[發(fā)明專利]一種半纖維素粉連續(xù)液化耦合酶法生產(chǎn)低聚木糖的方法

在審

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• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112301077A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張成全;黃慶峰;郜清海;張松茂;李照家;郝陽雪;張文魁
• 申請（專利權(quán)）人: 安陽市豫鑫木糖醇科技有限公司
• 主分類號: C12P19/20
• 分類號: C12P19/20;C12P19/14;C12P19/12;C12P19/04;C12P19/00
• 代理公司: 鄭州華智星知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41145
• 代理人: 范林林

本發(fā)明涉及利用自然資源制糖工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種半纖維素粉連續(xù)液化耦合酶法生產(chǎn)低聚木糖的方法，包括以下步驟：調(diào)漿→連續(xù)液化→渣液分離→一次酶解→一次脫色→一次離交→一次濃縮→二次酶解→二次脫色→二次離交→二次濃縮；該方法減少了能源消耗，并降低了廢棄物的排放，減少對環(huán)境的污染，具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用自然資源制糖工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種半纖維素粉連續(xù)液化耦合酶法生產(chǎn)低聚木糖的方法。

背景技術(shù)

低聚木糖又稱木寡糖，是由2-7個木糖分子以β-1,4糖苷鍵結(jié)合而成的功能性聚合糖。低聚木糖的制備方法通常有以下幾種：1、酶法直接處理天然的、含木聚糖的木質(zhì)纖維材料；2、先用化學(xué)方法從木質(zhì)纖維材料中分離度到木聚糖，再進一步用酶水解木聚糖的到低聚木糖；3、直接通過蒸汽、水或稀的無機酸來水解木聚糖，生成低聚木糖。

目前行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)低聚木糖的原料是玉米芯粉或稻殼等農(nóng)作廢棄物。農(nóng)作廢棄物的收購容易受到季節(jié)、地域的限制和影響，對于工業(yè)化生產(chǎn)有諸多不便因素。而本項目采用的原料為半纖維素粉，木聚糖含量在90％以上，且灰分低于3.5％，其有效成分高，雜質(zhì)含量較小，是目前生產(chǎn)低聚木糖得率最高、純度最高、來源穩(wěn)定、且不受收購半徑限制、不受季節(jié)影響的最佳生產(chǎn)原料。

目前行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)低聚木糖的生產(chǎn)工藝是玉米芯粉經(jīng)過醋酸預(yù)處理，然后進行間歇高壓蒸煮，隨后進行酶解獲得低聚木糖。然而現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝存在以下問題：玉米芯粉中含有雜質(zhì)多，糖化后的料液透光率低(＜2％)，電導(dǎo)率高(＞6000μs/cm)，低聚木糖的純度不高(＜75％)，導(dǎo)致酸堿消耗高，污水排放量大，間歇蒸煮余熱不好回收，蒸汽消耗高。如果原料采用半纖維素粉，先是加酸和水攪拌混合成懸浮液，然后用泵輸入連續(xù)蒸煮設(shè)備，通過閃蒸降溫后再進行酶解，糖化后的料液透光率＞10％，電導(dǎo)率低＜3000μs/cm，低聚木糖的純度＞80％，產(chǎn)品質(zhì)量提升，污水量大幅度減少，連續(xù)液化的余熱方便回收，能源消耗降低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種半纖維素粉連續(xù)液化耦合酶法生產(chǎn)低聚木糖的方法，減少了能源消耗，并降低了廢棄物的排放，減少對環(huán)境的污染，具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益。

為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種半纖維素粉連續(xù)液化耦合酶法生產(chǎn)低聚木糖的方法，包括以下步驟：

1)調(diào)漿，將質(zhì)量比例為1:10的半纖維素與0.2％醋酸水溶液置入調(diào)漿罐，升溫至70-80℃后，攪拌混合均勻，形成半纖維素粉懸浮液；

2)連續(xù)蒸煮，將步驟1得到的半纖維素粉懸浮液輸送至液化噴射器，保證液化噴射器的蒸汽壓在0.8-1.0MPa，保持物料溫度在180-200℃，噴射器后連接汽液分離器；

3)渣液分離，將步驟2處理過的原料送入板框進行渣液分離；

4)一次酶解，將步驟3分離得到的液體輸入酶解罐，加入木聚糖酶，進行糖化酶解；

5)一次脫色，將步驟4酶解處理后的物料過濾，在濾液中加入粉末裝活性炭脫色處理，得到透光率＞20％的料液；

6)一次離交，將步驟5得到的料液進行離子交換，離交后的電導(dǎo)率＜500μs/cm，PH值3-5，透光率＞90％；離交柱失效后用濃度為3-4％鹽酸、液堿中再生，最后用純水淋洗；

7)一次濃縮，將步驟6得到的料液經(jīng)過膜過濾濃縮后，輸入閃蒸罐進行加熱濃縮，使得出料的濃度保持在30％-32％；

8)二次酶解，將步驟7得到的料液輸入酶解罐，加入木聚糖酶進行酶解；

9)二次脫色，將步驟8得到的料液中加入粉末裝活性炭脫色處理，得到透光率＞30％的料液；