專利名稱：木糖母液發(fā)酵液澄清除雜工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于功能糖醇生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及阿拉伯糖生產(chǎn)過程中的木糖母液發(fā)酵液處理工藝。
背景技術(shù)：
阿拉伯糖的エ業(yè)生產(chǎn)以木糖母液為原料，經(jīng)過發(fā)酵脫除葡萄糖、離心除酵母、轉(zhuǎn)鼓過濾、活性炭脫色、離子交換、色譜分離、濃縮、結(jié)晶エ序制得。經(jīng)過發(fā)酵后料液中含有大量的蛋白，目前現(xiàn)有的阿拉伯糖生產(chǎn)エ藝中消除蛋白主要是通過真空轉(zhuǎn)鼓預(yù)涂硅藻土過濾后 再進(jìn)行活性炭脫色，但由于硅藻土本身的顆粒比較大，形成的涂層不能把發(fā)酵液中的蛋白截留住，后續(xù)的活性炭脫色難度大而且濃縮后由于雜質(zhì)的原因糖液粘度増大，影響后續(xù)的結(jié)晶和廣品的質(zhì)量。膜過濾エ藝，就是在較高的壓カ下使物料經(jīng)過膜后，將分子量較大的雜質(zhì)和其他小分子物質(zhì)實(shí)現(xiàn)物理分離，膜過濾エ藝一般溫度較低，對ー些具有生物活性的物質(zhì)分離十分有利。專利CN1414001介紹了“酶法制備不同低聚糖的調(diào)控方法”，通過選擇不同的膜介質(zhì)和膜孔徑的大小，對不同聚合度的低聚糖進(jìn)行即時(shí)分離，超濾液再經(jīng)納濾器分離，除掉低活性的單糖、ニ糖和水等小分子化合物，得到不同聚合度的低聚糖。木糖母液發(fā)酵液中含有較多的蛋白和其他的大分子物質(zhì)，料液渾濁，透光度較低，蛋白等大分子物質(zhì)吸附活性炭，使得料液在進(jìn)行脫色時(shí)活性炭粘度増大，板框堵塞嚴(yán)重，過濾難度増大，較長的過濾時(shí)間使得濾液顏色呈現(xiàn)灰色，對接下來的離子交換樹脂造成污染。選擇合適的孔徑超濾膜對發(fā)酵液進(jìn)行處理，才能降低蛋白色素等其他大分子物質(zhì)的含量，提高脫色的效率，減少硅藻土的消耗和料液對樹脂的污染，達(dá)到降低成本的目的。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種阿拉伯糖生產(chǎn)エ藝中的木糖母液發(fā)酵液澄清除雜エ藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中木糖母液發(fā)酵液澄清除雜エ序中使用的真空轉(zhuǎn)鼓過濾存在的弊端，克服エ藝中存在的料液質(zhì)量不穩(wěn)定、后續(xù)脫色困難、硅藻土消耗量大、能耗高等問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是采用膜分離技術(shù)，將離心液通過膜系統(tǒng)，其膜系統(tǒng)的膜芯采用的是超濾膜，有截留分子量為10萬道爾頓和截留分子量為30萬道爾頓的兩種膜，對阿拉伯糖生產(chǎn)エ藝中的木糖母液發(fā)酵液進(jìn)行處理，本發(fā)明所述超濾膜可以是卷式膜，也可以是管式膜或是中空纖維素膜，超濾膜對單糖基本上不存在截留。其具體生產(chǎn)エ藝步驟如下
Cl)發(fā)酵將木糖母液加水配至Brix值16%-20%，加入尿素和磷酸并調(diào)節(jié)pH至
4.6-5. 0，加入酵母，維持發(fā)酵溫度在33-36°C，每隔兩小時(shí)測定發(fā)酵液葡萄糖含量，至葡萄糖含量降至1%以下停止發(fā)酵，發(fā)酵液離心除掉酵母；
(2)發(fā)酵液澄清除蛋白將離心液通過膜系統(tǒng)，其膜系統(tǒng)的膜芯采用的是超濾膜，膜系統(tǒng)的濃縮液和透析液的體積流量比為1:12-1:30，膜前壓力2. 7-3. IMpa，料液溫度300C -50°C，透析液和濃縮液的Brix值與原液基本上一致，變化較小，濃縮液可返回步驟(I)中再次發(fā)酵；
(3)脫色向步驟(2)所得的透析液中按干物質(zhì)量的4-6%加入粉末狀活性炭，750C -80°C保溫25-35分鐘，過濾得到脫色液；
(4)離子交換步驟(3)得到的脫色液通過離子交換樹脂進(jìn)行脫鹽處理得到離子交換
液；
(5)多效濃縮將離子交換液經(jīng)多效蒸發(fā)器濃縮至Brix值為40-48%的糖液；
(6)脫色將步驟(5)得到的糖液按照干物質(zhì)量的4-6%進(jìn)入粉末狀活性炭75°C-80°C保溫25-35分鐘，過濾得到二脫液； (7)色譜分離將步驟(6)的二脫液通過色譜進(jìn)行分離，收集色譜分離液；
(8)離子交換將步驟(7)中收集到的阿拉伯糖組分液進(jìn)行離子交換；
(9)真空濃縮將步驟(8)得到的離子交換液，經(jīng)真空濃縮得到Brix為80%-86%的真空濃縮糖液，真空度為9. 7*104Pa ；
(10)結(jié)晶離心將步驟(9)得到的真空濃縮糖液轉(zhuǎn)至結(jié)晶槽，在70-80°C保溫1-1.5小時(shí)，然后以1_2°C /h的速度降溫結(jié)晶，降至38-42°C進(jìn)行離心分離，得到晶體阿拉伯糖和母液；
(11)干燥、篩分和包裝將晶體阿拉伯糖干燥、篩分、包裝后入庫保存。本發(fā)明的積極效果在于將阿拉伯糖生產(chǎn)工藝中的真空轉(zhuǎn)鼓過濾改為膜過濾，減少了硅藻土用量，透析液質(zhì)量受原料影響小并且穩(wěn)定，提高了后續(xù)脫色工藝的效率，有利于降低生產(chǎn)成本和勞動(dòng)強(qiáng)度。
具體實(shí)施例下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。實(shí)施例I
(1)發(fā)酵取木糖母液3噸加水配至Brix值18.5%，加入尿素10公斤和磷酸2L，調(diào)節(jié)PH至4. 8，加入活性干酵母120公斤，維持發(fā)酵溫度在35°C，每隔兩小時(shí)測定發(fā)酵液葡萄糖含量，4小時(shí)后葡萄糖含量降至0. 9%，停止發(fā)酵，發(fā)酵液離心除掉酵母；
(2)發(fā)酵液澄清除蛋白采用膜分離技術(shù)，將離心液通過膜系統(tǒng)，對阿拉伯糖生產(chǎn)工藝中的木糖母液發(fā)酵液進(jìn)行處理，將離心液通過膜系統(tǒng)，其膜系統(tǒng)的膜芯采用的是超濾膜，膜芯為透過分子量為30萬道爾頓的管式超濾膜，膜系統(tǒng)的濃縮液和透析液的體積流量比為I 20，膜前壓力維持在3. IMpa,料液溫度維持在30-45°C，透析液和濃縮液的Brix值分別為17. 5% 和 19. 5% ；
(3)脫色向步驟(2)所得的透析液中按干物質(zhì)量的5%加入粉末狀活性炭，75°C保溫30分鐘，過濾得到脫色液；
(4)離子交換步驟(3)得到的脫色液通過離子交換樹脂進(jìn)行脫鹽處理得到離子交換
液；
(5)多效濃縮將離子交換液經(jīng)多效蒸發(fā)器濃縮至Brix值為44%的糖液；
(6)脫色將步驟(5)得到的糖液按照干物質(zhì)量的5%進(jìn)入粉末狀活性炭75°C保溫30分鐘，過濾得到二脫液；
(7)色譜分離將步驟(6)的二脫液通過色譜進(jìn)行分離，收集色譜分離液；
(8)離子交換將步驟(7)中收集到的阿拉伯糖組分液進(jìn)行離子交換；
(9)真空濃縮將步驟(8)得到的離子交換液，經(jīng)真空濃縮得到Brix為86%的真空濃縮糖液，真空度為9. 7*104Pa ；
(10)結(jié)晶離心將步驟(9)得到的真空濃縮糖液轉(zhuǎn)至結(jié)晶槽，在70°C保溫I小時(shí)，然后以I. 5°C /h的速度降溫結(jié)晶，降至40°C進(jìn)行離心分離，得到晶體阿拉伯糖和母液；
(11)干燥、篩分和包裝將晶體阿拉伯糖干燥、篩分、包裝后，入庫保存。金屬檢測及質(zhì)檢結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種木糖母液發(fā)酵液澄清除雜エ藝，其特征是采用膜分離技木，將離心液通過膜系統(tǒng)，膜系統(tǒng)的膜芯采用的是超濾膜，有截留分子量為10萬道爾頓和截留分子量為30萬道爾頓的兩種膜，對阿拉伯糖生產(chǎn)エ藝中的木糖母液發(fā)酵液進(jìn)行處理，其生產(chǎn)エ藝步驟如下 Cl)發(fā)酵將木糖母液加水配至Brix值16%-20%，加入尿素和磷酸并調(diào)節(jié)pH至4.6-5. O,加入酵母，維持發(fā)酵溫度在33-36°C，每隔兩小時(shí)測定發(fā)酵液葡萄糖含量，至葡萄糖含量降至1%以下停止發(fā)酵，發(fā)酵液離心除掉酵母； (2)發(fā)酵液澄清除蛋白將離心液通過膜系統(tǒng)，其膜系統(tǒng)的膜芯采用的是超濾膜，膜系統(tǒng)的濃縮液和透析液的體積流量比為1:12-1:30，膜前壓カ2. 7-3. IMpa，料液溫度在300C _50°C之間，透析液和濃縮液的Brix值與原液基本上一致，變化較小，濃縮液可返回步驟(I)中再次發(fā)酵； (3)脫色向步驟(2)所得的透析液中按干物質(zhì)量的4-6%加入粉末狀活性炭，750C -80°C保溫25-35分鐘左右，過濾得到脫色液； (4)離子交換步驟(3)得到的脫色液通過離子交換樹脂進(jìn)行脫鹽處理得到離子交換液； (5)多效濃縮將離子交換液經(jīng)多效蒸發(fā)器濃縮至Brix值為40-48%的糖液； (6)脫色將步驟(5)得到的糖液按照干物質(zhì)量的4-6%進(jìn)入粉末狀活性炭75°C-80°C保溫25-35分鐘左右，過濾得到ニ脫液； (7)色譜分離將步驟(6)的ニ脫液通過色譜進(jìn)行分離，收集色譜分離液； (8)離子交換將步驟(7)中收集到的阿拉伯糖組分液進(jìn)行離子交換； (9)真空濃縮將步驟(8)得到的離子交換液，經(jīng)真空濃縮得到Brix為80%-86%的真空濃縮糖液，真空度為9. 7*104Pa ； (10)結(jié)晶離心將步驟(9)得到的真空濃縮糖液轉(zhuǎn)至結(jié)晶槽，在70-80°C保溫1-1.5小吋，然后以1_2°C /h的速度降溫結(jié)晶，降至38-42°C進(jìn)行離心分離，得到晶體阿拉伯糖和母液； (11)干燥、篩分和包裝將晶體阿拉伯糖干燥、篩分、包裝后入庫保存。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的木糖母液發(fā)酵液澄清除雜エ藝，其特征是本發(fā)明中所述超濾膜可以是卷式膜，也可以是管式膜或是中空纖維素膜，超濾膜對單糖基本上不存在截留。
全文摘要
一種木糖母液發(fā)酵液澄清除雜工藝，屬于功能糖醇生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。該生產(chǎn)工藝采用膜分離技術(shù)，對阿拉伯糖生產(chǎn)工藝中的木糖母液發(fā)酵液進(jìn)行處理，其中膜系統(tǒng)的膜芯采用的是超濾膜，對單糖基本上不存在截留，其生產(chǎn)工藝步驟包括(1)發(fā)酵、(2)發(fā)酵液澄清除蛋白、(3)脫色、(4)離子交換、(5)多效濃縮、(6)脫色、(7)色譜分離、(8)離子交換、(9)真空濃縮、(10)結(jié)晶離心、(11)干燥、篩分和包裝將晶體阿拉伯糖干燥、篩分、包裝后獲得成平晶體阿拉伯糖。本發(fā)明將阿拉伯糖生產(chǎn)工藝中的真空轉(zhuǎn)鼓過濾改為膜過濾，減少了硅藻土用量，透析液質(zhì)量穩(wěn)定，受原料影響小，提高了后續(xù)脫色工藝的效率，有利于降低成本和勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號C12R1/865GK102676606SQ20121016845
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者于軍偉, 劉曉娟, 孫魯, 杜瑞鋒, 王學(xué)敏 申請人:山東福田藥業(yè)有限公司