[发明专利]一种由葡萄糖酸钠发酵液生产葡萄糖酸钠的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种葡萄糖酸钠的制备方法，尤其是涉及一种由葡萄糖酸钠发酵液生产葡萄糖酸钠的方法。

背景技术

葡萄糖酸钠是一种常见的、具有广泛用途的有机酸钠盐。工业级的葡萄糖酸钠常用于建筑、化工等行业，在建筑行业中，常作为水泥添加剂起减水及缓凝的作用，在化工行业中，作为生产其他的葡萄糖酸盐、葡萄糖酸及葡萄糖酸内酯的基础原料，在电镀、清洗剂、胶卷制造、水质处理等方面也有良好的应用；食品级的葡萄糖酸钠常用于食品、医药行业中，在食品行业中，作为食品添加剂，起到调节味道、调节酸度、脱水、固化等作用，在医药行业中，能够调节酸碱平衡，维持细胞外渗透压。

目前葡萄糖酸钠的生产方法主要有生物发酵法、均相化学氧化法、电解氧化法、多相催化氧化法。生物发酵法生产葡萄糖酸钠的工艺一般如下，葡萄糖酸钠发酵液与菌体分离后，发酵液经真空浓缩、结晶可得葡萄糖酸钠晶体，或经过喷雾干燥后得到葡萄糖酸钠粉状晶体。生物发酵法具有发酵速度快、发酵过程易于控制、产品易提取等特点，但同时也有一定缺陷，如由于结晶体系黏度高，结晶温度较高，产品收率受限，产品色泽不易控制等。发酵液经过一次蒸发结晶后的结晶母液中还含有一定量的葡萄糖酸钠，这种葡萄糖酸钠的结晶母液由于含有一定量的色素及葡萄糖导致直接蒸发结晶困难，而且结晶母液产品的出售价格低，利用率差。中国专利CN102086149A介绍了一种葡萄糖酸钠结晶母液的提取方法，采用结晶母液脱色、浓缩、加入乙醇溶液进行结晶提取，这种方法是通过脱色、溶析结晶的方法直接回收母液中的葡萄糖酸钠，母液产品的质量和回收率受到一定的限制。本发明是将对结晶母液通过大孔树脂脱色、离子交换树脂脱糖处理后归并至葡萄糖酸钠发酵滤清液中，然后进行蒸发结晶。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种操作简便、工艺过程易于控制、产品纯度高、污染少的由葡萄糖酸钠发酵液生产葡萄糖酸钠的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种由葡萄糖酸钠发酵液生产葡萄糖酸钠的方法，包括以下步骤：

(1)葡萄糖酸钠发酵液过滤得到葡萄糖酸钠发酵滤清液，对葡萄糖酸钠发酵滤清液进行蒸发结晶及过滤得到葡萄糖酸钠晶体产品及初级结晶母液；

(2)采用大孔吸附树脂对初级结晶母液进行脱色，得到中间结晶母液；

(3)采用离子交换树脂对中间结晶母液进行除糖，得到净化结晶母液；

(4)将净化结晶母液归并到步骤(1)所述的葡萄糖酸钠发酵滤清液中进行蒸发结晶并过滤，得到葡萄糖酸钠晶体产品。

所述的蒸发结晶为真空蒸发结晶，真空蒸发结晶的真空度为0.07MPa～0.09MPa，真空蒸发结晶的温度控制在48℃～70℃。

所述的采用大孔吸附树脂对初级结晶母液进行脱色包括以下步骤：

(a)将大孔吸附树脂预处理后装入层析柱中，得到大孔吸附树脂层析柱；

(b)将初级结晶母液稀释到葡萄糖酸钠含量为35wt％～45wt％；

(c)将步骤(b)处理后液体通过大孔吸附树脂层析柱进行吸附脱色处理，得到中间结晶母液；

(d)对吸附饱和的大孔吸附树脂进行再生处理。

大孔吸附树脂的预处理方法为：淋洗、筛选，并用乙醇溶液浸泡2h，装在层析柱里，以每小时3～4倍床层体积流速，5～8倍树脂体积乙醇流过树脂层，直到流出液加水稀释后不变浑为止；经乙醇处理后，以每小时6～8倍床层体积的流速将去离子水通过树脂层，置换出乙醇。

所述的大孔吸附树脂选自聚丙烯酸酯型大孔吸附树脂，平均粒径为0.3mm～1.0mm，含水量为50wt％～75wt％，优选市售的HZ806树脂。

所述的采用大孔吸附树脂对初级结晶母液进行脱色的操作条件为：初级结晶母液通过大孔吸附树脂层析柱的流速为12BV/h～15BV/h；大孔吸附树脂层析柱的高径比为8∶1～13∶1；操作温度为室温。

所述的大孔吸附树脂的再生处理为用0.1mol/L的氢氧化钠溶液洗，再用60％的乙醇溶液洗，最后用去离子水洗。

所述的采用离子交换树脂对中间结晶母液进行除糖包括以下步骤：

(I)将离子交换树脂预处理后装入层析柱中，得到离子交换树脂层析柱；

(II)将中间结晶母液稀释至葡萄糖酸钠含量为10wt％～20wt％；

(III)将步骤(II)处理后的液体通过离子交换树脂层析柱，将中间结晶母液中的葡萄糖酸钠吸附到离子交换树脂上，进行吸附处理；