[发明专利]利用农作物废料制作木糖醇的方法

说明书

技术领域

本发明属于功能糖生产技术领域，具体涉及一种用农作物废料制作木糖醇的方法。

背景技术

木糖醇属于多元醇，是一种极具营养价值的甜味物质，分子式为C₅H₁₂O₅，白色晶体，易溶于水和乙醇中，其甜度高于蔗糖，也是木糖代谢的正常中间体，尤其还具有特殊的生化性能，其食用后不需要消耗胰岛素，就可通过细胞壁直接被人体吸收，且具有降血脂、抗酮体，及特殊的防龋功能，可作为糖尿病人的营养剂、治疗剂及儿童防龋食品。在自然界中，木糖醇广泛存在于果品、蔬菜、谷类、蘑菇之类食物和木材、稻草、玉米芯等植物中，由于其具有多种优异性能，可用作甜味剂、营养剂和药剂在化工、食品、医药等工业中广泛应用。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有技术存在的生产成本高、产品质量低、生产效率低等问题，提供了一种利用农作物废料制作木糖醇的方法，所述方法工艺条件温和、成本低廉、节能环保、纯度高、收率高，适合大规模工业化生产，具有显著的经济效益。

本发明通过以下技术方案实现：

一种利用农作物废料制作木糖醇的方法，包括以下步骤：

(1)  将农作物废料粉碎，加入7-8重量倍的水，沸水蒸煮3小时后，洗涤过滤；

(2)  在步骤(1)所述洗涤后的碎废料中加入稀酸溶液，煮沸溶液，催化水解3-5小时，得木糖溶液；

(3)  过滤、洗涤后，采用离子交换树脂除去水解液中的酸，再用活性炭除去水解液中的色素及其它杂质；

(4)  在高温低压下进行蒸发浓缩处理后，再在催化剂的作用下升温加压氢化，得木糖醇溶液；

(5)  再次将木糖醇溶液高温减压浓缩至粘稠后，冷却至48-50℃，加入结晶促进剂，保温30-60分钟，搅拌均匀后，室温冷却结晶12-24小时；

(6)  冷冻结晶：将步骤(5) 所述木糖醇溶液转移至冰箱中4-6℃继续结晶12-24小时，然后离心或真空抽滤，即得木糖醇纯品。

根据上述的利用农作物废料制作木糖醇的方法，所述农作物废料为玉米芯、玉米秸秆或小麦秸秆。。

根据上述的利用农作物废料制作木糖醇的方法，步骤(2)所述稀酸是质量浓度为1.0-1.2%的无机酸。

根据上述的利用农作物废料制作木糖醇的方法，步骤(2)所述稀酸是质量浓度为1.0-1.2%的盐酸或硫酸。

根据上述的利用农作物废料制作木糖醇的方法，步骤(4)所述催化剂为镍催化剂。

根据上述的利用农作物废料制作木糖醇的方法，步骤(5)所述结晶促进剂包括木糖醇浓缩液0.02-0.03%重量的食用级山梨酸钠或葡萄糖酸钠。

根据上述的利用农作物废料制作木糖醇的方法，步骤(5)所述结晶促进剂还包括木糖醇浓缩液1-3%重量的无水乙醇或甘油或木糖醇微晶。

本发明积极有益效果：

(1)  本发明以农作物废料为原料，成本低廉，且不需要大型设备和大的投资，适于大规模工业化生产，具有显著的经济效益。

(2)  本发明采用高温水煮和高温水洗，可将农作物废料中含有的化肥、农药以及其它有不利影响的淀粉等物质清除，避免了淀粉的水解成葡萄糖，也有利于后序的稀酸水解等顺利进行。

(3)  本发明采用高温和稀酸水解，大大提高了多缩戊糖水解率，也提高了木糖的提取率，进而提高了木糖醇的产率。

(4)  传统的中和工序，易使水解液中灰分增加、胶体增加，降低了质量，为后续工作带来难度，另外中和过碱后，还会加深水解液色泽，并增加糖分分解和损失；本发明摒弃了传统的中和工艺，利用离子交换树脂除酸，简化了工艺，降低了成本，工艺条件温和，减少了污染，可连续多次使用。

(5)  本发明所述结晶促进剂能加速木糖醇晶体的结晶速度，及促进晶体在形成的晶种表面的生长，有效地提高了结晶效率，增大了产品收率，缩短了生产周期。

(6)  本发明工艺科学、设计合理，使产品质量大大提高，纯度高达98%以上，且其中不含葡萄糖，达到国际标准，也提高了收率，使原料得到充分利用。

具体实施方式

以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明的内容。

实施例1

一种利用农作物废料制作木糖醇的方法，包括以下步骤：

(1)  以玉米秸秆为原料，将其粉碎，加入7重量倍的水，沸水蒸煮3小时后，洗涤过滤；