[發明專利]一種粘膠纖維壓榨堿液制備木糖醇的方法

有效

• 申請號: 201410622094.6
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN104357493A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 鄧傳東;馮濤;孫毅;唐孝兵;莫世清;周林;羅紅梅
• 申請（專利權）人: 宜賓雅泰生物科技有限公司
• 主分類號: C12P7/18
• 分類號: C12P7/18;C12R1/72
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 鄒翠

技術領域

本發明涉及木糖醇制備領域，具體涉及一種以粘膠纖維壓榨堿液為原料生產食品級低聚木糖的工藝。

背景技術

木糖醇的甜度相當于蔗糖,熱量相當于葡萄糖，木糖醇能調整糖代謝的異常，是糖尿病人的營養劑和治療劑。木糖醇有較強的抗酮體作用，可用以搶救酮體病人。木糖醇能減慢血漿中產生脂肪酸的速度，但不會使血糖上升，也是肝炎病人的保肝藥物。木糖醇熱穩定性好，和氨基酸一起加熱不產生化學反應，可以和氨基酸配制各種制劑，作為營養藥物。木糖醇作為食品還具有特殊的防齲功能。但木糖醇是價格貴的多元醇之一，生產成本過高是推廣其應用的主要障礙。每年農林業生產都會產生大量含半纖維素(約20%~40%)的廢料。利用半纖維素水解得到的木糖轉化生產木糖醇，不僅具有良好的經濟效益，還有重要的環保意義。

在以化學漿（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過程中，采用堿液對纖維素進行處理（浸漬、壓榨）是制造粘膠纖維的第一步。半纖維素濃度高，對粘膠纖維生產工藝和成品質量產生極其不利的影響，因此必須在浸漬工藝中用堿液將半纖維素溶出，才能獲得高強度的纖維素，所以在上述過程中會產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。現有的壓榨堿液的處理方法多采用納濾技術將半纖維素從中分離出來，得到較為純凈的堿液。經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現回用，其截留液中的半纖維素經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。從以上現有工藝可知，半纖維素并沒有得到充分利用。

201210104647.X，名稱為“一種利用粘膠纖維生產過程中壓榨廢堿液制備木糖的方法”的發明專利。通過膜過濾制備半纖維素溶液、半纖維素的提取、半纖維素的水解、中和脫酸、預濃縮、脫色、離子交換以及常規濃縮、結晶、分離、干燥工序得到木糖成品。該專利采用工業乙醇提取半纖維素，成本高。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供了一種粘膠纖維壓榨堿液制備木糖醇的方法。得到的木糖醇鹽分低，純度高，工藝運行效率高，適應于大規模生產。

為實現上述發明目的，本發明采用如下的技術方案：

一種粘膠纖維壓榨堿液制備木糖醇的方法，其特征在于：具體工藝步驟如下：

A、膜濃縮

粘膠纖維生產的壓榨堿液先經預過濾除去大顆粒雜質，透過液經加水稀釋后，進入一級納濾膜處理，所得一級濃縮液加水稀釋后進入二級納濾膜處理，所得二級濃縮液加水稀釋后進入陶瓷膜處理，所得濃縮液即為壓榨堿液的濃縮液；

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合酶，發生酶解反應得到酶解液；

D、發酵

酶解液在假絲酵母菌的作用下發酵，50-60?℃下發酵0.5-2h；

E、提純

發酵液經過超濾除雜，透過液經納濾膜脫鹽，得到濃縮液為木糖醇的純化液，經離子交換、活性碳處理、濃縮結晶、分離，得到木糖醇。

本發明所述的A步驟，一級納濾膜的截留分子量為200-300，二級納濾膜的截留分子量為300-400，陶瓷膜截留分子量為800-1500。

200-300的截留分子量，使堿從透過液分離出去；略提高截留分子量至300-400，逐步減低堿濃，且允許一定的半纖透過，降低由于半纖堵塞引起的納濾膜損傷；陶瓷膜的截留分子量為800-1500，可截留半纖，提高產品的純度。

本發明所述的A步驟，一級納濾膜和二級納濾膜過濾前，加水稀釋的量為原料液體積的1倍，所得濃縮液的體積與原料液體積相同。保證過濾效率的同時，對納濾膜的損傷小。

優選地，所述的透過液含堿200-300g/l，含半纖40-80?g/l；一級濃縮液含堿100-150g/l，含半纖40-80?g/l；二級濃縮液含堿50-75g/l，含半纖40-80g/l。減低堿濃的前提下，保證膜的過濾效率。

本發明所述的A步驟，料液先經加水稀釋進入陶瓷膜裝置，循環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，對陶瓷膜的損傷小。

優選地，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，半纖液內的鹽分就低，不會影響酶的活性，最終產品木糖醇的純度高；半纖的濃度高，保證了最終產品木糖醇的得率。