[發明專利]一種分離葡萄糖的方法

無效

• 申請號: 201110166357.3
• 申請日: 2011-06-20
• 公開（公告）號: CN102321688A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 趙黎明;紀念;蔣麗華;胡二寶
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C12P7/58
• 分類號: C12P7/58;C12P17/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

技術領域

本發明涉及葡萄糖的分離，具體涉及一種分離去除產品中葡萄糖，實現聯產葡萄糖酸內酯的方法。

背景技術

葡萄糖是生命的最基本能源單元，同時也是重要的工業生產原料；但是在一些工業產品中，葡萄糖含量是制約和影響產品品質的重要因素。如高果糖漿生產中，葡萄糖含量的高低決定著產品的品質，需要對果葡糖漿中的葡萄糖進行分離去除，從而提高產品中的果糖含量；另外也如木糖醇的生產中，由于葡萄糖的高熱值，不利于糖尿病患者，所以要獲得高質量的木糖醇，必須降低水解液或結晶母液中的葡萄糖。除這兩個例子外，在工業應用中，還有許多產品都需要對葡萄糖含量進行降低、或者去除。

目前工業上對葡萄糖進行去除的方法主要有兩種，一種是發酵方法，利用微生物如酵母等發酵消耗掉葡萄糖，一方面，微生物只能在稀溶液中生長，生長會產生各種代謝產物和菌絲體，這些都會影響最終產品的品質；另一方面，葡萄糖被消耗掉，也造成了資源的浪費，特別是對一些含有葡萄糖比較高的產品，這種方法往往不適用；另外一種方法是模擬移動床方法，這種方法也是目前工業上廣泛應用的方法之一，如果葡糖漿中果糖的純化等；但是這種模擬移動床價格昂貴，投資大，一些中小企業往往對此無力承受；另外洗脫還要耗費大量的洗脫液；因此其生產成本也比較高。

針對葡萄糖的分離去除，研究者對此也做了很多研究：范家恒等研究了用20％的氫氧化鈣溶液和果糖進行反應，得到果糖鈣沉淀，然后用15％的Na₂CO₃溶液使果糖從果糖鈣沉淀中雙方出來，其果糖得率92.3％，果糖純度95.6％(甘蔗糖業，2007年第1期)，但該研究一方面是實驗室規模，另一方面高濃度的堿的加入，對產品的品質也會產生影響。在鄭喜群等的研究中，以酸法水解蔗糖糖漿為原料，利用葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶的作用制備葡萄糖酸鈣，然后利用葡萄糖酸鈣的結晶沉淀，來達到葡萄糖和果糖的分離(中國甜菜糖業，2001年第2期)，但研究主要集中在酶制劑的條件摸索上，對葡萄糖酸鈣的結晶效果沒有介紹。所有這些研究都局限于實驗室規模，其采用的各種分離途徑的分離效率也沒有得到有效證明，其分離效果也很難應用到工業化的生產中。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種投資小、效率高、經濟性高的分離葡萄糖的方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種分離葡萄糖的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)將原料和水混合，制成葡萄糖濃度在1wt％-40wt％的溶液；

(2)在步驟(1)所述溶液中加入葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶進行酶反應，以含葡萄糖重量計，加入量分別為溶液的0.01-3wt％，反應溫度控制在25-50℃，快速攪拌，使溶液與葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶充分接觸，反應1-40小時得到反應液；

(3)將步驟(2)得到的反應液用陽離子交換樹脂吸附除去陽離子，得到含葡萄糖酸的混合液，然后將該混合液由離子膜電滲析裝置進行分離，得到葡萄糖酸溶液；

或者，將步驟(2)得到的反應液通過雙極膜電滲析設備進行分離，得到葡萄糖酸溶液。

步驟(1)所述原料為42型的果葡糖漿、低聚果糖料液、木糖母液或低聚異麥芽糖。

步驟(2)所述酶反應過程中可通入壓縮空氣或氧氣，增加反應壓力來加快反應的過程。

步驟(2)所述酶反應過程中用中和劑對產生的酸進行中和，控制反應的pH在4.0-7.5之間，所述的中和劑為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氫氧化鎂溶液、碳酸鈉溶液、氧化鎂或碳酸鈣。

步驟(3)所述的離子膜電滲析裝置是由陽離子和陰離子交換膜組成的離子膜電滲析裝置，該離子膜電滲析裝置采用直流電為驅動力。

步驟(3)所述的雙極膜電滲析設備使金屬陽離子和葡萄糖酸根離子在直流電場作用下分別經過陽膜和陰膜進入堿室和酸室，和雙極膜水解離出的OH^-離子和H⁺離子形成堿和葡萄糖酸溶液。

步驟(3)得到的葡萄糖酸溶液經過減壓濃縮，濃縮后靜止結晶，分離得到葡萄糖內酯。

與現有技術相比，本發明將含葡萄糖原料和水混合后，加入葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶將葡萄糖氧化為葡萄糖酸，用堿中和得到葡萄糖酸鹽，然后利用離子交換器樹脂和離子膜電滲析裝置相結合方式、或雙極膜電滲析裝置對葡萄糖酸鹽進行分離去除。過程簡單，設備投資小，生產成本相對較低，具有廣泛的應用前途。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。