一种提高葡萄糖酸钠成品质量的生产方法与流程

本发明涉及生化工程领域，具体为一种提高葡萄糖酸钠成品质量的生产方法。

背景技术：

1、葡萄糖酸钠是一种多羟基羧酸钠，在工业上用途十分广泛，可应用在建筑中作为混凝土缓凝剂和减水剂、纺织印染和金属表面处理以及水处理等行业作高效螯合剂，钢铁、玻璃清洗剂等等。

2、目前，葡萄糖酸钠的生产方法主要有微生物发酵法、化学法、双酶法。由于微生物法发酵周期长，产生菌丝体废弃物，及转化率较双酶法低，逐渐由双酶法进行取代。双酶法发酵越来越被广泛采用。采用酶法生产葡萄糖酸钠，是通过向葡萄糖溶液中加入葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶，在一定条件下葡萄糖经葡萄糖氧化酶催化与氧气和水反应生成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解成水和氧气，葡萄糖酸和氢氧化钠反应生成葡萄糖酸钠，后续再进行脱色处理。相比发酵法，酶法优点是不需要种子培养，能够缩短生产时间短，没有副产物产生，所以产品纯度高，质量稳定，工艺简单。但是目前市场生产葡萄糖酸钠的原料基本都是经过淀粉乳糖化后得到的葡萄糖溶液，相比加入葡萄糖晶体，成本要低很多，但是由于淀粉乳糖化处理工艺缺陷，导致淀粉乳制得的糖液中有可溶性蛋白，杂质，纯度不高，后续工艺不好剔除杂质。影响产品品质。

3、综上所述，本发明一是可以减少发酵液单独脱色工艺步骤，提高了生产效率，降低了生产成本。二是发酵结束后经过维持罐可快速升温，也有利于可溶性蛋白析出，解决了淀粉制糖工艺中带来的蛋白进入成品影响透光的问题，同时解决了葡萄糖酸钠成品斑点问题。三是采用了纳滤膜处理技术，通过纳滤膜分子量的选择，有效地除去了发酵液中大分子物质，尤其多糖，提高了产品的品质。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种提高葡萄糖酸钠成品质量的生产方法，解决了生产成本高，效率低，淀粉制糖工艺中带来的蛋白进入成品影响透光和在清洗行业与碱复配带来的颜色加重问题的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种提高葡萄糖酸钠成品质量的生产方法，包括以下制备步骤：

3、步骤一：在发酵罐中一次性加入葡萄糖溶液、葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶进行酶促反应，并用流加氢氧化钠溶液的方式将反应液的ph值控制在5.3～5.7之间；

4、步骤二：当葡萄糖含量低于8g/l的时候结束反应，反应结束后，加入活性炭，将发酵液通入维持罐中进行升温95℃-105℃，维持10min，降温至75-80℃进行板框脱色过滤；

5、步骤三：过滤后的发酵清液通过350分子量的纳滤膜，再进入蒸发器进行蒸发浓缩结晶，分离干燥后得到葡萄糖酸钠成品。

6、优选的，所述步骤一中葡萄糖氧化酶的初始酶活维持在6000u/ml-6500u/ml。

7、优选的，所述步骤二中活性炭为植物性活性炭，水分≤55%，焦糖脱色率≥110%，目的是脱色过滤，添加量为固体含量的0.1%。

8、优选的，所述步骤一中葡萄糖溶液中葡萄糖的质量为360g/l-380g/l，制备方法由淀粉乳经制糖工艺制备得到。

9、优选的，所述步骤一中还加入0.1‰葡萄糖溶液质量的消泡剂，所述步骤一中发酵罐还需进行通气，通气比为0.09vvm-0.1vvm。

10、优选的，所述步骤一中发酵罐的温度控制在36-40℃，罐压控制在0.08-0.12mpa。

11、优选的，所述步骤二中过滤的方法为板框过滤去除杂质，进料回流时间为20-30min,出料压力小于0.4mpa,降温采用板换降温,出料温度75-80℃。

12、优选的，所述步骤三中纳滤膜过滤除大分子及多糖，所述结晶的方法为95-105℃浓缩至65%以上含量，冷却结晶，所述分离的方法为离心机将晶体与液体分离，所述干燥的方法为流化床干燥。

13、本发明提供了一种提高葡萄糖酸钠成品质量的生产方法。具备以下有益效果：

14、本发明可以减少发酵液单独脱色工艺步骤，提高了生产效率，降低了生产成本。

15、本发明在发酵结束后经过维持罐可快速升温，也有利于可溶性蛋白析出，解决了淀粉制糖工艺中带来的蛋白进入成品影响透光的问题，同时解决了葡萄糖酸钠成品斑点问题。

16、本发明采用了纳滤膜处理技术，通过纳滤膜分子量的选择，有效地除去了发酵液中大分子物质，尤其多糖，提高了产品的品质，尤其解决了在清洗行业与碱复配带来的颜色加重问题。

技术特征：

1.一种提高葡萄糖酸钠成品质量的生产方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

2.根据权利要求1所述的一种提高葡萄糖酸钠成品质量的生产方法，其特征在于，所述步骤一中葡萄糖氧化酶的初始酶活维持在6000u/ml-6500u/ml。

3.根据权利要求1所述的一种提高葡萄糖酸钠成品质量的生产方法，其特征在于，所述步骤二中活性炭为植物性活性炭，水分≤55%，焦糖脱色率≥110%，目的是脱色过滤，添加量为固体含量的0.1%。

4.根据权利要求1所述的一种提高葡萄糖酸钠成品质量的生产方法，其特征在于，所述步骤一中葡萄糖溶液中葡萄糖的质量为360g/l-380g/l，制备方法由淀粉乳经制糖工艺制备得到。

5.根据权利要求1所述的一种提高葡萄糖酸钠成品质量的生产方法，其特征在于，所述步骤一中还加入0.1‰葡萄糖溶液质量的消泡剂，所述步骤一中发酵罐还需进行通气，通气比为0.09vvm-0.1vvm。

6.根据权利要求1所述的一种提高葡萄糖酸钠成品质量的生产方法，其特征在于，所述步骤一中发酵罐的温度控制在36-40℃，罐压控制在0.08-0.12mpa。

7.根据权利要求1所述的一种提高葡萄糖酸钠成品质量的生产方法，其特征在于，所述步骤二中过滤的方法为板框过滤去除杂质，进料回流时间为20-30min,出料压力小于0.4mpa,降温采用板换降温,出料温度75-80℃。

8.根据权利要求1所述的一种提高葡萄糖酸钠成品质量的生产方法，其特征在于，所述步骤三中纳滤膜过滤除去大分子及多糖，所述结晶的方法为95-105℃浓缩至65%以上含量，冷却结晶，所述分离的方法为离心机将晶体与液体分离，所述干燥的方法为流化床干燥。

技术总结
本发明涉及生化工程领域，公开了一种提高葡萄糖酸钠成品质量的生产方法，包括以下制备步骤，步骤一：在发酵罐中加入葡萄糖溶液、葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶进行酶促反应，并用流加氢氧化钠溶液的方式将反应液的pH值控制在5.3～5.7之间；步骤二：反应结束后，加入活性炭，将发酵液通入维持罐中进行升温95℃‑105℃，维持10min，降温至75‑80℃进行板框脱色过滤；步骤三：过滤后的发酵清液通过350分子量的纳滤膜，再进入蒸发器进行蒸发浓缩结晶，分离干燥后地到葡萄糖酸钠成品。本发明在发酵结束后经过维持罐可快速升温，解决了淀粉制糖工艺中带来的蛋白进入成品影响透光的问题，同时采用了纳滤膜处理技术，有效地除去了发酵液中大分子物质，提高了产品的品质。

技术研发人员：张雷达,高文学,李晓辉,曹大鹏,薛兆磊,赵伟,李岩
受保护的技术使用者：山东福洋生物科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14