[發明專利]一種高品質葡萄糖粉的節能制備工藝

在審

• 申請號: 201410820063.1
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104593447A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 劉憲夫;王吉壘;葛洪;劉偉;覃樹林;肖林
• 申請（專利權）人: 山東龍力生物科技股份有限公司
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14;C12P19/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 楊琪;崔苗苗

技術領域

本發明涉及一種高品質葡萄糖粉的節能制備工藝，屬于葡萄糖的生產技術領域。

背景技術

葡萄糖是一種多羥基醛,是世界上分布最為廣泛和重要的一種單糖。純凈的葡萄糖為無色或白色的晶體，不如蔗糖甜度高，易溶于水中。葡萄糖在生物學領域有著非常重要的地位，活細胞的代謝中間產物都會產生葡萄糖，生物主要通過葡萄糖的代謝獲得能量。此外,在食品行業、生物化學工業、造紙、紡織和醫藥領域,葡萄糖都有著廣泛應用。

目前，葡萄糖的工業化生產是以淀粉為原料,采用雙酶法進行制備，淀粉經過液化、糖化、活性炭脫色、離子交換、真空濃縮、結晶、離心、干燥等工序。傳統的生產工藝中，葡萄糖糖液采用多效高溫蒸發濃縮，不僅處理時間長，而且糖漿為熱敏性物料，在高溫蒸發濃縮的過程中易產生美拉德反應，使糖漿容易著色，產生有害色素，影響產品品質：同時，糖漿在高溫蒸發濃縮過程中還會分解為甲酸、乙酸、乙酰丙酸等有機酸、果糖以及5-羥甲基糠醛、糠醛等有害物質，不僅會造成糖漿的損失，還會造成有毒物質的產生，影響產品品質。此外,高溫蒸發濃縮蒸汽用量大，蒸發1噸水所用蒸汽0.4噸左右，能耗高，成本在50元左右，造成葡萄糖產品的成本升高，縮減了產品的利潤空間。在傳統工藝中，葡萄糖產品為了達到一定的純度一般采用降溫結晶的方法，結晶后葡萄糖的純度可達到99％左右。但是，葡萄糖的結晶不但設備投資大，占地多，而且操作非常費時，一般降溫結晶要維持60h左右。葡萄糖結晶后晶體與母液的分離十分困難，工業生產上均采用分離因數高的間歇進料的離心機過濾，分離出母液及雜質，又進一步制約了產品的生產效率，此外，得到的濕糖還需烘干。因此，現有的葡萄糖的結晶工序線路長，造成了成本偏高，生產效率低下。

專利CN1928121A“一種從糖化后的葡萄糖漿中提取高純度葡萄糖的方法”中介紹了一種采用模擬移動床提純葡萄糖的方法，色譜分離采用0.9-1.2Mpa的系統壓力，此工藝中過高的系統壓力會對固定相鈣型陽離子交換樹脂產生很大的破壞，另外高壓力造成系統能耗偏高；色譜分離系統固定相采用鈣型陽離子作為吸附劑，該樹脂在環境介質發生變化時，其體積會產生收縮和膨脹，造成樹脂的破壞；同時樹脂中由于含水較多，經不起干燥和冷凍，否則將會造成永久性傷害，因此也限制了此工藝的使用區域及范圍。

發明內容

針對上述現有技術，本發明的目的是提供一種高品質葡萄糖粉的節能制備工藝。該工藝縮短了葡萄糖的制備流程，采用膜濃縮替代蒸發濃縮工序，減少了蒸汽能耗，降低了生產成本，同時減小了糖液高溫濃縮造成的糖分解損失及有害副產物的產生,提升產品品質；采用模擬移動床技術對葡萄糖進行提純，減少產品中雜糖含量,葡萄糖純度可達99.5％以上；采用真空帶式干燥對葡萄糖漿進行干燥、粉碎,得結晶性葡萄糖粉末，提升了生產效率。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種高品質葡萄糖粉的節能制備工藝，包括以下步驟：

(1)淀粉調漿：取淀粉，加入工藝水進行調漿，控制調漿后的淀粉乳波美度為15-20，調節淀粉乳的PH值為4.0-6.0；

(2)液化和糖化：向步驟(1)制備的淀粉乳中加入液化酶(即α-淀粉酶)，進行液化，液化酶的加入量為0.30-0.40kg/t淀粉干基，淀粉乳通過液化噴射器進行噴射液化，噴射溫度105-145℃,液化液的pH值控制在5.0-6.0，葡萄糖值(DE值，Dextrose?Equivalent)為14-20％；液化液經換熱后調整PH值為4.0-5.0，加入糖化酶(即α-1,4-葡萄糖水解酶)，糖化酶的加入量為0.35-0.45kg/t淀粉干基，50℃-70℃保溫≥48h，過程中間歇攪拌，當DE值≥95％，進行板框過濾，得濾液及濾渣；

(3)超濾脫色除雜：對步驟(2)中的濾液進行超濾膜脫色，其中，超濾膜采用管式超濾膜，材質為聚醚砜膜，截留分子量為5000～10000之間，膜前壓為0.50～0.70MPa,膜后壓為0.30～0.50MPa，膜間壓差≤0.25MPa，超濾后得透過液及截留液；

(4)離子交換除鹽：將步驟(3)中的透過液打入裝有離子交換樹脂的離子交換柱中，陰樹脂為D301大孔型苯乙烯系弱堿性陰離子交換樹脂，陽樹脂為001×7大孔強酸性苯乙烯系陰離子交換樹脂，利用離子交換樹脂的脫酸、吸附交換性能，降低糖液的鈣、鎂等陽離子和氯離子等陰離子，使糖液得到凈化提純，得到凈化糖液，其中糖液質量濃度為30-45％，電導率小于50μs/cm，透光≥98.0％；