[發明專利]雙酶法制取葡萄糖酸鋅的方法

有效

• 申請號: 201010580271.0
• 申請日: 2010-12-09
• 公開（公告）號: CN102080106A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 王勇;阿納斯;謝登玉;李曰強;李秋紅;尹玉健
• 申請（專利權）人: 山東西王生化科技有限公司
• 主分類號: C12P7/58
• 分類號: C12P7/58
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 李茜

技術領域

本發明屬于酶法生產葡萄糖酸鋅的技術領域，尤其涉及用雙酶法制取葡萄糖酸鋅的方法。

背景技術

鋅是人體必需的微量元素之一，能增強機體免疫力，促進兒童的生長發育。而葡萄糖酸鋅是補鋅劑中最具優勢的產品。葡萄糖酸鋅還被廣泛應用于化妝品中。葡萄糖酸鋅為白色結晶或顆粒狀粉末；易溶于水，不溶于乙醇，氯仿和乙醚。

傳統的葡萄糖酸鋅的生產方法一般有兩種，一種是利用黑曲霉通過好氧發酵工藝，生成葡萄糖酸然后中和生成葡萄糖酸鋅；另一種是以葡萄糖為原料通過催化劑氧化法生成葡萄糖酸然后中和生產葡萄糖酸鋅。

黑曲霉發酵法生產葡萄糖酸鋅，需要對糖質原料進行滅菌，因此會造成發酵液脫色困難；發酵配料需要添加多種營養鹽，引入雜質，會造成提純成本上升。而且所得葡萄糖酸鋅產品純度較低。且需要先發酵生成葡萄糖酸鈣，然后以葡萄糖酸鈣作為中間體制取葡萄糖酸鋅，工藝路線復雜，需要用硫酸與葡萄糖酸鈣反應生成硫酸鈣和葡萄糖酸，需要離交成本極高，且所采用的添加劑對人體有害。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有技術的不足，提供了一種生產葡萄糖酸鋅的新方法，不僅提高了葡萄糖酸鋅產品的純度，而且達到了高效、低耗、優質、節能和環保的目的。該方法所有的原料均符合食品衛生的要求，產品安全可靠。通過該方法生產的產品葡萄糖酸鋅完全符合國家標準(醫藥級標準)。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：本發明采取的方法具體操作分為以下步驟：

(1)、將葡萄糖母液脫色，配制成10-25?%(W/V)的濃度；

(2)、向反應罐內先加入氧化鋅，加入量為葡萄糖干基的45-50%(W/W)，然后加入過氧化氫酶，加入量為葡萄糖干基的0.3-1.2?%(W/W)，再加入葡萄糖氧化酶，加入量為葡萄糖干基的0.5-1.5?%(W/W)，加入過氧化氫酶1-10分鐘后，再加入葡萄糖氧化酶。反應溫度為32-39?℃；葡萄糖氧化酶的酶學分類號為E.C.1.1.3.4。過氧化氫酶的酶學分類號為EC?1.11.1.6；

(3)、向反應罐內通入無菌空氣，通氣量(VVm)為0.6-1.2，攪拌速度為450-500r/min，酶反應溫度為32-39?℃，反應罐壓力保持在0.1-0.2MPa，酶反應過程中的PH控制在5.0-8.0；

(4)、反應周期為25-40小時，當反應液中還原糖濃度降為0時，結束反應，酶反應結束后對反應液進行滅酶、脫色、濃縮至干物質濃度為20-40%時，降溫結晶，然后經分離、干燥得到成品葡萄糖酸鋅，所述的葡萄糖酸鋅結晶工藝是將濃縮后料液的過飽和度維持在1.3-2.0，由55-60℃以1-2℃/小時的速率降至25-30℃，降溫結晶周期為20-24小時。

本發明的反應原理為：

2?G?·H₂O?+?ZnO→Zn?G_2?+?CO_2??↑+?H₂O

本發明的有益效果是：利用酶法生產葡萄糖酸鋅的新方法，具體是以葡萄糖為原料，采用葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶直接催化生成葡萄糖酸，并與氧化鋅反應生成葡萄糖酸鋅。本法工藝簡單，通過本法生產的葡萄糖酸鋅產品純度高，符合當前國家對企業節能環保的目標。

附圖說明

附圖1?本發明的工藝流程圖。

附圖2?本發明的葡萄糖酸鋅形成機理。

具體實施方式

實施例1：

配制20?%(質量體積比W/V)的葡萄糖溶液6000?ml，加入280?g?氧化鋅，調節PH為7.0，?先后加入葡萄糖干物質質量百分含量0.8%的過氧化氫酶和1.0%的葡萄糖氧化酶，設定酶反應溫度為35℃，通入無菌空氣，控制通氣量為1:1v/v/min，反應罐壓力保持在0.1MPa，反應周期為40小時，當反應液中還原糖濃度降為0時，結束反應。???????

將反應液升溫至95℃滅酶，按0.1%(W:V)加入活性炭于60?℃下脫色1小時，過濾得濾液，在真空度為0.095MPa條件下，60℃蒸發，至于干物質量百分比為22%停止。由60℃以1.5℃/小時?的速率降至24℃，降溫結晶周期為24小時，用離心機分離得葡萄糖酸鋅晶體。所得晶體在80℃下，烘干4小時，得成品葡萄糖酸鋅。將母液真空濃縮至干物質量百分比為30%進行二次結晶，干燥后所得葡萄糖酸鋅。兩次結晶共制取葡萄糖酸鋅1180?g，基于原料中葡萄糖質量的收率為98.3?%，所得葡萄糖酸鋅純度為99.4%。

實施例2：