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葡萄糖(一水合物)的制备

发布日期:2019/1/17 16:36:01

背景及概述[1][2]

结晶葡萄糖依制造工艺的不同可分为一水葡萄糖(C6H12O6.H2O)和无水葡 萄糖(C6H12O6)。一水结晶葡萄糖分为食品级葡萄糖和医药葡萄糖,食品级葡萄糖主要用于食品加工业及蔬菜保鲜行业。一水葡萄糖经过加氢可制造山梨醇,医药级一水葡萄糖主要做为口服医药的原(辅)料。

制备[1]

为了提高一水葡萄糖的产量以及葡萄糖的纯度,人们提出了各种各样的方 案,例如国家知识产权文献提供一种医药用结晶葡萄糖的制法[申请号: 86106624.3],该发明的方法是使用脱支酶和葡萄糖淀粉酶与淀粉水解物作用,得到含量葡萄糖97%纯度以上的高纯度糖液,再将糖液精致、浓缩,就可以制得结晶葡萄糖。上述方法虽然在一定程度上提高了一水葡萄糖的产量以及葡萄糖的纯度,但是其在生产过程中,需要大量的脱支酶和葡萄糖淀粉酶,从而提高了生产的成本,另外,使用该方法,容易产生大量的废液,容易导致环境的污染以及资源的浪费。CN201510267883.7针对上述药用葡萄糖生产方法存在生产成本高、容易产生大量的废液,从而导致环境的污染等技术问题,提出一种设计合理、制备时间短、生产成本低且废液量少的药用一水葡萄糖生产工艺。包括以下步骤:

a、液化:采用二次喷射工艺对玉米淀粉乳进行液化处理,具体步骤为同 时向配料罐中添加玉米淀粉乳以及相当于玉米淀粉乳1/3体积的液化酶,在添加过程中加温酶化,加温至110℃并维持1分钟;

b、待h步骤结束后,然后将配料罐内的液体输送到维持罐内闪蒸 降温到95℃并维持20分钟;

c、然后将维持罐内的液体输送到蒸汽罐内,再用蒸汽加热升温 到135℃维持15秒;

d、待j步骤结束后,将蒸汽罐罐内的液体输送到液化罐内并闪 蒸降温到93℃,再输送降温的过程中同时喷射添加相当于a步骤中玉 米淀粉乳2/3体积的液化酶进行酶化,液化罐内温度维持93℃并90分 钟,结束后,得到液化后DE值在12~14之间的玉米淀粉糖液。

e、糖化:将d步骤得到的玉米淀粉糖液中加入糖化酶,进行糖化反应, 得到糖化液;

f、去杂质:利用转鼓过滤、活性炭脱色过滤以及离子交换三种技术手段 来去除糖化液中各种不溶性杂质以及可溶性杂质;

g、浓缩步骤主要分为预浓缩过程以及再浓缩过程,其中预浓缩过程为: 利用MVR蒸发器将糖化液浓缩至浓度50%左右;

h、再浓缩过程:将预浓缩得到50%左右浓度的糖化液输送到三效废 热蒸发器进行再浓缩,得到浓度为68%-72%的浓糖浆;

i、脱色:使用活性炭为浓糖浆脱色处理,得到脱色后的浓糖浆;

j、首先将脱色完成的浓糖浆输送缓冲罐内进行搅拌;

k、将搅拌完成的浓糖浆输送至结晶机内,同时加入晶种混合均匀。

l、自然冷却12h后,得到结晶好的糖膏,然后将结晶好的糖膏 输入离心机内,进行离心分离,得到含水结晶葡萄糖以及剩余的浓糖 浆;

m、将剩余的浓糖浆再次添加入结晶机内,重复k步骤和l步骤, 得到含水葡萄糖结晶;

n、干燥:将含水葡萄糖结晶通过干燥机组干燥得到含水率低于9%的一 水葡萄糖晶体。与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于,

1、本发明通过改变传统的工艺,利用二次喷射工艺等技术手段,合理的 从玉米淀粉乳中制得高纯度的药用一水葡萄糖,整个工艺中加酶量少,工艺简单、玉米淀粉乳利用率高。

2、本发明通过将新型的设备添加到工艺中去,有效的将资源重复 利用,从而达到节能、环保的目的。

应用 [2-3]

一、制备聚葡萄糖  

聚葡萄糖属于水溶性的膳食纤维,是一种低热量、无糖、低血糖指数、稳定、具有极高耐受性的特殊碳水化合物,具有益生元的特点,可广泛应用于各种食品中,尤其是低能量、高纤维等的功能性食品中。目前,聚葡萄糖的生产方法为:将葡萄糖、山梨醇和柠檬酸混合调配后,进行缩聚反应,得到聚葡萄糖粗品。葡萄糖主要是无水葡萄糖,若用一水葡萄糖按照现有的工艺生产,聚葡萄糖粗品料液颜色深、透光率差,给后续纯化工序带来很大的困难,并且得到的聚葡萄糖粉不仅颜色不够洁白,一般为浅黄色,而且口感较差。CN201510803666.5提供一种聚葡萄糖生产方法,该方法以一水葡萄糖为原料,经反应釜内低温真空条件下烘干后,缩聚反应制得聚葡萄糖。该工艺原料来源丰富,成本低廉,工艺简单,设备简易,易于实现工业化大生产。包括以下步骤:

①配料:取一水葡萄糖、柠檬酸、山梨糖醇按重量份数比88~90.6∶0.4~1∶9~11进行配料混匀;

②烘干原料:原料在温度50℃~70℃,压力为-0.08MPa~-0.098MPa的反应釜中,搅拌反应20分钟~1小时;

③缩聚反应:原料在温度70℃~160℃,压力为-0.075MPa~-0.098MPa,搅拌反应30分钟~4小时;

④溶解糖液:加入温水化料,配成质量浓度为28%~32%的聚葡萄糖液;

⑤脱色:加入活性炭脱色,过滤;

⑥膜过滤:将步骤⑤得到的料液通过纳滤膜分离纯化,膜截留分子量为200-300Da,分离截留液和含葡萄糖、柠檬酸、山梨醇等小分子物质渗透液;

⑦离交:料液进入离子交换柱除去有机杂质,得到的产品pH4~7;

⑧浓缩:对料液进行浓缩,至浓度30%~80%;

⑨干燥:对浓缩后料液进行干燥,得到白色至乳白色、口感无不良苦味及其它异味的聚葡萄糖粉末产品。

二、用于制备一种颗粒状复合低糖低卡甜味剂

CN200910252055.0提供一种蓬松颗粒状复合低糖低卡甜味剂及其制备方法,采用易操作控制的科学工艺,产品的溶速性、口感、甜度均高于现有技术最佳值。包含以下成分(重量百分比):一水葡萄糖30~55%,山梨糖醇20~25%,木糖醇10~20%,麦芽糊精2~4%,三氯蔗糖8~35%。

主要参考资料

[1] CN201510267883.7药用一水葡萄糖生产工艺

[2] CN201510803666.5 一水葡萄糖制备聚葡萄糖的方法

[3] CN200910252055.0 一种颗粒状复合低糖低卡甜味剂及其制备方法

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