木糖的制备工艺.pdf

本发明公开了一种木糖的制备工艺。属于化学工业领域，具体来说是木糖(五碳木醛糖)的一种新制备工艺。本工艺按以下次序的步骤及条件进行：①原料除尘净化工序：纯水浸泡，加热，pH为7，滤渣留用。②水解工序：加入5倍量的硫酸，90－100℃，保温，滤液备用。③脱色工序：活性碳脱色，保留澄清的滤液。④中和工序：用碳酸钙中和至pH为3－4，保留滤液。⑤离子交换工序：阳离子交换流速为65－85ml/分钟，阴离子为100－150ml/分钟。⑥浓缩工序：至初始体积的10％－15％。⑦结晶工序：加入乙醇结晶。本发明的工艺简单，易于实施，所制备的木糖纯度高。

1、  一种木糖的制备工艺，包括净化、水解、脱色、中和、离子交换、浓缩、结晶工序，其特征在于：本工艺按以下次序的步骤及条件进行：
①原料除尘净化工序
选用原料玉米芯、甘蔗渣、稻壳中的任一种放入加热容器中，按原料∶水＝1∶6的比例(重量比)加入纯水，浸泡8-12小时后，加热至78-82℃，边加热边搅拌，加入0.1％的磷酸，调整混合物体系的PH值为7，保温100-120分钟，过滤，滤渣留用；
②水解工序
将上述滤渣和1％稀硫酸按以下重量比配合并放入加热容器中：滤渣∶1％稀硫酸＝1∶5；加热至温度为90-100℃，边加热加搅拌，保温100分钟，用滤布过滤，留下水解后的滤液备用；
③脱色工序
在上述滤液中加入占原料重量3％-5％的活性碳，在50-60℃温度下搅拌并保温60分钟后，用滤布过滤，保留澄清的滤液备用；
④中和工序
将上述滤液加热至70-80℃并保温，边搅拌边加入碳酸钙，至PH值为3-4后，继续搅拌3-5分钟，用滤布过滤，保留滤液备用；
⑤离子交换工序
将上述滤液(已是糖液)经离子交换柱进行反应，交换的顺序为：阳离子交换——阴离子交换——阳离子交换；交换柱中树脂量为柱高的1/3为宜，阳离子交换流速为65-85ml/分钟，阴离子交换流速为100-150ml/分钟。在加入上道工序的滤液之前，要排空离子交换柱上层的水，滤液加完后用水清洗离子柱或再将上一次的洗液用于洗涤，直至洗出所有的糖液为止；
⑥浓缩工序
将经上述离子交换后的糖液加热至沸点并保温30分钟，然后在65-70℃温度下保温，直至蒸发至其初始体积的10％-15％；
⑦结晶工序
在上述的浓缩液中加入其4倍体积的乙醇，搅拌后静置，结晶物即为木糖，过滤后自然风干即可。

木糖的制备工艺
                        技术领域
本发明属于化学工业领域，具体来说是木糖(五碳木醛糖)的一种新制备工艺。
                        背景技术
木糖是重要的化工原料，被广泛地用于食品、医药工业的生产中。在食品工业中，由于它不被吸收没有能量值，可直接作为食品的甜味剂。在医药工业中，木糖又进一步加工成木糖醇，木糖醇的甜度及发热量与蔗糖相近，被人体吸收不需要胰岛促进，便能进入细胞组织进行正常的新陈代谢，且能促进胰脏分泌胰岛素，因此十分适合糖尿病人食用。另外它有抑制龉齿细菌生存的作用，用它作为原料生产防龉齿食品(如口香糖)已很普遍。它不仅能代替蔗糖而又不会发生龉齿，还能活化人体肠道内的双歧菌并促进其生长。目前，世界木糖的需求量很大，我国是世界上最大的木糖生产国和出口国。但是制备木糖的方法多为微生物方法，所提取的木糖的纯度不高。
                        发明内容
本发明的目的是提供一种制备木糖的化学方法，它能制备纯度极高的木糖。
本发明的目的是这样实现的：本工艺按以下次序的步骤及条件进行：
①原料除尘净化工序
选用原料玉米芯、甘蔗渣、稻壳中的任一种放入加热容器中，按原料∶水＝1∶6的比例(重量比)加入纯水，浸泡8-12小时后，加热至78-82℃，边加热边搅拌，加入0.1％的磷酸，调整混合物体系的PH值为7，保温100-120分钟，过滤，滤渣留用。
②水解工序
将上述滤渣和1％稀硫酸按以下重量比配合并放入加热容器中：滤渣∶1％稀硫酸＝1∶5；加热至温度为90-100℃，边加热加搅拌，保温100分钟，用滤布过滤，留下水解后的滤液备用。滤渣水洗至中性后可作动物饲料。
③脱色工序
在上述滤液中加入占原料重量3％-5％的活性碳，在50-60℃温度下搅拌并保温60分钟后，用滤布过滤，保留澄清的滤液备用。
④中和工序
将上述滤液加热至70-80℃并保温，边搅拌边加入碳酸钙，至PH值为3-4后，继续搅拌3-5分钟，用滤布过滤，保留滤液备用。
⑤离子交换工序
将上述滤液(已是糖液)经离子交换柱进行反应，交换地顺序为：阳离子交换——阴离子交换——阳离子交换；交换柱中树脂量为柱高的1/3为宜，阳离子交换流速为65-85ml/分钟，阴离子交换流速为100-150ml/分钟。在加入上道工序的滤液之前，要排空离子交换柱上层的水，滤液加完后用水清洗离子柱或再将上一次的洗液用于洗涤，直至洗出所有的糖液为止。
⑥浓缩工序
将经上述离子交换后的糖液加热至沸点并保温30分钟，然后在65-70℃温度下保温，直至蒸发至其初始体积的10％-15％。
⑦结晶工序
在上述的浓缩液中加入其4倍体积的乙醇，搅拌后静置，结晶物即为木糖，过滤后自然风干即可。
本发明的工艺简单，易于实施，所制备的木糖纯度高。
                      具体实施方式
本发明所需化工原料及工具为：
①碳酸钙(CaCO₃)；②磷酸(H₂PO₄)；③硫酸(H₂SO₄)；④氢氧化钠(NaOH)；⑤盐酸(HCL)；⑥温度计；⑦量筒、量杯；⑧玻璃棒；⑨离子交换器。
新树脂的处理方法如下：
1、漂洗：将阳、阴离子分别置于盆中，用自来水反复漂洗，去除杂质和黄色水，并用水浸泡24小时。
2、醇浸泡：将上述浸泡水去除，用95％乙醇浸泡树脂24小时。
3、阳离子树脂的静态处理：将上述醇处理的阳树脂去除乙醇后，用水洗至无色，加入7％的HCL浸泡树脂层(高出约1公分)，搅拌数次，浸2-3小时，用自来水清洗至PH值为3-4止；再用8％的氢氧化钠溶液浸泡2-3小时，最后用水洗至PH值为8-9止。
4、阴离子树脂的静态处理：与上述阳离子处理顺序相反，先用8％的氢氧化钠溶液，再用7％的HCL浸泡树脂，清洗到PH为3-4为止。
5、树脂的动态处理：将阳、阴离子均装入交换柱内。阳离子用占树脂量3-5倍的3-5％的盐酸淋洗，再用自来水洗至PH为4-5为止。阴离子用占树脂量3-5倍的6-7％的氢氧化钠溶液淋洗，再用自来水洗至PH为8-9为止。