CN101333543A - 酶法制造葡萄糖酸钙的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种葡萄糖酸钙生产方法，特别是采用酶法催化氧化葡萄糖生产葡萄糖酸钙的方法。本发明的目的提供一种生产过程中产生废物少，产品纯度高的酶法制造葡萄糖酸钙的方法，所述的方法依次是，a.配料，取按重量百分比22－25％的葡萄糖溶液，碳酸钙的量按重量与葡萄糖的比为40－45∶1；b.酶氧化反应，在上述的葡萄糖溶液中加入上述比例的碳酸钙同时使pH值保持在6.2，并依次加入过氧化氢酶和氧化酶，维持温度在38±1℃，通压缩空气，控制通气量1∶0.5v/v/min，压力0.15－0.20MPa，反应15－18小时，测残糖＜0.35％时，催化氧化反应结束；c.杀酶中和，板框过滤；d.减压浓缩；e.所述的脱色沉降、微孔过滤、冷却；f.静止结晶、离心机分机出湿晶品和母液；g.湿晶品干燥。该方法具有工艺简单、反应周期短、反应过程中废物少等特点。

Description

酶法制造葡萄糖酸钙的方法

技术领域

本发明涉及一种葡萄糖酸钙生产方法，特别是采用酶法催化氧化葡萄糖生产葡萄糖酸钙的方法。

背景技术

葡萄糖酸钙是一种营养性补充钙的药物原料和食品添加剂，它又是制造葡萄糖酸、内酯，制备葡萄糖酸盐系列产品的原料，广泛应用于其它工业领域。目前葡萄糖酸钙生产均采用传统的微生物深层发酵法。一般现在常用的工艺过程见说明书附图中图1所示。

传统的发酵法工艺流程长而繁杂，生产周期自种子罐开始至产出成品，即斜面种子，米曲孢子培养时间不计需9天。种子、发酵料液需要蒸汽消毒，发酵结束后又要升温将菌体杀死，能源消耗大。在种子、发酵培养基料液中添加营养盐和发酵过程中产生的副产物给后道提取、精制过程带来不少麻烦，还直接影响成品的纯度和收率。粗品结晶物量大，所夹带的杂质、色素多，处理起来劳动强度大，中间品的损耗也大。在整个工艺过程产生的废水量大，COD、BOD偏高，固废也不少，给环境带来一定的污染。

发明内容

本发明的目的克服现有技术的不足，提供一种生产过程中产生废物少，产品纯度高的酶法催化氧化一次结晶生产葡萄糖酸钙的方法，即酶法制造葡萄糖酸钙的方法。

本发明的酶法制造葡萄糖酸钙的方法，工艺流程见图2。

所述的酶氧化反应时的反应式是：4C₆H₁₂O₆+3O₂+2H₂O→4C₆H₁₂O₇+2H₂O₂；2H₂O₂→2H₂O+O₂↑；2C₆H₁₂O₇+CaCO₃→Ca(C₆H₁₁O₇)₂+CO₂↑+H₂O，

葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化氧化下，产生葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶的作用下被分解，而葡萄糖酸经碳酸钙中和后生成葡萄糖酸钙，再经过加温杀酶过滤、浓缩、脱色、精滤、结晶、干燥等提取精制步骤，得到的精品为葡萄糖酸钙，所述的酶催化氧化反应：在按重量百分比22-25％的葡萄糖溶液中，加葡萄糖量的40-45％(w/w)碳酸钙，调PH为6.2，依次加入葡萄糖量的0.6％(w/w)过氧化氢酶和1.2％(w/w)的氧化酶，维持温度在38±1℃，通压缩空气，控制通气量1：0.5v/v/min，压力0.15-0.20MPa，反应15-18小时，测残糖＜0.35％时，催化氧化反应结束。

所述的杀酶中和可以是指催化氧化反应结束后，将料液调PH6.8并升温至95-100℃使酶蛋白凝固，用板框过滤去除凝固蛋白和过量的碳酸钙。

所述的减压浓缩是指将收集的滤液在-0.075Mpa且温度为70℃减压浓缩至比重1.0850-1.0900。

所述的脱色沉降、微孔过滤、冷却可以是指浓缩液加2％活性炭，升温至95-100℃搅拌半小时进行脱色，再通过精密过滤器，除去活性炭，然后冷却至常温。

所述的结晶可以是指脱色滤液冷却后，置结晶槽，常温下静止结晶24小时。

所述的离心分离可以是指结晶完毕，离心机分离，湿晶品送干燥，母液回收利用。

干燥可以是指湿晶品经造粒后，70℃干燥，得葡萄糖酸钙产品。

根据以上所述的本发明的方法采用葡萄糖氧化酶催化氧化葡萄糖在碳酸钙的存在条件，一次结晶得到葡萄糖酸钙。总效率按葡萄糖计算为90％即以三次母液回收来计。

本发明的方法简化了工艺流程、运行设备，较之发酵方法生产周期由9天缩短为3天，劳动生产率提高，节省能源，提高效率因此本发明的方法具有投资少，能耗低，成本低的优点，同时避免了由发酵过程产生的副反应物和残留在发酵液中的营养盐对成品纯度的影响和二次结晶对收率的影响，生产过程产生的污水、固废大为削减，因而减少了对环境的污染。

附图说明

图1是现在常见的工艺流程图；

图2是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：

按重量百分比为22％的葡萄糖溶液中取100公斤葡萄糖溶液，加入41公斤碳酸钙，调PH为6.2，依次加入0.6公斤过氧化氢酶和1.2公斤的氧化酶，维持温度在38℃，通压缩空气，控制通气量1：0.5v/v/min，压力0.20MPa，反应16小时，测残糖＜0.35％时，催化氧化反应结束；将反应液PH值中和至6.8并升温至95℃使酶蛋白凝固，用板框过滤以便去除凝固蛋白和过量的碳酸钙；收集的滤液在-0.075Mpa且温度为70℃减压浓缩至比重1.0850；再脱色沉降、微孔过滤、冷却，静止结晶24小时；结晶完毕，离心机分离，湿晶品送干燥，母液回收利用；最后干燥得到成品。

实施例2：

按重量百分比为25％的葡萄糖溶液中取100公斤葡萄糖溶液，加入45公斤碳酸钙，调PH为6.2，依次加入0.6公斤过氧化氢酶和1.2公斤的氧化酶，维持温度在39℃，通压缩空气，控制通气量1：0.5v/v/min，压力0.18MPa，反应17小时，测残糖＜0.35％时，催化氧化反应结束；将反应液PH值中和至6.8并升温至95℃使酶蛋白凝固，用板框过滤以便去除凝固蛋白和过量的碳酸钙；收集的滤液在-0.075Mpa且温度为70℃减压浓缩至比重1.0850；再脱色沉降、微孔过滤、冷却，静止结晶24小时；结晶完毕，离心机分离，湿晶品送干燥，母液回收利用；最后干燥得到成品。

实施例3：

按重量百分比为23％的葡萄糖溶液中取100公斤葡萄糖溶液，加入43公斤碳酸钙，调PH为6.2，依次加入0.6公斤过氧化氢酶和1.2公斤的氧化酶，维持温度在39℃，通压缩空气，控制通气量1：0.5v/v/min，压力0.19MPa，反应18小时，测残糖＜0.35％时，催化氧化反应结束；将反应液PH值中和至6.8并升温至100℃使酶蛋白凝固，用板框过滤以便去除凝固蛋白和过量的碳酸钙；收集的滤液在-0.075Mpa且温度为70℃减压浓缩至比重1.0900；再脱色沉降、微孔过滤、冷却，静止结晶24小时；结晶完毕，离心机分离，湿晶品送干燥，母液回收利用；最后干燥得到成品。

Claims (6)

1、一种酶法制造葡萄糖酸钙的方法，其特征在于：所述的方法依次是，a、配料，取按重量百分比22-25％的葡萄糖溶液，碳酸钙的量按重量与葡萄糖的比为40-45∶1；b、酶氧化反应，在上述的葡萄糖溶液中加入上述比例的碳酸钙同时使PH值保持在6.2，并依次加入过氧化氢酶和氧化酶，维持温度在38±1℃，通压缩空气，控制通气量1∶0.5v/v/min，压力0.15-0.20MPa，反应15-18小时，测残糖＜0.35％时，催化氧化反应结束，所述的酶氧化反应时的反应式是，4C₆H₁₂O₆+3O₂+2H₂O→4C₆H₁₂O₇+2H₂O₂，2H₂O₂→2H₂O+O₂↑，2C₆H₁₂O₇+CaCO₃→Ca(C₆H₁₁O₇)₂+CO₂↑+H₂O；c、杀酶中和，板框过滤；d、减压浓缩；e、所述的脱色沉降、微孔过滤、冷却；f、静止结晶、离心机分机出湿晶品和母液；g、湿晶品干燥。

2、根据权利要求1所述的一种酶法制造葡萄糖酸钙的方法，其特征在于：所述的杀酶中和是指催化氧化反应结束后，将料液调PH6.8并升温至95-100℃使酶蛋白凝固，用板框过滤去除凝固蛋白和过量的碳酸钙。

3、根据权利要求1所述的一种酶法制造葡萄糖酸钙的方法，其特征在于：所述的减压浓缩是指将收集的滤液在-0.075Mpa且温度为70℃减压浓缩至比重1.0850-1.0900。

4、根据权利要求1所述的一种酶法制造葡萄糖酸钙的方法，其特征在于：所述的脱色沉降、微孔过滤、冷却是指浓缩液加2％活性炭，升温至95-100℃搅拌半小时进行脱色，再通过精密过滤器，除去活性炭，然后冷却至常温。

5、根据权利要求1所述的一种酶法制造葡萄糖酸钙的方法，其特征在于：所述的静止结晶是指经过第五步过滤后得到的溶液在常温下结晶槽中静止结晶24小时。

6、根据权利要求1所述的一种酶法制造葡萄糖酸钙的方法，其特征在于：把第六步中离心机分离出的母液回收后再进行上述第4步的减压浓缩处理。

Images