[发明专利]一种用木糖母液生产木糖和L-阿拉伯糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及木糖和L-阿拉伯糖的生产方法，具体地说，涉及一种用木糖母液生产木糖和L-阿拉伯糖的方法。

背景技术

木糖母液是木糖结晶后留下的颜色较深的粘稠液体，里面含有木糖、L-阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖等多种糖组分。其中：木糖和L-阿拉伯糖为不发酵糖，占总糖的70％，这两种糖的价值很高；葡萄糖、半乳糖等为可发酵糖，占总糖的26％，这两种糖价值很低；其它糖组分，还有甘露糖、鼠李糖等杂糖，占总糖的4％。不同生产厂家以及不同批号的木糖母液的总糖含量不同，一般来说，木糖母液的总糖含量在60-75％之间。

由于木糖母液里面的杂糖含量较高，导致其中的木糖和L-阿拉伯糖的溶解度增大，致使传统的方法无法结晶出来。所以，就目前来说，木糖母液基本上是废液，只能低价卖给酱色厂生产焦糖色素，经济效益非常低。

现有技术中，从木糖母液中提取、生产木糖和L-阿拉伯糖的方法有：1、采用模拟移动床技术直接分离木糖母液进行纯化，提取木糖和L-阿拉伯糖，此方法虽然可行，但是不能连续生产且所得木糖和阿拉伯糖纯度低(93-96％)；2、利用酵母发酵纯化木糖母液，但由于酵母能承受的渗透压较低，发酵糖度合适时(一般12度)，可发酵糖很低，所以，要将木糖母液先稀释到较低浓度后再利用酵母发酵，然后真空蒸发，浓缩里面的水分，此方法在实际生产时发酵效率低、能源浪费大，得到的糖粉纯度也低(94-96.5％)

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种用木糖母液生产木糖和L-阿拉伯糖的方法，其发酵效率高、能源消耗低，且可生产出高纯度木糖和L-阿拉伯糖。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种用木糖母液生产木糖和L-阿拉伯糖的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1、酵母扩培，木糖母液用1％的玉米浆粉营养液稀释，扩培糖度为10°BX，扩培比：实验室阶段为1∶10，进入汉生罐后为1∶5；按此步骤制取适量的糖度为8.7％的酵母种子液，添加到发酵罐中；

2、配制发酵液，先向配料罐中加入适量去离子水，再将已称量好的1.5％的玉米浆粉加入到配料罐中，并搅拌均匀；然后，向配料罐中加入称量好的70％的木糖母液，并补水，调PH值到4.5～5.5，调温度到25℃；

3、发酵，将步骤(2)配制好的发酵液添加到发酵罐中，通风繁殖10-12小时，待酵母浓度升至1×10⁸个/ml以上，停风发酵36小时；成熟发酵液的指标为：葡萄糖占总糖≤1.0％；半乳糖占总糖≤3.5％；

4、发酵结束后，先依次经过脱色过滤、离子交换、真空浓缩、色谱分离、结晶、分离；然后用去离子水溶解，温度为65℃；再依次经过重结晶、分离、去离子水洗涤、干燥，最后得到纯度为98.5-99.5％的木糖和纯度为99.0％-99.6％的L-阿拉伯糖。

与现有技术相比，本发明是采用一种耐较高渗透压(总糖度30-32)的酵母对木糖母液中进行发酵，去除木糖母液中的葡萄糖、半乳糖等低价值糖，提高木糖、阿拉伯糖高价值糖的纯度，然后，再通过脱色、离子交换、真空浓缩、色谱分离、结晶、分离、去离子水溶解，重结晶、分离、去离子水洗涤、干燥，最后得到高纯度木糖和L-阿拉伯糖。整个生产过程中，蒸汽消耗量可节省0.77倍，效率提高2.6倍，且得到的木糖和L-阿拉伯糖纯度比现有工艺提高3-5％；此外，本发明是利用玉米浆粉作为酵母繁殖所需的氮源，由于玉米浆粉价格较低、来源广泛，与常用的蛋白胨、牛肉膏及酵母浸提物等做培养基相比，成本节省90％，效能相近，可降低大量成本。

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。

具体实施方式

以20吨发酵罐为例，对本发明所述的耐高渗透压酵母发酵木糖母液生产木糖和L-阿拉伯糖的方法作进一步描述。20吨发酵罐装料比按85％计算，应该装料17吨。

一种用木糖母液生产木糖和L-阿拉伯糖的方法，包括如下步骤：

1、酵母扩培。木糖母液用1％的玉米浆粉营养液稀释，扩培糖度为10°BX，扩培比：实验室阶段为1∶10，进入汉生罐后为1∶5。按此步骤制取糖度为8.7％的酵母种子液3.4吨，添加到发酵罐中。

2、配制发酵液。先向配料罐中加入适量去离子水，再准确称取102千克1.5％的玉米浆粉加入到配料罐中，并搅拌均匀；然后，向配料罐中加入70％的木糖母液6.8吨，补水到13.6吨，调PH值到4.5～5.5，调温度到25℃。