一种生产高纯度低聚果糖的方法_2

文档序号:8554544阅读:来源:国知局
行脱盐、脱色,调节原料浓度和pH值,控制原料的温度和除不溶性气体;
f 二次色谱洗提水处理:按色谱进料要求调节洗提水的pH值、控制温度和除不溶性气体;
g 二次色谱分离:使用改良型顺序式模拟移动床,以钾型强酸性阳离子树脂为固定相,以洗提水为流动相,将二次色谱原料分离成二次残留液和二次提取液,二次残留液中蔗糖和低聚果糖含量在90% (重量)以上;
h 二次残留液后处理:二次残留液经浓缩、果糖基转移酶反应后作为一次色谱的原料。
[0019]进一步地,步骤a所述一次色谱原料包括将白糖和工艺水配料后进行果糖基转移酶反应得到的普通低聚果糖,和二次色谱分离后的残留液经果糖基转移酶酶反应得到的清液,原料中低聚果糖含量50~60% (重量)。
[0020]进一步地,步骤a和步骤e所述原料的脱色、脱盐是使用混合离子交换床自动进行的,要求原料的电导率在20us/cm以下,色度在0.1以下。
[0021]进一步地,步骤a和步骤e所述调节原料浓度是使用真空浓缩器调节原料的质量百分浓度为50~60%,所述调节原料pH值是采用自动加碱工艺,用质量百分浓度为0.1-0.5%的KOH溶液调节原料pH为7.0-9.0o
[0022]进一步地,步骤a和步骤e所述控制原料的温度是将原料加热到60~80°C,所述除不溶性气体是使用真空闪蒸脱气,控制原料的余氧在0.05ppm以下。
[0023]进一步地,步骤b和步骤f所述色谱洗提水处理具体是:洗提水是反渗透水或工艺水,洗提水加热到60~80°C,使用真空闪蒸脱气,控制洗提水的余氧在0.05ppm以下,采用自动加碱工艺,用质量百分浓度为0.1-0.5%的KOH溶液控制洗提水的pH在7.0-10.0。
[0024]进一步地,步骤c所述一次残留液经蒸发浓缩、真空干燥后得到低聚果糖含量在95% (重量)以上的粉状产品(P95S),所述蒸发浓缩是使用真空浓缩器进行,所述真空干燥是使用连续真空干燥机进行。
[0025]进一步地,步骤c所述一次提取液中,单糖占40~60% (重量),蔗糖占30~40% (重量),低聚果糖占30% (重量)以下。
[0026]进一步地,步骤d所述一次提取液浓缩均使用真空浓缩器进行。
[0027]进一步地,步骤g 二次色谱的目的是去除单糖回收蔗糖和低聚果糖,因此二次残留液中蔗糖和低聚果糖含量在90% (重量)以上,二次提取液中单糖含量在90% (重量)以上,将二次提取液进行浓缩后得到副产品调和糖。
[0028]进一步地,步骤h所述二次残留液经果糖基转移酶反应后低聚果糖含量达到50-60% (重量)。
[0029]进一步地,步骤c和g所述改良型顺序式模拟移动床是采用全自动控制进出料,达到连续规模生产的目的。
[0030]本发明工艺与原来的工艺技术相比,具有以下显著的进步和优势:
1、高效、低耗、原料可充分利用,生产成本大幅下降:自动控制且连续规模化的色谱分离技术的使用,使生产效率显著提高。若按一次色谱分离时,为了提高产品的纯度,低聚果糖收率会下降,按经验值,生产P95S产品时,白糖的单耗约3吨左右,也就是说每3吨白糖只能生产I吨P95S产品,其余2吨物料就存在于一次提取液中,分析其组分后,有约50~60%不是单糖,本发明采用二次色谱的工艺,以回收二糖以上的组分(包括蔗糖和低聚果糖)为目的,二次残留液中蔗糖和低聚果糖含量在90%以上,将二次残留液进行二次酶反应后,和一次反应料同时进入一次色谱分离系统,从而实现原料用量的大幅下降,产品成本显著降低。
[0031 ] 2、系统运行参数可调,产品纯度有保证,容易实现规模化工业生产。
[0032]3、提升原料的价值:如果不进行二次色谱回收可反应成分,一次提取液只能当副产品出售,出售的价值仅和浓缩费用相当,而进行二次色谱后,有约50%的副产品可以变为高纯度低聚果糖成品,价值大幅提升。
[0033]4、色谱分离后,产品和副产品均经简单的浓缩和干燥之后,即可制成合格产品,后处理工艺简单。
[0034]5、二次色谱工艺的使用,解决了原来多级酶促反应向正向平衡迀移的技术难题,促进副产品的循环再利用。
[0035]6、倡导清洁生产、循环经济、绿色环保的生产理念:系统运行时,工艺水是循环再利用的,原料基本无损耗,同样的产品量,原料用量减少等都是对清洁生产、循环经济、绿色环保作出的贡献。
[0036]7、使用的改良型顺序式模拟移动床(SSMB)是普通顺序式模拟移动床的升级版,可以提高分离产品的收率和纯度。改良型顺序式模拟移动床是用于工业化生产的色谱分离装置,设备由4个或6个或更多个分离室组成。每个分离室都是独立单元,物料和洗提水的进入,以及残留液和洗提液的出口,均按程序进行,过程按顺序自动更换步骤和进、出口位置,达到分离效果,每个分离室内装填都有用于分离的色谱树脂。
【具体实施方式】
[0037]对比例I
按照以下步骤,采用一次色谱工艺生产低聚果糖:
a 一次色谱原料处理:一次色谱的原料包括将白糖和工艺水配料后进行果糖基转移酶反应得到的普通低聚果糖,原料中低聚果糖含量55%,原料的脱色、脱盐是使用混合离子交换床自动进行的,要求原料的电导率在20uS/cm,色度在0.1,使用真空浓缩器调节原料的质量百分浓度为55%,采用自动加碱工艺,用质量百分浓度为0.3%的KOH溶液调节原料pH为8.0,将原料加热到70°C,所述除不溶性气体是使用真空闪蒸脱气,控制原料的余氧在0.05ppm ;
b 一次色谱洗提水处理:洗提水是反渗透水或工艺水,洗提水经加热到70°C,使用真空闪蒸脱气,控制洗提水的余氧在0.05ppm,采用自动加碱工艺,用质量百分浓度为0.3%的KOH溶液控制洗提水的pH在8.0 ;
c 一次色谱分离:使用改良型顺序式模拟移动床,改良型顺序式模拟移动床是采用全自动控制进出料,达到连续规模生产的目的,以钾型强酸性阳离子树脂为固定相,以洗提水为流动相,按设计的运行步骤,将原料分离成一次残留液(高纯低聚果糖)和一次提取液(副产品),一次残留液中低聚果糖含量为95%,所述一次提取液中,按重量百分比计算,单糖占50%,蔗糖占35%,低聚果糖占15% ;
d 一次残留液后处理:将收集的一次残留液经蒸发浓缩、真空干燥后,得到低聚果糖含量为95%的粉状产品(P95S),蒸发浓缩是使用真空浓缩器进行,所述真空干燥是使用连续真空干燥机进行。
[0038]投入使用白糖量:15840吨,仅可产5369吨FOS含量95%、水分2%F0SP95S产品,同时产副产品调和糖浆(浓度65%)总量:16108吨。产品平均白糖单耗:2.95吨。按白糖价格:5000元/吨,调和糖浆价格:2000元/吨,P95S按45000元/吨计算,总价值为:5369*4.5万 +16108*0.2 万-15840*0.5 万=19462.1 万元。
[0039]实施例1
按照以下步骤,采用二次色谱工艺生产低聚果糖:
a 一次色谱原料处理:一次色谱的原料包括将白糖和工艺水配料后进行果糖基转移酶反应得到的普通低聚果糖,和二次色谱分离后的残留液经果糖基转移酶酶反应得到的清液,原料中低聚果糖含量55%,原料的脱色、脱盐是使用混合离子交换床自动进行的,要求原料的电导率在20uS/cm,色度在0.1,使用真空浓缩器调节原料的质量百分浓度为55%,采用自动加碱工艺,用质量百分浓度为0.3%的KOH溶液调节原料pH为8.0,将原料加热到70°C,所述除不溶性气体是使用真空闪蒸脱气,控制原料的余氧在0.05ppm ;
b 一次色谱洗提水处理:洗提水是反渗透水,洗提水经加热到70°C,使用真空闪蒸脱气,控制洗提水的余氧在0.05ppm,采用自动加碱工艺,用质量百分浓度为0.3%的KOH溶液控制洗提水的pH在8.0 ;
c 一次色谱分离:使用改良型顺序式模拟移动床,改良型顺序式模拟移动床是采用全自动控制进出料,达到连续规模生产的目的,以钾型强酸性阳离子树脂为固定相,以洗提水为流动相,按设计的运行步骤,将原料分离成一次残留液(高纯低聚果糖)和一次提取液(副产品),一次残留液中低聚果糖含量为95%,所述一次提取液中,按重量百分比计算,单糖占50%,蔗糖占35%,低聚果糖占15% ;
d 一次残留液后处理:将收集的一次残留液经蒸发浓缩、真空干燥后,得到低聚果糖含量为95%的粉状产品(P95S),蒸发浓缩是使用真空浓缩器进行,所述真空干燥是使用连续真空干燥机进行;
e 一次提取液后处理:将一次提取液使用真空浓缩器进行浓缩后,用做二次色谱分离的原料;
f 二次色谱原料处理:按色谱进料要求对步骤e所得原料进行脱盐、脱色,原料的脱色、脱盐是使用混合离子交换床自动进行的,要求电导率在20uS/cm,色度在0.1,使用真空浓缩器调节原料的质量百分浓度为55%,采用自动加碱工艺,用质量百分浓度为0.3%的KOH溶液
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1