[發明專利]一種木糖的生產工藝

在審

• 申請號: 201610300100.5
• 申請日: 2016-05-09
• 公開（公告）號: CN105713998A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 那立秋
• 申請（專利權）人: 哈爾濱友利木糖醇科技有限公司
• 主分類號: C13K13/00
• 分類號: C13K13/00
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 劉繼枝

技術領域

本發明涉及功能糖生產技術領域，具體地說是一種木糖的生產工藝。

背景技術

木糖產品為白色結晶或結晶性粉末，味甜，甜度相當于蔗糖的70%，沒有能量值，不能為人體提供熱量，對人體腸道內的雙歧桿菌具有較高的增值作用，能改善人體的微生態環境，提高機體免疫力。木糖產品主要用于制備木糖醇，在食品加工、飲料添加、寵物食品制備等方面有廣泛的應用，還可作為肉食品、糧食制品的風味改良劑和制備肉類香精、高檔醬油色的原料，對改善和提高人們的生活品質具有重要功能和作用。

傳統制備木糖產品是以玉米芯、甘蔗渣等農業廢棄物為原料，經預處理、硫酸水解、輕質碳酸鈣中和、粉末活性炭脫色、陽陰陽一次離子交換、一次蒸汽蒸發濃縮、陰陽陰二次離子交換、二次蒸汽蒸發濃縮、單效蒸發、結晶、離心、烘干等工序制備而成。此工藝中由于采用硫酸水解，因此在木糖水解液及排放的廢水中含有大量的硫酸根離子，對廢水處理的厭氧菌有很大的抑制作用，據試驗驗證，每含有一摩爾的硫酸根離子可以抑制十摩爾的厭氧菌活性，導致該廢水很難處理。同時在玉米芯水解時，由于是將整塊玉米芯放入水解釜的，玉米芯顆粒較大，導致催化劑酸液滲透到玉米芯內部的速度慢，致使玉米芯的水解速度慢，且水解不徹底，生產效率低。另外，在再生陰、陽離子交換樹脂時產生的廢酸、廢堿液直接排放，導致廢水排放量大，污染環境嚴重。始終采用高壓飽和蒸汽將低濃度的木糖液濃縮至高濃度的木糖膏，蒸汽耗量大，由此可見，傳統的木糖生產工藝存在著高消耗、高能耗、高污染等三高問題，不符合國家產業政策要求，存在著較大的產業發展風險，因此，研發一種新型木糖生產工藝是形勢所趨，也是廣大科研人員的共同任務目標。

發明內容

本發明的技術任務是提供一種木糖的生產工藝。

本發明的技術任務是按以下方式實現的，該生產工藝步驟如下：

1）粉碎：玉米芯經除塵、除雜后轉入粉碎機中，將玉米芯粉碎至2-3cm，備用；

2）高溫水蒸煮：將粉碎后的玉米芯導入高溫水蒸煮罐中，按玉米芯干物重量的1:5-10加入蒸發冷凝水，并開啟攪拌裝置，控制攪拌轉速為10-100轉/分鐘，用蒸汽升溫至80-110℃、保溫1-3小時后送入固液分離裝置進行固液分離，分離后的高溫蒸煮液進入沉降池，其上清液用于玉米芯的罐外預處理，以節省工業水資源；分離后的高溫蒸煮渣進入水解釜，進行水解操作；

3）水解：將高溫蒸煮渣倒入水解釜中，按高溫蒸煮渣干物重量的1:4-12加入經反滲透設備處理過的淡水，并加入濃鹽酸，使水解釜中混合液的鹽酸濃度為0.8-1.2%，開動攪拌裝置，控制攪拌轉速為10-100轉/分鐘，然后通入蒸汽，升溫至100-120℃、保溫2-4小時后送入固液分離裝置進行固液分離，分離后的木糖水解液進入水解液罐，進行后續的精制處理；分離后的水解渣進入渣煤混燒生物質鍋爐進行燃燒制備蒸汽，用于本發明工藝的蒸發濃縮用；

4）脫色：用泵將水解液罐中的木糖水解液打至脫色釜或脫色柱中，利用脫色釜或脫色柱中的脫色劑將木糖水解液中的色素去除，使其透光率達到70-80%；

5）精制：對木糖脫色液進行精制處理，使其電導率降低至50μs/cm以下；

6）連續膜濃縮：采用濃縮膜對木糖精制液進行濃縮，得到木糖膜濃縮液，其干物濃度為10-30%；

7）蒸汽蒸發濃縮：采用多效蒸汽蒸發器對木糖膜濃縮液進行再次蒸發濃縮，至干物濃度為80-85%，得到木糖糖膏；

8）結晶、離心、烘干：采用冷卻降溫結晶的方式，按1℃/h的降溫速度進行降溫結晶，使木糖糖膏由不飽和溶液變為飽和溶液再轉化為過飽和溶液，其木糖晶粒不斷長大并析出，通過三足式離心機將木糖晶體與母液分離，分別得到木糖晶體和木糖母液，木糖晶體再通過蒸汽烘干裝置將木糖晶體中的水分去除，得到結晶木糖成品；木糖母液作為副產品出售，用于制備焦糖色素產品的原料。

　　所述的步驟3）中的水解過程重復1-2次，直到將玉米芯中的半纖維素充分轉化為單個的木糖分子。

所述的固液分離裝置是履帶式固液分離機、板框過濾機或轉鼓式離心機。

　　所述的脫色劑是指粉末活性炭、顆粒活性炭、脫色樹脂中的一種或幾種組合。

　　所述的木糖脫色液精制處理過程是指經陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、陽離子交換樹脂的串聯工藝；經陰離子交換樹脂、陽離子交換樹脂的串聯工藝；經連續電滲析脫酸脫鹽工藝或者經色譜層析吸附除鹽工藝中的一種工藝過程。