木糖的生產(chǎn)工藝

1、木糖的生產(chǎn)工藝背景技術(shù)0002木K主要以富含多編戊鞠的玉米芯、甘蔗渣等農(nóng)業(yè)廢棄物為康料，先后經(jīng)水解、中和、脫色、離子交換、揪縮、結(jié)晶工序制得.H冊(cè).現(xiàn)有的木糖生產(chǎn)工藝中的誡編工序是采用拿效裁發(fā)器進(jìn)行高溫誨縮，曲于木馴宦一種含有饉基的五礦糖容易發(fā)生吳拉德反應(yīng)，形成色素樹(shù)質(zhì)，便拆續(xù)的產(chǎn)品捉収閑準(zhǔn)嚴(yán)品結(jié)質(zhì)燼以保證另外由于煤炭?jī)r(jià)格的堆長(zhǎng)按汽的諭格也一路飆升，事效蔑發(fā)器蒸役1噸木的撚汽耗用呈都/!0.25I也UlI毎Y嚴(yán)1噸木翩石要除水4仁5噸，若用多效煎發(fā)器至少需塑11*875噸燕汽這樣造成了木帶生產(chǎn)成本居高不Q0003膜濃縮工藝就是在高壓下他物料經(jīng)過(guò)膜后*將作為洛劑的水和作為旃履的物料炙現(xiàn)物理仆離膜

2、濃縮I藝的溫度脫榔比經(jīng)低所以燉物料尤H：址"T物浦件物質(zhì)的濃耶I分有利-中國(guó)專(zhuān)PJCW1186I9S介紹了一種“蚩白質(zhì)濟(jì)液的鋁/詼處理和霍濃縮方法J中國(guó)者利CN20D910015165.5提対一種出膜鞭縮結(jié)合氣流干燥怯提収徹生物箏韓繁凝刑的方?jīng)Q”碁中都提到用趙濾膜iUF）技術(shù)對(duì)絮凝的蠱白微生物多帶進(jìn)竹濃縮的技術(shù)隹1是蛋門(mén)和慣生物寥糖的分子凰糜都比較大膜濃縮的難度較小，但是木糖星種五碾單糖分子址小，用趙濾等孔徑核大的膜會(huì)發(fā)十漏輔情況：中國(guó)專(zhuān)利CM2D0310107556.2®到一種“反灌透膜粼縮氯化鍛廢液的方法3SC化鎖是一種無(wú)機(jī)戰(zhàn)這樣就類(lèi)似于用反滓透般將晦水或地下水中的鹽類(lèi)

3、除璋降低電導(dǎo)率，由無(wú)機(jī)鹽對(duì)膜的汚舉小.有利于保證膜的堺命，但是木稱(chēng)是一種有機(jī)窗，若采用循環(huán)濮濃編11藝，很客熱逍成膜污染及損壞不但起不到降低臧木的作用連會(huì)彫響生產(chǎn)"發(fā)明內(nèi)容0004為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足.本發(fā)明提供了種木稱(chēng)產(chǎn)匚藝.旦解決目前木糖揪縮丁序采用拿效裁發(fā)器進(jìn)片濃縮存在的弊端，克服木糖在膜糧縮工藝中湖髓、膜易污染、通屋易衰續(xù)的問(wèn)題.M05本發(fā)聊解決其技術(shù)何題所采用的技術(shù)方案是采用膜濃縮技術(shù)對(duì)木糖生產(chǎn)工藝中的一次離子交換SE進(jìn)疔處理其中農(nóng)系統(tǒng)的膜芯淞用物料反滌透膜或納濾膜，防止漏騎：料液繞膜系統(tǒng)濃縮后不林瑋濃縮其具休的生產(chǎn)工藝方法如卜':“）水解：將硫酸加入到清洗T春的

4、玉米芯中進(jìn)行水解，調(diào)節(jié)其中的無(wú)機(jī)酸液廈為05-34%硫酸解液用盤(pán)與玉米苦的質(zhì)童比1:5-1:12,水鮮逗度控制在90-140T?.經(jīng)過(guò)60-180分鐘的水解得到忒解潘t昭中和'在80rK.在40-60分鐘內(nèi)邊攪捋邊務(wù)一定:的輕質(zhì)碳酸鈣加入列步驟（1）觀到的水解液屮進(jìn)和中和，將水解殺pH值屮和至2.0-3.3.然后在80rF保隘4080分怦.然后過(guò)謔得到中和液!（3）次脫色：向步驟（2）制得的中和液中加入粉末活性炭，粉末活性炭加入呈為中和液F物質(zhì)質(zhì)就的5%-15%,在；5卜，保溫脫色40-60分鐘，過(guò)濾得到脫色液，脫色液透光率375%:（4）一次離子交換:步驟（3）得到的脫色液通過(guò)離子交

5、換樹(shù)脂進(jìn)行脫色、稅鹽處理得到橢液糖液的BrixffL為3%-8%.得到離子交換液：（5）膜濃縮：將步驟（4）得到的離子交換液經(jīng)聚丙烯濾芯液體過(guò)濾器過(guò)濾后，進(jìn)入膜分離系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)級(jí)濃縮Z后，料液不循壞濃縮而是H接分為濃縮液和透析液膜系統(tǒng)的濃縮液和透析液的體積流fit比為1：2-1:5,膜前壓力V4*pa,透析液和濃縮液的Brixffi分別為0%.9%-15%.透析液作為匸藝水回步驟（1）水解工序中使用：（6）箏效濃縮：將步驟（5）得到的膜濃縮液經(jīng)至效蒸發(fā)器濃縮至Brix值為16%-22%的橢液：<7）:次脫色：向步驟（6）即到的莖效濃縮后的衲液中加入活性炭，活性炭加入鼠為衲液F物質(zhì)質(zhì)呈的1%

6、-5%,在T5C下，保溫10分鐘，然后過(guò)濾得到脫色液：（S）次離子交換：將步驟（：）得到的脫色液經(jīng)離子交塊樹(shù)脂進(jìn)行離子交換，得到離子交換后的橢液的Brix為15%-21%.透光度為100%：（9）真空濃縮：將步驟（8）得到的離殳換液，經(jīng)真空濃縮得到Bm為80%-86%的貞空濃縮牆液，貞空度為9.7X104Pa:（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保溫1小時(shí)，然后以1C/h的速度降溫結(jié)晶，降至30C進(jìn)行離心分離，得到晶體木糰和木橢母液：（11）干燥、篩分和包裝：將晶體木糖F燥、篩分、包裝后，入庫(kù)保存.0006本發(fā)明的枳極效果在于：1、在木橢生產(chǎn)工藝的濃縮匸序中

7、采用膜濃縮匸藝代替第效蒸發(fā)器濃縮降低了能址消耗，犬大降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)膜系統(tǒng)分離出來(lái)的水電導(dǎo)率/J250Ms/cm左右，可以作為工藝水乘新回收利用，節(jié)能降耗實(shí)現(xiàn)了木橢的綠色生產(chǎn)：2、膜濃縮過(guò)程中，進(jìn)入條統(tǒng)的物料采用恒定的進(jìn)料工藝，即料液經(jīng)膜進(jìn)行二級(jí)濃縮之忘，不再循環(huán)濃縮而是頁(yè)接分為濃縮液和透析水從系統(tǒng)中移走,使膜表而的物料濃度總是處F恒定的狀態(tài)，保證了膜運(yùn)行物料壞境的穩(wěn)定性，這樣延長(zhǎng)了膜的使用壽命.00073、膜分離系統(tǒng)采用的是物料反潼透膜或納濾膜，解決了因木糖分了雖小而漏糖的問(wèn)題具體實(shí)施例0008K面結(jié)合貝體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)-步說(shuō)明。0009例1（1）水解:取淸洗干凈的玉米芯800kg.將

8、硫酸加入到玉米芯中進(jìn)行水解，調(diào)節(jié)其中的無(wú)機(jī)酸濃度為0.9%,硫酸溶液用雖與玉米芯的顧量比為1：，水解濕度控制在11CTC,經(jīng)過(guò)120分鐘的水解得到水解液：（2）中和：在80C卜；10分鐘內(nèi)，邊攪樣邊將一定呈的輕質(zhì)碳酸鈣加入到步驟（1）紂到的水解液中進(jìn)行中和，將水解液pH值中和至2.2,然后在80卜保溫50分鐘，然后過(guò)濾得到中和液:（3）-次脫色：向步驟（2）制得的中和液中加入粉末活性炭，粉末活性炭加入址為中和液干物質(zhì)質(zhì)僦的；在；5卜，保溫脫色10分鐘，過(guò)濾得到脫色液，脫色液透光率81%：<4）次離了交換：使用D301型大孔陰離了交換樹(shù)脂和001X7型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂對(duì)步U（3）得到的脫色液

9、進(jìn)行脫色、脫鹽處艸存到橢液，糖液的Brix值為3.8%.得到離:交換液：（5）膜濃縮：將步驟（4）到的離了交換液經(jīng)聚丙烯濾芯液體過(guò)濾器過(guò)濾后，進(jìn)入膜分離系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)二級(jí)濃縮Z后，料液不循壞濃縮而是fi接分為濃縮液和透析液通過(guò)調(diào)節(jié)濃縮液閥門(mén)控制膜系統(tǒng)的濃縮液和透析液的體枳流兄比為1:3,調(diào)卩供壓泵變頻器控制膜前壓力在34血.透析液和濃縮液的Brh值分別為0%、11%,透析液作為1.藝水回步驟（1）水解工序中使用：（6）多效濃縮：將步驟（5）紂到的膜濃縮液經(jīng)姜效蒸發(fā)器濃縮至BrixffL為1：%的糖液：（7）-次脫色：向步驟（6）得到的多效濃縮后的軸液屮加入活性炭，活性炭加入屋為衲液干物質(zhì)質(zhì)駅的1%

10、在75X?卜，保溫?cái)嚢?0分鐘，然后過(guò)濾得到脫色液:（8）二次離子交換：使用D301型大孔陰離f交換樹(shù)脂和001X；型陽(yáng)離f交換樹(shù)脂對(duì)對(duì)步驟（；）得到的脫色液進(jìn)行離子交換，得到離子交換后的橢液的Brix為15%透光度為100%:（9）真空濃縮：將步驟（8）紂到的離f交換液，經(jīng)真空濃縮紂到為81%的貞空濃縮耕液，貞空度為9.7X101Pa；（10）結(jié)品離心：將步驟得到的真空濃縮糖液轉(zhuǎn)至結(jié)晶槽，在T5C保溫1小時(shí)，然后以1*C/h的速度降溫結(jié)晶，降至30£進(jìn)行離心分離，得到晶體木糖和木糖母液:（11）干燥、篩分和包裝：將品體木糖干燥、篩分、包裝，經(jīng)金屬檢測(cè)及質(zhì)檢合格后，入庫(kù)保存。0010

11、金屆檢測(cè)及質(zhì)檢結(jié)果如F:金屬檢測(cè)合格，純度為99.6%.透光率為98.4%.水分含雖為0.22%灼燒殘?jiān)鼮?.02%,比旋光度為193,PH值為64,氯化物含&為0.002%.硫酸鹽含址為0.002%.0011例2（1）水解：取濟(jì)洗干凈的玉米芯1030kg,將硫酸加入到玉米芯中進(jìn)行水解，調(diào)節(jié)其中的無(wú)機(jī)酸濃度為1.2%,硫酸溶液用量與玉米芯的質(zhì)圮比為1:12,水解溫度控制在90C,經(jīng)過(guò)180分鐘的水解得到水解液：（2）中和：在8CTC卜,45分鐘內(nèi)，邊攪拌邊將-定雖的輕質(zhì)碳酸鈣加入到步驟（1）紂到的水解液中進(jìn)行中和,將水解液pH值中和至2,然后在80X?卜保溫45分鐘，然后過(guò)濾得到中和液

12、:（3-次脫色：向步驟（2）制紂的中和液中加入粉末活性炭，粉末活性灰加入雖為中和液F物質(zhì)質(zhì)雖的5%.在75X?卜，保溫脫色15分鐘，過(guò)濾紂到脫色液，脫色液透光率；8%:<4）-次離了交換：使用D301型大孔陰離子交換樹(shù)脂和001X7陽(yáng)離子交換樹(shù)脂對(duì)步驟（3）得到的脫色液進(jìn)行脫色、脫鹽處理得到糖液，糖液的Brix值為45%.得到離子交換液：（5）膜濃縮：將步驟（1）紂到的離了交換液經(jīng)聚丙烯濾芯液體過(guò)濾器過(guò)濾后，進(jìn)入膜分離系統(tǒng)經(jīng)過(guò)：級(jí)濃縮Z后料液不循壞濃縮而是fi接分為濃縮液和透析液通過(guò)調(diào)節(jié)濃縮液閥門(mén)控制膜系統(tǒng)的濃縮液和透析液的體積流凰比為1:3.5.調(diào)卩供爪親變頻器控制膜前JE力在3.6M

13、pa.透析液和濃縮液的Brix值分別為0%、12.3%透析液作為匸藝水回步驟（1）水解匚序中使用：（6）女效濃縮：將步驟（5）得到的膜濃縮液經(jīng)女效蒸發(fā)器濃縮至Brix值為18%的糖液：（7）次脫色：向步驟（6）得到的箏效濃縮后的橢液中加入活性炭，活性炭加入址為糖液F物質(zhì)質(zhì)雖的2%在75*C卜，保溫?cái)嚢?0分仲，然后過(guò)濾得到脫色液：（8）次離交換：使用D301空丿、孔陰離子交換樹(shù)脂和001X7陽(yáng)離了交換樹(shù)脂對(duì)對(duì)步驟得到的脫色液進(jìn)行離子交換,得到離子交換后的糖液的Brix為17%,透光度為100%:（9）貞.空濃縮：將步驟（8）得到的離f交換液經(jīng)真空濃縮綁到B“x為82%的貞空濃縮橢液，貞.空度為

14、9.TXlOIPa：（10）結(jié)晶離心：將步驟得到的真空濃縮糖液轉(zhuǎn)至結(jié)晶槽，在789保溫1小時(shí)，然后以1/h的速度降溫結(jié)晶，降至30C進(jìn)行離心分離，得到品體木糖和木糖母液：（11）干燥、彌分和包裝：將晶體木橢F燥、篩分、包裝，經(jīng)金屬檢測(cè)及質(zhì)檢A格麻，入庫(kù)保存。0012金屈檢測(cè)及質(zhì)檢結(jié)果如卜：金屬檢測(cè)介格純度為99.3%.透光率為98.2%.水分會(huì)&為0.28%,灼燒殘?jiān)鼮?.02%比旋光度為18.9,pH值為6.5説化物含址為0.002%，硫酸鹽含雖為0.002%.0013例3（1）水解:取清洗干掙的玉米芯1206kg,將硫酸加入到玉米芯中進(jìn)行水解調(diào)節(jié)其中的無(wú)機(jī)酸濃度為1.1%硫酸溶液用

15、雖與玉米芯的質(zhì)硅比為1:10,水解溫度控制在125,經(jīng)過(guò)60分鐘的水解得到水解液：（2）中和：衣80C卜55分鐘內(nèi)，邊攪樣邊將-定量的輕質(zhì)碳酸鈣加入到步驟得到的水解液中進(jìn)疔中和，將水解液pH值中和至26,然后在809卜保溫60分鐘，然后過(guò)濾得到中和液：（3）次脫色：向步驟（2）制得的中和液中加入粉未活性炭，粉末活性炭加入盤(pán)為中和液物質(zhì)碩就的5%.在75XZ卜，保溫脫色60分鐘，過(guò)沌得到脫色液，脫色液透比率79%：（4）次離了交換：使用D301型大孔陰離子交換樹(shù)脂和001X7陽(yáng)離子交換樹(shù)脂對(duì)步驟（3）得到的脫色液進(jìn)行脫色、脫鹽處理得到糖液,糖液的Brix值為1.8%,得到離子交換液：（5）膜濃縮

16、：將步驟（4）得到的離f交換液經(jīng)聚丙烯濾芯液體過(guò)濾器過(guò)濾后，進(jìn)入膜分離系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)一級(jí)濃縮Z后，料液不循壞濃縮而是H接分為濃縮液和透析液通過(guò)調(diào)節(jié)濃縮液閥門(mén)控制膜系統(tǒng)的濃縮液和透析液的體枳流童比'h1：S.調(diào)節(jié)供床泵變頻器控制膜前樂(lè)力在3.2Mpa,透析液和濃縮液的Brix值分別為023.6%,透析液作為匸藝水冋步驟（1）水解工序中便用：（6）多效濃縮：將步驟（5）得到的膜濃縮液經(jīng)多效蒸發(fā)器濃縮至Bglx值為19%的軸液：（；）二次脫色：向步驟（6）得到的多效濃縮后的糖液中加入活性炭，活性炭加入量為糖液干物質(zhì)質(zhì)址的1.5%在：5C卜，保溫?cái)嚢?0分鐘,然后過(guò)濾得到脫色液:（8）:次離子交換：使用D301熨大幾陰離子交換樹(shù)脂001X7陽(yáng)離子交換樹(shù)脂對(duì)對(duì)步驟（：）綁到的脫色液進(jìn)行離了交換，時(shí)到離了交換后的橢液的Bnx為18%透光度為100%:（9）真空濃縮：將步驟（8）得到的離f交換液，經(jīng)貞空濃