[发明专利]一种精制玉米芯酸解液的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物化工领域，具体的书，涉及一种精制玉米芯酸解 液的方法。

背景技术

我国和美国是世界上最大的玉米生产国，年产玉米1.4亿吨，玉 米芯的产量占玉米产量的四分之一，约3500万吨。玉米芯是生产木糖 的主要原料之一，我国亦是木糖的生产和出口大国，随着经济的发展 和生活水平的提高，人们发现到木糖以及木糖衍生产品木糖醇在食 品、医药、化工、皮革、染料等领域有着广泛的用途，国内对木糖的 需求飞速增长。

另外，将玉米芯酸解后还可以制备丁二酸、柠檬酸等，目前，我 国处理玉米芯酸解液采用的工艺较为落后，主要是将利用玉米芯制备 木糖或其他产品后得到的酸解液进行中和、脱色、离子交换、浓缩、 二次脱色、二次离子变换、二次浓缩等工序进行处理，此种生产工艺 的缺点是投资高，生产过程中酸碱消耗量大，废水量大。

考虑到目前提倡建立节能减排和环境友好型社会，本发明人针对 上述工艺的缺点，提出了一种处理玉米芯酸碱液的新方法。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明提供一种精制玉米芯酸解液的新方 法。

本发明所述的精制玉米芯酸解液的方法，包括以下步骤：

1)脱色：向酸解液中加入活性碳进行脱色，然后过滤除去活性 碳，得到脱色酸解液；

2)电渗析处理：将脱色酸解液进行电渗析处理，电渗析条件为： 温度30～50℃，直流电压0.5～1.0v/对膜，直至出料的电导率小于 1000μs/cm；

3)反渗透处理：将经过电渗析处理的酸解液进行反渗透处理， 直至浓缩液的固含量为10～15％；

4)蒸汽浓缩：取反渗透处理的浓缩液，经过蒸汽浓缩，直至固 含量在20～25％。

本发明所述的方法中，所述步骤1)之前，还包括：将利用玉米 芯制备木糖的酸解液先经过板框过滤，除去杂质。

其中，步骤1)中所述活性碳的用量为酸解液体积的3～10‰(质 量体积比，即每升酸解液中添加3～10g活性炭)；

所述加入活性碳进行脱色如下进行：将酸解液升温到50～60℃， 加入活性碳，搅拌均匀，进行脱色，脱色时间为0.5～1h；所述过滤 是将脱色液经过不大于10μm的粗过滤器过滤，以除去活性碳和杂 质；

步骤2)中极水电导率(即电渗析装置中起到导电作用的电解液 的电导率)为5000～10000μs/cm；

经过电渗析处理，可有效地去除玉米芯酸解液中的大部分硫酸、 无机盐和灰分，得到的酸解液的固含量一般约为4～7％；电渗析收率 在97％～99％，同时脱除的硫酸可以用于玉米芯的预处理工序。

步骤3)中，所述反渗透处理如下进行：膜进口压力为20～ 40kg/cm²，膜压差为0.5～1kg/cm²，温度为30～50℃，通量大于 10L/m²·h；

经过反渗透处理，可大大提高酸解液的干物浓度，有效去除酸解 液中的醋酸根，一般进料干物浓度为：4～7％，经过反渗透处理后出 料干物浓度可为10～15％，同时醋酸根去除率在30％～40％。

步骤4)中，所述蒸汽浓缩优选蒸汽多效浓缩；所述蒸汽浓缩的 浓缩温度为65～75℃。

本发明所采用的玉米芯酸解液是以玉米芯为原料，经过除杂、漂 洗、热水洗、稀硫酸洗后，经过硫酸水解，得到的玉米芯酸解液，一 般固含量为6～10％，透光率为0.5～5％(分光光度计420nm)，成分 主要是五碳糖，还有少量的六碳糖，还有硫酸、醋酸、各种有机盐和 机械杂质等，经过本发明所述的精制方法，可去除酸解液中的硫酸、 醋酸、大部分有机盐和机械杂质，使其主要成分为包括五碳糖和六碳 糖的可发酵性糖，而且可将固含量提高到20％～25％，透光率提高到 30～50％(分光光度计420nm)，因此可直接用于微生物发酵。

本发明采用电渗析方法除离子代替了传统的离子交换法，具有效 率高、酸碱消耗少、废水量小等优点；而且采用反渗透代替现有工艺 中的一次浓缩，成本低，可有效地去除醋酸，生产出的糖液质量好。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1