[发明专利]一种提高木糖结晶收率的方法

说明书

本发明涉及一种提高木糖结晶收率的方法，属于用富含多缩戊糖的原料(玉米芯、甘蔗渣、棉子壳等)生产结晶木糖的技术领域。

近几十年来，木糖的生产受到各国的重视，发达国家着力研究了柱上层析分离技术，如美国专利US4008285，以获得高纯度的木糖，但这种方法无法实现工业化生产。国内有公开号CN1032940A的申请，该工艺应用于工业生产。但该法木糖结晶收率较低，有相当数量的木糖随母液流失。

本发明的目的是针对木糖结晶收率低的问题，提出一种提高木糖结晶收率的方法。

本发明的目的是这样实现的：

选用木糖不溶或微溶的有机溶剂，在结晶过程的适当时机，分次加入结晶机中。这些有机溶剂(丙酮、无水乙醇等)之间互溶，与水也互溶，并能从糖膏中夺取一定的水分，使木糖的溶解度逐渐降低。随着温度的不断降低，糖膏始终处于过饱和状态，木糖不断结晶析出。加入的溶剂还起到了降低糖膏粘度的作用，保证了结晶的顺利进行，因此结晶终止温度从原工艺的45℃降低到10℃，仍然能顺利地用离心机将母液与结晶分开。

整个结晶过程中，糖膏始终处于磁场中(在结晶机内装上磁场)，搅拌时，糖膏不断切割磁力线。木糖是一种极性分子，这些极性分子受磁场力的作用，能迅速地按磁场要求的顺序排列到晶体(开始是晶核)上，所得木糖颗粒大，纯度高。下面对本发明进行详细的说明：

1、设备改造

(1)在结晶机筒内上下两部，各安装一块永久磁铁(或电磁铁)，两磁铁上下相对磁极相反，糖膏在结晶机筒内被搅拌时，在磁场中切割磁力线。

(2)结晶机封头上端，装有一回流装置，有机溶剂蒸气在回流装置中冷却后，再返回结晶机。

(3)采用封闭式离心机、封闭式烘干机，有利于有机溶剂回收。

(4)有一套有机溶剂丙酮、乙醇回收装置。

2、结晶过程

(1)起晶

本发明是将浓缩到浓度为80-85％的糖膏投入结晶机后，加入糖膏重1/100的无水乙醇，使无水乙醇夺取一定数量的水分，而使糖膏达到过饱和，并在磁场力作用下迅速结成晶核。这样形成的晶核大小均匀，成长速度快。

(2)养晶

以每小时1℃的降温速度降至45～40℃。边降温边搅拌，搅拌速度为3～4转/分钟。晶体大部分形成。

(3)增大晶粒

将糖膏重10％的丙酮，分20次平均加入结晶机，边加边搅拌，母液中的木糖在丙酮中溶解度迅速减小，在磁场力的作用下，有序地排列到晶体表面，增大了晶体颗粒。该过程以每小时降温2℃的速度，将糖膏温度降至10℃。降温方法可采用在结晶机夹套注入冷水的机械降温方法。

(4)、洗晶

将丙酮量1/3的95％乙醇加入结晶机，进行搅拌，由于粘度进一步降低，使附着在晶体表面的母液与结晶分离。

(5)、封闭离心、烘干

将糖膏注入封闭式离心机中，进行离心，使母液与晶体分离。然后将木糖晶体送入封闭式烘干机中，在80℃烘干至水分≤1％，母液送回收工序。

(6)、溶剂回收

封闭离心，封闭烘干都要将溶剂蒸气引入冷凝器回收。

回收溶剂：母液放入蒸镏塔中加热，至56℃，塔顶收集到的馏分为丙酮；78℃时，收集到的为乙醇，塔底排出的是母液。

实施例：

结晶机内加永磁铁两块，磁场强度为1500高斯。投入3吨含糖83％的糖膏，加入30kg无水乙醇，在3转/分钟的搅拌下，将温度以1℃/小时的速度降低至40℃。夹套中通冷水降温，速度为2℃/小时，从40℃开始，每0.5小时加入丙酮20kg，共加15次300kg，温度降至10℃，然后再加入100kg 95％的乙醇搅拌0.5小时，封闭离心分离得木糖1.79吨，收率为59.6％。丙酮回收280kg，乙醇回收95kg。