[发明专利]一种处理木糖母液的方法

说明书

技术领域

本发明属于生化技术领域，具体涉及处理木糖母液并从木糖母液中制备木糖C_12-14酰羟丙基醚表面活性剂的方法。

背景技术

木糖是由农业废弃物玉米芯、甘蔗渣等制备出得低热值新型功能甜味剂，广泛应用于食品、医药、化工等行业，特别适用作糖尿病患者的甜味剂，也是生产木糖醇的主要原料。据统计：目前，在正常状态下，生产1吨木糖要产生1吨废弃的木糖母液。在废弃的木糖母液中，还有丰富的葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和半乳糖。目前，废弃的木糖母液大部分直接排放，严重污染环境，仅少量用于制取焦糖色素等，利用率很低，严重影响木糖生产行业的经济效果。因此，研究木糖母液的处理方法，变废为宝，保护环境，提高木糖生产行业经济效益，是非常重要的课题。

现有的处理木糖母液的方法，如2010年5月12日公布的公布号为CN101705253A的“一种木糖母液的处理方法”专利，公开的是以木糖母液为原料，先经过酒精酵母菌种发酵，木糖母液中的葡萄糖蒸馏制备酒精；然后利用木糖醇酵母菌种发酵木糖母液中的木糖，经过过滤、脱色、离子交换、浓缩、结晶制备木糖醇；最后经过模拟移动床、浓缩、结晶提取阿拉伯糖。该方法的主要缺点是①用该方法必须经过菌种发酵等预处理步骤，对生产条件要求较高，操作条件苛刻。并且在工艺过程中需要消耗大量水。②用模拟移动床的投资大，导致其生产成本高，产品缺乏市场竞争力。

发明内容

本发明的目的是针对现有处理木糖母液方法的不足，提供一种处理木糖母液的方法。以木糖生产中产生大量废弃的木糖母液为原料，利用木糖母液中的多种单糖分子与C_12-14烷基缩水甘油醚反应生成木糖母液-C_12-14酰羟丙基醚表面活性剂。本发明方法具有工艺简单，设备简单实用，节约能源，资源综合利用率高等特点。采用本发明方法制备出的表面活性剂木糖母液-C_12-14酰羟丙基醚是具有多种成分的混合物，能够有效利用木糖结晶母液中的多种糖类，并且对环境安全、温和、可生物降解。

本发明的原理：游离羟基在适当条件下，可与环氧基团发生醚化反应生成醚化物。木糖母液总糖浓度约为75％左右，主要由木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、山梨醇、木糖醇、赤藓酸、半乳糖、甘露糖等组成。单糖含有大量游离羟基，C_12-14烷基缩水甘油醚含有环氧基团和疏水烃基，在适当条件下可脱水缩合，形成单糖-羟丙基-C_12-14烷基醚。单糖-羟丙基-C_12-14烷基醚分子中，单糖为亲水基，羟丙基-C_12-14烷基为疏水基，因此，是两亲性分子-表面活性剂。由于单糖、醚键、羟丙基及C_12-14烷基均可生物降解，因此，该表面活性剂为非离子型的可降解的绿色表面活性剂。

实现本发明目的的技术方案是：一种处理木糖母液的方法，以木糖生产中废弃的木糖母液和市售C_12-14烷基缩水甘油醚为原料，先将木糖母液稀释过滤，后加入市售C_12-14烷基缩水甘油醚制得木糖C_12-14酰羟丙基醚粗品，再经分离纯化而得产品。其具体方法步骤如下：

(1)配制木糖稀释净化液

以木糖生产中废弃的木糖母液为原料，用纯净水作溶剂，按照木糖母液的质量(g)∶纯净水溶剂的体积(mL)比为1∶2～10的比例，在纯净水溶剂中加入木糖母液搅拌混合均匀后将溶液置于真空过滤器中，进行真空过滤，分别收集滤过液和滤渣。收集的滤渣，另作它用；收集的滤过液，即为木糖稀释净化液。

(2)制备木糖母液-C_12-14酰羟丙基醚粗品

第(1)步完成后，以市售C_12-14烷基缩水甘油醚为原料，按第(1)步收集的滤过液(即木糖稀释净化液)的体积(mL)∶市售C_12-14缩水甘油醚的体积(mL)比为1∶2～5的比例，将市售C_12-14缩水甘油醚加入到所述的滤过液中，并用NaOH调节溶液pH为7.2～9.2。再在63～93℃恒温条件下，在转速为100～180rpm下搅拌反应1～5h。收集反应液，就制备出糖基-C_12-14酰羟丙基醚，即为木糖母液-C_12-14酰羟丙基醚粗品。

(3)制备木糖母液-C_12-14酰羟丙基醚产品