[發(fā)明專利]以粘膠纖維壓榨液為原料生產(chǎn)食品級(jí)低聚木糖的膜濃縮工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410622029.3
• 申請(qǐng)日: 2014-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN104357512A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧傳東;馮濤;孫毅;唐孝兵;莫世清;周林;羅紅梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 宜賓雅泰生物科技有限公司
• 主分類號(hào): C12P19/14
• 分類號(hào): C12P19/14;C07H3/06;C07H3/04;C07H1/06;C08B37/14
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 鄒翠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低聚木糖制備領(lǐng)域，具體涉及以粘膠纖維壓榨液為原料生產(chǎn)食品級(jí)低聚木糖的膜濃縮工藝。

背景技術(shù)

低聚木糖，又稱木寡糖，是由2-7個(gè)木糖以β-1,4-糖苷鍵結(jié)合而成的支鏈低聚糖的總稱。有效成分為木二糖、木三糖、木四糖、木五糖等，其中以木二糖和木三糖為主。低聚木糖與通常人們所用的大豆低聚糖、低聚果糖、低聚異麥芽糖等相比具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，它可以選擇性地促進(jìn)腸道雙歧桿菌的增殖活性，其雙歧因子功能是其它聚合糖類的10-20倍。低聚木糖因其顯著的雙歧桿菌增殖能力、難被消化分解、低齲齒性、有效攝入量少等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是理想的保健食品甜味劑，同時(shí)其耐酸耐熱性也使其被應(yīng)用于醫(yī)藥、飲料、飼料添加劑等行業(yè)。

低聚木糖以富含木聚糖的植物為原料，通過生物化學(xué)的方法生產(chǎn)。目前低聚木糖的生產(chǎn)多以玉米芯為原料，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本較高。而在化學(xué)漿（木漿、棉漿、草漿、蘆葦漿等植物纖維素）為原料的粘膠纖維生產(chǎn)過程中，采用堿液對(duì)纖維素進(jìn)行處理（浸漬、壓榨）是制造粘膠纖維的第一步。半纖維素濃度高，對(duì)粘膠纖維生產(chǎn)工藝和成品質(zhì)量產(chǎn)生極其不利的影響，因此必須在浸漬工藝中用堿液將半纖維素溶出，才能獲得高強(qiáng)度的纖維素，所以在上述過程中會(huì)產(chǎn)生大量的富含半纖維素的高濃度堿壓榨液。

堿壓榨液中的主要成分為氫氧化鈉和半纖維素。現(xiàn)有的壓榨堿液的處理方法多采用納濾技術(shù)將半纖維素從中分離出來，得到較為純凈的堿液。經(jīng)過凈化的堿液可以直接回用到工藝中，但是納濾膜僅能將部分堿實(shí)現(xiàn)回用，其截留液中的半纖維素經(jīng)過濃縮后得到的濃縮液中依然含有大量的堿。目前該部分料液作為廢堿用于中和工藝，半纖維素進(jìn)入廢水處理，或者采用灼燒回收氫氧化鈉，半纖維素被燃燒。從以上現(xiàn)有工藝可知，半纖維素并沒有得到充分利用。

文獻(xiàn)“低聚木糖的膜分離濃縮工藝研究”（《食品工業(yè)》，2012年09期），采用中試試驗(yàn)裝置對(duì)低濃度低聚木糖溶液的分離濃縮進(jìn)行中試試驗(yàn)，比較研究聚酰胺類納濾和反滲透兩種膜技術(shù)的效果，確定了納濾膜分離濃縮低聚木糖溶液的最佳工藝操作條件。該工藝納濾膜濃縮溫度低，膜過濾效率較低，不適于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了以粘膠纖維壓榨液為原料生產(chǎn)食品級(jí)低聚木糖的膜濃縮工藝。得到的低聚木糖鹽分低，純度高，工藝運(yùn)行效率高，適應(yīng)于大規(guī)模生產(chǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

以粘膠纖維壓榨液為原料生產(chǎn)食品級(jí)低聚木糖的膜濃縮工藝，其特征在于：具體工藝步驟如下：

A、膜濃縮

將粘膠纖維生產(chǎn)的壓榨堿液先經(jīng)預(yù)過濾除去大顆粒雜質(zhì)，進(jìn)入微濾膜處理，透過液經(jīng)納濾膜循環(huán)濃縮2-4次，將最后一次的濃縮液加水稀釋后送入陶瓷膜過濾，所得濃縮液即為壓榨堿液的濃縮液；所述的納濾膜循環(huán)濃縮2-4次，在每次過濾前，料液都經(jīng)加水稀釋后進(jìn)入納濾膜。

B、提取半纖

將壓榨堿液的濃縮液加酸中和，得到半纖液體。

C、酶解

在半纖液體中加入復(fù)合酶，發(fā)生酶解反應(yīng)得到酶解液；

D、提純

酶解液經(jīng)陶瓷膜過濾，透過液進(jìn)入納濾膜脫鹽，所得濃縮液經(jīng)活性炭脫色，樹脂離子交換后得到低聚木糖的純化液，再經(jīng)蒸發(fā)、烘干得到低聚木糖。

本發(fā)明制備方法得到的低聚木糖滿足食品級(jí)低聚木糖的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QBT?2984-2008。

本發(fā)明所述的A步驟，所述的微濾膜孔徑為5微米，所述納濾膜的截留分子量為200-400，陶瓷膜的截留分子量為800-1500。

微濾膜過濾量大，有利于提高過濾效率；200-400的截留分子量，使堿從透過液分離出去，逐步減低堿濃，提升半纖濃度，同時(shí)截留一部分單糖；陶瓷膜的截留分子量為800-1500，可截留半纖，提高產(chǎn)品的純度。

本發(fā)明所述的A步驟，每次納濾膜過濾前，加水稀釋的量為原料液體積的1倍，過濾得到的濃縮液體積與原料液體積相同。保證過濾效率的同時(shí)，對(duì)納濾膜的損傷小。

優(yōu)選地，所述的透過液含堿200-300g/l，含半纖40-80?g/l，經(jīng)納濾膜循環(huán)濃縮后，得到濃縮液含堿12-75g/l，含半纖40-80g/l。減低堿濃的前提下，保證膜的過濾效率。

本發(fā)明所述的A步驟，料液先經(jīng)加水稀釋進(jìn)入陶瓷膜裝置，循環(huán)過程中向料液分次加水，總加水量為料液體積的5倍，所得濃縮液體積與原料液體積相同。保證過濾效率的同時(shí)，對(duì)陶瓷膜的損傷小。

優(yōu)選地，所述陶瓷膜過濾的濃縮液中含堿2-4g/l，含半纖40-80?g/l。將堿濃降至最低，保證了半纖的純度。