一、概述
木糖醇是一種易溶於水的白色粉晶狀新糖料。木糖醇除具有蔗糖、葡萄糖的共性外,還具有特殊的生化性能,它不需要通過胰島素,就能透過細胞壁被人體吸收,並有降低血脂、抗酮體等功能。木糖醇還是輕工、化工等多種工業產品的重要原料,既可用於製作飲料、糖果、罐頭等食品,又可代替甘油用於造紙、卷煙、炸藥、牙膏等生產,還可用來製作石油破乳劑,農藥乳化劑、化纖助劑、抗靜電劑、防凍劑等。目前木糖醇的生產,在世界範圍內,乃是一項新興工業。在我國木糖醇的生產尚處起步階段。
二、木糖醇生產工藝
生產木糖醇的原料主要是玉米芯,生產工藝如下。
1.玉米芯的選擇;玉米芯分紅、bailiangzhong。hongseyumixinhuijiashenmutangchundeseze,zengjiatuosetandexiaohaodinge,suoyizuihaoxuanyongbaiseyumixinzuoyuanliao。tongshiyaogaohaoyuanliaodebaoguanchuzagongzuo,yanfangyulin、黴爛,盡量減少風沙、塵土等汙染,在投入水解工序之前,要經過篩選分,如能采取水洗處理最好。
2.水解:玉米芯含多縮戊糖36~40%,shuijiejiushijiangyiduosuowutangweizhuzuchengdexianweisu,zaisuandecuihuazuoyongxialiejiebingyushuijieheshengchantangdeguocheng。shuijiezuoyongdeshebeizhuyaoshishuijiefu。shouxianjinxingyuchuli,jijiangyumixintourushuijiefunei,ranhoujiashuizai100℃的溫度下,蒸60分鍾,把水排除,再用0.1%稀硫酸處理。控製條件與下述的水處理相同。
經酸預處理後的玉米芯,進入水處理階段(即水解)。水處理一般有兩種方法:一種是稀酸常壓水解,二是稀酸低壓水解。工業生產上多采用低壓水解法。低壓水解法的控製條件為硫酸濃度l%,水解溫度120℃,水解時間4小時。玉米芯的水解產糖率可高達33%以上。
3.中和:水解液含硫酸約0.6~0,8%,pH值為1左右。中和處理的目的是除去水解液中的無機酸。中和方法一般采用碳酸鈣法。中和處理所用的中和缸,其容積為9m3,鐵製外殼,構襯輝綠光岩鑄石,缸內設有攪拌裝置,常壓操作,共需3台。首先把水解液注入中和缸,然後加溫,當溫度升到75~80℃時,邊攪拌,邊加入波美15度的碳酸鈣乳液,直到pH值為2.3~3.0為中和點(控製適當中和點是本工序的關鍵所在)。為使中和後生成的硫酸鈣充分沉澱,需保溫養晶1小時,最後通過壓濾機濾除硫酸鈣渣。
4.蒸發:中和脫酸後的糖液濃度為5%,需通過減壓蒸發,使糖液濃度提高到30~35%,即將6m3的中和液濃縮為1m3的糖漿,同時還可再析出12千克硫酸鈣。蒸發器用不鏽鋼製成,蒸發周期為7~9小時。
5.脫色:濃縮後的糖漿色澤較深,需要進行脫色處理。常壓操作采用活性炭脫色法,活性炭用量一般為糖液的10%。脫色時先把糖漿溫度提高到75~80℃,pH值控製在2.5左右,然後加炭,活性炭在酸性條件下脫色效果很好,脫色後物料透明度可達30~40%。
6.離子交換:這道工序的目的是為了進一步淨化糖漿,處理後物料純度可達95~97%,使糖漿呈無色透明狀。離子交換可選723型強酸陽離子樹脂和強堿多陰離子樹脂配套使用。
離於交換淨化操作過程是:將脫色後的糖液降溫到30~40℃kaishitouliao,xianjingyangzhu。houjingyinzhu。dingliangdewuliaotoubihou,zaiyongchunshuidingtizhizhiwutangweizhi。ranhouyongshuizixiaershangjinxingfanchong,shishuzhicengsongsanfandong,tongguolanliuchuqushangcengzazhi,jiezheyongsuan、堿溶液再生,最後用純水淋淨再生。淨化周期約為28小時。
7.加氫處理:離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)後(hou)的(de)淨(jing)化(hua)糖(tang)液(ye),需(xu)進(jin)行(xing)加(jia)氫(qing)處(chu)理(li)。加(jia)氫(qing)處(chu)理(li)即(ji)為(wei)木(mu)糖(tang)的(de)炭(tan)在(zai)有(you)理(li)化(hua)劑(ji)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia),升(sheng)溫(wen)加(jia)壓(ya)氫(qing)化(hua),轉(zhuan)變(bian)為(wei)輕(qing)基(ji)的(de)反(fan)應(ying)。理(li)論(lun)上(shang)講(jiang),每(mei)噸(dun)木(mu)糖(tang)醇(chun)耗(hao)氫(qing)量(liang)為(wei)134.6m3,但實際在生產中必須加過量氫才能保證氫化完全。過量的氫可循環使用。氫化處理之前用燒堿把淨化糖液的pH值調到7.5~3,加氫壓力控製在70~80kg/cm2之間,溫度為110~120℃進料速比為0.8~1(對催化劑體積而言),加氫轉化率要大於99%。加氫催化劑一般在使用3個月後活性開始下降,要根據實際情況,及時用10%的燒堿溶液對催化劑進行活化處理。#p#分頁標題#e#
8.濃縮、結晶、分離:氫化液含醇濃度一般低於15%,並帶有少量催化劑細未,需先過濾,再蒸發濃縮。蒸發濃縮分兩步進行,第一步在真空度為700mm汞柱,溫度為50℃的情況下,濃縮到含醇50%;第二步采用升降膜蒸發器,真空度提高到700mm汞柱以上,溫度提高到70~75℃,濃縮到含醇為86%即可出料,壓入結晶機。當醇膏溫度降到64℃左右加入適當晶種,慢慢攪拌助晶,每小時降溫l℃,直到比室內溫度稍高時,即可分離取得成品。
9.母液的回收:母液為結晶分離出成品後的副產品。每噸成品可得母液1噸。母液含雜質較多,純度低,粘度大,呈褐黃色,其中除大部分為木糖醇外,還含有少量的阿拉伯醇、山梨醇、甘露醇等雜醇,仍有一定的經濟價值。母液再經淨化處理,重新濃縮結晶,收率可達到母液的25~30%,其純度符合質量要求,隻是養晶時間長,晶粒細。
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