一种L阿拉伯糖的制备方法.pdf

本发明公开了一种L-阿拉伯糖的制备方法，该制备方法通过如下步骤：a.降低葡萄糖含量；b.木糖母液的精制；c.浓缩与脱氧；d.色谱分离；最终从木糖母液中获得L-阿拉伯糖。本发明的制备方法是从农业废弃物生产晶体木糖的副产品木糖母液中提取L-阿拉伯糖，工艺简单，操作易行，可大大提高木糖母液的附加值，降低L-阿拉伯糖的生产成本；色谱分离装置采用市售的、并已大量工业化应用和考验的色谱分离树脂，无需特殊制备，且分离效果好，生产过程全自动化控制，劳动强度低，生产场地小。

1、  一种L—阿拉伯糖的制备方法，其特征在于该制备方法的步骤如下：
a、降低葡萄糖含量：将木糖母液用纯水稀释至质量百分比浓度为5—30％，然后按葡萄糖干物含量的1—3％加入去除剂，控制料液温度为25—35℃，并不断鼓风，使其中的葡萄糖转化为二氧化碳和水，促进葡萄糖含量降低；
b、木糖母液的精制：将上述木糖母液按糖液干物含量的2—10％加入粉末活性炭，控制料液温度为30—80℃，搅拌转速为100—500转/分钟，保温时间20—50分钟，然后用板框过滤机过滤，得到木糖母液的脱色液，将此脱色液经阴—阳树脂交换后，得到精制的木糖母液；
c、浓缩与脱氧：利用蒸发器将精制的木糖母液浓缩至质量百分比浓度为30—60％，然后利用高温真空脱氧机对该木糖母液进行脱氧；
d、色谱分离：将脱氧后的木糖母液打入色谱分离装置中，以纯水为洗脱剂，以色谱分离树脂为分离剂，对木糖母液中的组分进行分离，木糖母液被分离成两个馏分，一部分是以木糖为主的馏分，另一部分是以L—阿拉伯糖为主的馏分，收集以L—阿拉伯糖为主的馏分，该馏分中干物质量百分比浓度为8—20％，L—阿拉伯糖含量为70—90％；
e、L—阿拉伯糖的制备：将上述L—阿拉伯糖馏分液经蒸发器浓缩至质量百分比浓度为30—50％，然后经活性炭脱色、阴—阳离子交换树脂除杂，并进一步浓缩至质量百分比浓度为65—80％，导入结晶罐中进行冷却降温结晶，使L—阿拉伯糖晶体析出，最后经离心、烘干工序得到L—阿拉伯糖晶体。

2、  根据权利要求1所述的L—阿拉伯糖的制备方法，其特征在于步骤a中的去除剂为固定化酵母或活性干酵母或葡萄糖氧化酶中的一种或几种的混合物。

3、  根据权利要求1所述的L—阿拉伯糖的制备方法，其特征在于步骤d中的分离温度为40—90℃，分离流速为2.0—5.0m³/h，其分离强度为0.05—0.2kg/小时.L。

一种L—阿拉伯糖的制备方法
技术领域
本发明涉及功能糖生产技术领域，具体地说是一种L—阿拉伯糖的制备方法。
背景技术
L—阿拉伯糖是一种五碳醛糖，又称果胶糖，常与其它单糖结合，存在于胶、半纤维素、果胶酸、细菌多糖及某些糖苷中，经临床试验表明L—阿拉伯糖对蔗糖的代谢转化具有阻断作用，因此它在减肥、控制糖尿病人血糖值升高等方面具有广阔的应用前景。对于L—阿拉伯糖的生产，目前主要是采用半纤维材料，由阿拉伯聚糖水解而得，如中国专利01800804.6介绍了一种以含有阿拉伯聚糖、阿拉伯—木聚糖或阿拉伯半乳糖为主成分的天然物质，经游离L—阿拉伯糖活性酶作用，得到L—阿拉伯糖，这种工艺需要特殊的酶水解条件，因而不能得到纯的结晶L—阿拉伯糖成品；中国专利99805686.3公开了一种通过对植物纤维原料的选择性酸解来制备L—阿拉伯糖的方法，通过对专利02116353.7涉及一种两柱法从阿拉伯胶中提取L—阿拉伯糖的方法，以上两种方法经试验验证发现收率都很低，经济效益也很低，无推广应用价值。木糖母液是以玉米芯为原料生产晶体木糖后得到的副产品，约含有25％左右的L—阿拉伯糖，目前该木糖母液主要用于制作焦糖色素和生产液体木糖醇，市场价值很低。而以木糖母液为原料，通过采用色谱分离的方法制备L—阿拉伯糖的专利尚未见报道。
发明内容
本发明的技术任务是提供一种L—阿拉伯糖的制备方法。
本发明的技术任务是按以下方式实现的，该制备方法的步骤如下：
a、降低葡萄糖含量：将木糖母液用纯水稀释至质量百分比浓度为5—30％，然后按葡萄糖干物含量的1—3％加入去除剂，控制料液温度为25—35℃，并不断鼓风，使其中的葡萄糖转化为二氧化碳和水，促进葡萄糖含量降低；
b、木糖母液的精制：将上述木糖母液按糖液干物含量的2—10％加入粉末活性炭，控制料液温度为30—80℃，搅拌转速为100—500转/分钟，保温时间20—50分钟，然后用板框过滤机过滤，得到木糖母液的脱色液，将此脱色液经阴—阳树脂交换后，得到精制的木糖母液；
c、浓缩与脱氧：利用蒸发器将精制的木糖母液浓缩至质量百分比浓度为30—60％，然后利用高温真空脱氧机对该木糖母液进行脱氧；
d、色谱分离：将脱氧后的木糖母液打入色谱分离装置中，以纯水为洗脱剂，以色谱分离树脂为分离剂，对木糖母液中的组分进行分离，木糖母液被分离成两个馏分，一部分是以木糖为主的馏分，另一部分是以L—阿拉伯糖为主的馏分，收集以L—阿拉伯糖为主的馏分，该馏分中干物质量百分比浓度为8—20％，L—阿拉伯糖含量为70—90％；
e、L—阿拉伯糖的制备：将上述L—阿拉伯糖馏分液经蒸发器浓缩至质量百分比浓度为30—50％，然后经活性炭脱色、阴—阳离子交换树脂除杂，并进一步浓缩至质量百分比浓度为65—80％，导入结晶罐中进行冷却降温结晶，使L—阿拉伯糖晶体析出，最后经离心、烘干工序得到L—阿拉伯糖晶体。
所述的步骤a中的去除剂为固定化酵母或活性干酵母或葡萄糖氧化酶中的一种或几种的混合物。
所述的步骤d中的分离温度为40—90℃，分离流速为2.0—5.0m³/h，其分离强度为0.05—0.2kg(干)/小时.L(分离剂)。
本发明的积极效果是：从农业废弃物生产晶体木糖的副产品木糖母液中提取L—阿拉伯糖，工艺简单，操作易行，可大大提高木糖母液的附加值，降低L—阿拉伯糖的生产成本；色谱分离装置采用市售的、并已大量工业化应用和考验的色谱分离树脂，无需特殊制备，且分离效果好，生产过程全自动化控制，劳动强度低，生产场地小。
具体实施方式
实施例1：将农业废弃物生产晶体木糖的副产品木糖母液用纯水稀释至质量百分比浓度为5％，然后按葡萄糖干物含量的1％加入固定化酵母，控制料液温度为25℃，并不断鼓风，使其中的葡萄糖转化为二氧化碳和水，促进葡萄糖含量降低；将上述木糖母液按糖液干物含量的2％加入粉末活性炭，控制料液温度为30℃，搅拌转速为100转/分钟，保温时间20分钟，然后用板框过滤机过滤，得到木糖母液的脱色液，将此脱色液经阴—阳树脂交换后，得到精制的木糖母液；利用蒸发器将精制的木糖母液浓缩至质量百分比浓度为30％，然后利用高温真空脱氧机对该木糖母液进行脱氧；将脱氧后的木糖母液打入色谱分离装置中，以纯水为洗脱剂，以色谱分离树脂为分离剂，对木糖母液中的组分进行分离，分离温度为40℃，分离流速为2.0m³/h，其分离强度为0.05kg(干)/小时.L(分离剂)，木糖母液被分离成两个馏分，一部分是以木糖为主的馏分，另一部分是以L—阿拉伯糖为主的馏分，收集以L—阿拉伯糖为主的馏分，该馏分中干物质量百分比浓度为8％，L—阿拉伯糖含量为70％；将上述L—阿拉伯糖馏分液经蒸发器浓缩至质量百分比浓度为30％，然后经活性炭脱色、阴—阳离子交换树脂除杂，并进一步浓缩至质量百分比浓度为65％，导入结晶罐中进行冷却降温结晶，使L—阿拉伯糖晶体析出，最后经离心、烘干工序得到L—阿拉伯糖晶体。
实施例2：将农业废弃物生产晶体木糖的副产品木糖母液用纯水稀释至质量百分比浓度为30％，然后按葡萄糖干物含量的3％加入活性干酵母，控制料液温度为35℃，并不断鼓风，使其中的葡萄糖转化为二氧化碳和水，促进葡萄糖含量降低；将上述木糖母液按糖液干物含量的10％加入粉末活性炭，控制料液温度为80℃，搅拌转速为500转/分钟，保温时间50分钟，然后用板框过滤机过滤，得到木糖母液的脱色液，将此脱色液经阴—阳树脂交换后，得到精制的木糖母液；利用蒸发器将精制的木糖母液浓缩至质量百分比浓度为60％，然后利用高温真空脱氧机对该木糖母液进行脱氧；将脱氧后的木糖母液打入色谱分离装置中，以纯水为洗脱剂，以色谱分离树脂为分离剂，对木糖母液中的组分进行分离，分离温度为90℃，分离流速为5.0m³/h，其分离强度为0.2kg(干)/小时.L(分离剂)，木糖母液被分离成两个馏分，一部分是以木糖为主的馏分，另一部分是以L—阿拉伯糖为主的馏分，收集以L—阿拉伯糖为主的馏分，该馏分中干物质量百分比浓度为20％，L—阿拉伯糖含量为90％；将上述L—阿拉伯糖馏分液经蒸发器浓缩至质量百分比浓度为50％，然后经活性炭脱色、阴—阳离子交换树脂除杂，并进一步浓缩至质量百分比浓度为80％，导入结晶罐中进行冷却降温结晶，使L—阿拉伯糖晶体析出，最后经离心、烘干工序得到L—阿拉伯糖晶体。
实施例3：将农业废弃物生产晶体木糖的副产品木糖母液用纯水稀释至质量百分比浓度为18％，然后按葡萄糖干物含量的2％加入活性干酵母和葡萄糖氧化酶，控制料液温度为30℃，并不断鼓风，使其中的葡萄糖转化为二氧化碳和水，促进葡萄糖含量降低；将上述木糖母液按糖液干物含量的6％加入粉末活性炭，控制料液温度为55℃，搅拌转速为300转/分钟，保温时间35分钟，然后用板框过滤机过滤，得到木糖母液的脱色液，将此脱色液经阴—阳树脂交换后，得到精制的木糖母液；利用蒸发器将精制的木糖母液浓缩至质量百分比浓度为45％，然后利用高温真空脱氧机对该木糖母液进行脱氧；将脱氧后的木糖母液打入色谱分离装置中，以纯水为洗脱剂，以色谱分离树脂为分离剂，对木糖母液中的组分进行分离，分离温度为65℃，分离流速为3m³/h，其分离强度为0.1kg(干)/小时.L(分离剂)，木糖母液被分离成两个馏分，一部分是以木糖为主的馏分，另一部分是以L—阿拉伯糖为主的馏分，收集以L—阿拉伯糖为主的馏分，该馏分中干物质量百分比浓度为14％，L—阿拉伯糖含量为80％；将上述L—阿拉伯糖馏分液经蒸发器浓缩至质量百分比浓度为40％，然后经活性炭脱色、阴—阳离子交换树脂除杂，并进一步浓缩至质量百分比浓度为70％，导入结晶罐中进行冷却降温结晶，使L—阿拉伯糖晶体析出，最后经离心、烘干工序得到L—阿拉伯糖晶体。