CN102747170A

CN102747170A - 一种木糖液的精制提纯工艺

Info

Publication number: CN102747170A
Application number: CN201210263396XA
Authority: CN
Inventors: 王成福; 杜瑞锋; 李�雨; 高永旭; 刘晓娟; 王学敏
Original assignee: Shandong Futian Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Shandong Futian Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2012-10-24

Abstract

一种木糖液的精制提纯工艺，属于功能糖技术领域。该提纯工艺采用纳滤膜技术，利用膜可以透过或截留不同分子量的物质的原理，达到精制提纯的目的。首先利用钠滤1#膜，使木糖等小分子物质透过，收集透过液；然后利用钠滤2#膜，使木糖液中的钙离子、硫酸根离子、氯离子等无机杂质离子透过膜介质，收集截留液；最后通过蒸发浓缩、结晶、离心、烘干工序得到结晶木糖产品。本发明可以将木糖水解液或木糖中和预脱色液的透光率由5-20%提高到70-80%，达到膜脱色的目的。通过膜技术，去除木糖水解液或木糖中和预脱色液中的色素、胶体、蛋白、钙离子、稀硫酸等杂质，达到了对木糖液精制提纯的目的。

Description

一种木糖液的精制提纯工艺

技术领域

本发明属于功能糖生产技术领域。

背景技术

木糖产品生产是以玉米芯、甘蔗渣、棉籽壳等农业废弃物为原料，经预处理-水解-中和-脱色-一次离子交换除杂-一次蒸发浓缩-二次离子交换除杂-二次蒸发浓缩-结晶-离心-烘干等工序制备的白色结晶体，其在生产过程中产生大量的杂质离子、色素、胶体等物质，严重影响了木糖生产的质量和收率的提高，必须在工艺中加以去除。传统去除木糖液中的色素、胶体主要采用粉末活性炭、颗粒活性炭、脱色树脂等吸附剂，通过吸附的原理将木糖液中的色素、胶体、杂质去除；去除木糖液中的杂质离子主要采用阳离子交换树脂、阴离子交换树脂，通过离子交换的方式加以去除，最终得到符合工艺要求的木糖精制提纯液。这些传统工艺虽然解决了木糖生产中杂质离子、色素、胶体等物质的去除问题，但存在工艺复杂、设备多，产生的固体废弃物量大，废水排放量大，污染环境严重，生产周期长、成本高等问题。因此，研发一种工艺简单，效果显著，成本低廉的新型木糖液精制提纯工艺是功能糖行业相关技术人员共同研究的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种木糖液的精制提纯工艺，以解决现有技术中工艺复杂、设备多，产生的固体废弃物量大，废水排放量大，污染环境严重，生产周期长，成本高等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是采用纳滤膜技术，利用膜可以透过或截留不同分子量的物质的原理，达到精制提纯的目的。首先利用钠滤1#膜，使木糖等小分子物质透过，收集透过液；然后利用钠滤2#膜，使木糖液中的钙离子、硫酸根离子、氯离子等无机杂质离子透过膜介质，收集截留液；最后通过蒸发浓缩、结晶、离心、烘干工序得到结晶木糖产品。具体工艺步骤如下：

1、将质量百分比浓度为5-7%的木糖水解液或木糖中和预脱色液经高压泵打至纳滤1#膜，利用膜可以透过或截留不同分子量的物质的原理，使木糖液中的色素、胶体、蛋白质等大分子有机杂质被膜介质截留，而木糖等小分子物质透过，收集透过液。经纳滤1#膜提纯后，木糖水解液或木糖中和预脱色液的透光率由5-20%提高到70-80%，电导率由13000-15000μs/cm降低至7000-8000μs/cm，糖液质量百分比浓度为4-6%。

2、将上述所得的透过液，用高压泵打至纳滤2#膜，以截留溶液中的木糖分子，并使溶液中的钙离子、硫酸根离子、氯离子等无机杂质离子透过膜介质，收集截留液。所选用的2#纳滤膜属于浓缩膜的范畴，它可以使钙离子、稀硫酸和水分子透过，而对木糖进行有效截留，达到脱水浓缩木糖，同时透析稀硫酸、钙离子，降低糖液电导率的目的。经过2#膜提纯后，所得的截留液中，木糖液的质量百分比浓度由4-6%提高到10-12%，电导率由7000-8000μs/cm降低至3000μs/cm以下。

3、经以上处理后，木糖水解液或木糖中和预脱色液中的杂质离子、色素、胶体、蛋白等得到了有效去除，获得了满足生产要求的精制提纯木糖液，然后再经蒸发浓缩、结晶、离心、烘干工序，得到结晶木糖产品。

采用本发明的积极效果是木糖液的精制提纯方法是采用膜技术，首先将木糖水解液或木糖中和预脱色液中的色素、胶体、蛋白等大分子有机杂质利用纳滤1#膜除去，收集透过液，这样，可以将木糖水解液或木糖中和预脱色液的透光率由5-20%提高到70-80%，达到膜脱色的目的。然后再将此透过液通过纳滤2#膜，利用2#膜去除木糖液中的钙离子、稀硫酸及部分水分子，达到降低木糖液电导率，浓缩木糖液的目的。这样，通过膜技术，去除木糖水解液或木糖中和预脱色液中的色素、胶体、蛋白、钙离子、稀硫酸等杂质，达到了对木糖液精制提纯的目的。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：

实施例1

取质量百分比浓度为7%、透光率为5%，电导率为15000μs/cm的木糖水解液100L，加入到膜提纯设备的储罐中，启动高压泵，将木糖液打入纳滤1#膜，控制进料流量为150ml/min，膜前压力为0.8MPa，膜后压力为0.75MPa，温度为35℃，按连续进料、连续出料的方式运行，最后得到透过液85L，其质量百分比浓度为6%，透光率为78%，电导率为7950μs/cm。再将上述透过液用高压泵打入纳滤2#膜中，控制进料流量为230ml/min，膜前压力为1.8MPa，膜后压力为1.75MPa，温度为30℃，按照连续进料、连续出料的方式运行，最后得到截留液41L，其质量百分比浓度为11%，透光率为82%，电导率为2800μs/cm。最后将此截留液经蒸发浓缩、冷却结晶等工序制得晶体木糖产品。所选用的2#纳滤膜属于浓缩膜的范畴，它可以使钙离子、稀硫酸和水分子透过，而对木糖进行有效截留，达到脱水浓缩木糖，同时透析稀硫酸、钙离子，降低糖液电导率的目的。

实施例2

取质量百分比浓度为5%、透光率为20%，电导率为13100μs/cm的木糖中和预脱色液100L，加入到膜提纯设备的储罐中，启动高压泵，将木糖液打入纳滤1#膜，控制进料流量为200ml/min，膜前压力为0.65MPa，膜后压力为0.6MPa，温度为35℃，按连续进料、连续出料的方式运行，最后得到透过液90L，其质量百分比浓度为4%，透光率为80%，电导率为7050μs/cm。再将上述透过液用高压泵打入纳滤2#膜中，控制进料流量为250ml/min，膜前压力为2.5MPa，膜后压力为2.4MPa，温度为30℃，按照连续进料、连续出料的方式运行，最后得到截留液27L，其质量百分比浓度为12%，透光率为90%，电导率为2500μs/cm。最后将此截留液经蒸发浓缩、冷却结晶等工序制得晶体木糖产品。所选用的2#纳滤膜属于浓缩膜的范畴，它可以使钙离子、稀硫酸和水分子透过，而对木糖进行有效截留，达到脱水浓缩木糖，同时透析稀硫酸、钙离子，降低糖液电导率的目的。

Claims

1.一种木糖液的精制提纯工艺，其特征是采用纳滤膜技术，利用膜可以透过或截留不同分子量的物质的原理，达到精制提纯的目的，首先利用钠滤1#膜，使木糖等小分子物质透过，收集透过液；然后利用钠滤2#膜，使木糖液中的钙离子、硫酸根离子、氯离子等无机杂质离子透过膜介质，收集截留液；最后通过蒸发浓缩、结晶、离心、烘干工序得到结晶木糖产品，具体工艺步骤如下：

（1）将质量百分比浓度为5-7%的木糖水解液或木糖中和预脱色液经高压泵打至纳滤1#膜，利用膜可以透过或截留不同分子量的物质的原理，使木糖液中的色素、胶体、蛋白质等大分子有机杂质被膜介质截留，而木糖等小分子物质透过，收集透过液，经纳滤1#膜提纯后，木糖水解液或木糖中和预脱色液的透光率由5-20%提高到70-80%，电导率由13000-15000μs/cm降低至7000-8000μs/cm，糖液质量百分比浓度为4-6%；

（2）将上述所得的透过液，用高压泵打至纳滤2#膜，以截留溶液中的木糖分子，并使溶液中的钙离子、硫酸根离子、氯离子等无机杂质离子透过膜介质，收集截留液，经过2#膜提纯后，所得的截留液中，木糖液的质量百分比浓度由4-6%提高到10-12%，电导率由7000-8000μs/cm降低至3000μs/cm以下；

（3）经以上处理后，木糖水解液或木糖中和预脱色液中的杂质离子、色素、胶体、蛋白等得到了有效去除，获得了满足生产要求的精制提纯木糖液，然后再经蒸发浓缩、结晶、离心、烘干工序，得到结晶木糖产品。