[發(fā)明專利]以粘膠纖維壓榨堿液為原料生產(chǎn)木糖醇的工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410622133.2
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN104357494A
• 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（專利權(quán)）人: 宜賓雅泰生物科技有限公司
• 主分類號(hào): C12P7/18
• 分類號(hào): C12P7/18;C12R1/72
• 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)明涉及木糖醇制備領(lǐng)域，具體涉及以粘膠纖維壓榨堿液為原料生產(chǎn)木糖醇的工藝。

背景技術(shù)

木糖醇的甜度相當(dāng)于蔗糖,熱量相當(dāng)于葡萄糖，木糖醇能調(diào)整糖代謝的異常，是糖尿病人的營養(yǎng)劑和治療劑。木糖醇有較強(qiáng)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(chǎn)生脂肪酸的速度，但不會(huì)使血糖上升，也是肝炎病人的保肝藥物。木糖醇熱穩(wěn)定性好，和氨基酸一起加熱不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，可以和氨基酸配制各種制劑，作為營養(yǎng)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(jià)格貴的多元醇之一，生產(chǎn)成本過高是推廣其應(yīng)用的主要障礙。每年農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)都會(huì)產(chǎn)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(zhuǎn)化生產(chǎn)木糖醇，不僅具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，還有重要的環(huán)保意義。

在以化學(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。

201210104647.X，名稱為“一種利用粘膠纖維生產(chǎn)過程中壓榨廢堿液制備木糖的方法”的發(fā)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(yù)濃縮、脫色、離子交換以及常規(guī)濃縮、結(jié)晶、分離、干燥工序得到木糖成品。該專利采用工業(yè)乙醇提取半纖維素，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了以粘膠纖維壓榨堿液為原料生產(chǎn)木糖醇的工藝。得到的木糖醇鹽分低，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：

以粘膠纖維壓榨堿液為原料生產(chǎn)木糖醇的工藝，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)后，進(jìn)入超濾膜處理，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、發(fā)酵

酶解液在假絲酵母菌的作用下發(fā)酵，50-60?℃下發(fā)酵0.5-2h；

E、提純

發(fā)酵液經(jīng)過超濾除雜，透過液經(jīng)納濾膜脫鹽，得到濃縮液為木糖醇的純化液，經(jīng)離子交換、活性碳處理、濃縮結(jié)晶、分離，得到木糖醇。

本發(fā)明所述的A步驟，超濾膜截留分子量為10000-15000，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。

超濾膜過濾量大，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，半纖液內(nèi)的鹽分就低，不會(huì)影響酶的活性，最終產(chǎn)品木糖醇的純度高；半纖的濃度高，保證了最終產(chǎn)品木糖醇的得率。