[发明专利]一种利用玉米秸秆制取结晶果糖和结晶葡萄糖的方法

说明书

技术领域

本发明属于农作物处理的技术领域，具体的涉及一种利用玉米秸秆制取结晶果糖和结晶葡萄糖的方法。

背景技术

玉米秸秆是玉米成熟后的废弃物，然后玉米秸秆中含有丰富的营养成分，其中含总糖12%，果糖占6%，葡糖糖占6%；同时还含有大量粗纤维、粗脂肪、粗蛋白和矿物质等。通常情况下采用以下方式进行处理：（1）作为垃圾；（2）焚烧；（3）粉粹。对于方式（1）作为垃圾进行处理是对玉米秸秆资源的浪费，无法发挥其价值；方式（2）焚烧不仅增加了二氧化碳排放，造成环境问题，而且浪费了资源；方式（3）粉粹处理效果不明显，因粉碎日晒后秸秆干硬，不适合在其耕地再进行播种，故而会再进行焚烧处理。对环境造成破坏，利用价值微乎其微。

发明内容

本发明的目的在于针对目前玉米秸秆处理方式无法发挥其营养和经济价值的问题而提供一种利用玉米秸秆制取结晶果糖和结晶葡萄糖的方法，该方法不仅解决了玉米秸秆处理所造成的环境问题，而且最大限度的发挥其营养价值，获得结晶果糖和结晶葡萄糖，同时秸秆渣又可以作为饲料实现对牛羊等大规模饲养，产生极大的经济效益，通过循环利用，可以广泛用于食品、饲料等领域。

本发明的技术方案为：一种利用玉米秸秆制取结晶果糖和结晶葡萄糖的方法，包括以下步骤：

（1）压榨：取新鲜的青玉米秸秆放入压榨机中进行压榨得到秸秆原汁和秸秆渣；其中先横向压榨，青玉米秸秆以7～12°进入压榨机，再纵向压榨，青玉米秸秆以83～96°进入压榨机；

（2）过滤：将步骤（1）所得秸秆原汁输送至过滤机进行过滤，得到纯净的秸秆汁和滤渣；

（3）澄清脱色：在纯净的秸秆汁中加入氢氧化钙和碳酸铵常温下反应15～20分钟；然后加热至70～75℃下除去氨气并加入磷酸进行中和；再进行加热至100～105℃下加入絮凝剂T₁₁₅₀、重硫氧和聚二甲基二烯丙基氯化铵，进行脱色并沉淀过滤分离出澄清汁；其中氢氧化钙与碳酸铵的重量份比为1.2～1.4：1；絮凝剂T1150：重硫氧：聚二甲基二烯丙基氯化铵按重量份比为2:3:1.5；

（4）浓缩：将步骤（3）所得澄清汁置于四效降膜蒸发器中进行浓缩得到55～64%的浓缩糖浆；

（5）色谱分离：将步骤（4）所得的浓缩糖浆通过色谱柱进行分离，分别得到果糖糖浆和葡萄糖糖浆；

（6）二次浓缩：分别将步骤（5）所得的果糖糖浆和葡萄糖糖浆置于五效降膜蒸发器进行浓缩，分别得到浓度均为90～93%的浓缩果糖糖浆和浓缩葡萄糖糖浆；

（7）结晶、分离和干燥：分别对步骤（6）所得浓缩果糖糖浆和浓缩葡萄糖糖浆进行结晶、分离和干燥，分别得到结晶果糖和结晶葡萄糖；其中浓缩果糖糖浆的结晶条件为：结晶时间20～28小时，pH值为3.7～4.5，结晶温度为46～64℃，终点温度为24～36℃；浓缩葡萄糖糖浆的结晶条件为：结晶时间8～12小时，pH值为3.2～4.5，结晶温度为44～46℃，终点温度为22～30℃。

将所述步骤（1）压榨所得秸秆渣与所述步骤（2）过滤所得滤渣进行混合得到混合渣，然后将该混合渣经过压制成型，制成块状饲料。块状饲料营养成分价值高，牛羊吃了易于消化，体积只有散草的1/20，适合长途运输和储存。

将所述步骤（1）压榨所得秸秆渣与所述步骤（2）过滤所得滤渣混合得到混合渣，将该混合渣置于质量分数为1.5%的氢氧化钠中在75～79℃下反应0.5～1.5小时，然后升温至170～175℃，在1.3～1.8MPa下进行汽爆10分钟，汽爆后对混合渣进行离心，将离心后所得固相经水洗后进行酶解。经过碱预处理然后汽爆再酶解，使得整个方法总糖得率提高了11～19%。

所述酶解具体为：酶解底物浓度为24～29g/L，酶用量为纤维素酶33IU/g干物，纤维

二糖酶18IU/g干物；温度为47～53℃，pH值为4.7～5.1，水解44～50小时。

所述步骤（7）结晶、分离和干燥中所得结晶果糖和结晶葡萄糖含水量均小于0.08%。

所述步骤（7）结晶、分离和干燥中结晶的饱和度为1.5～1.7。

所述步骤（5）色谱分离的进料流量为10～37mL/min，冲洗液流量为75～118mL/min；冲洗过程中液相流速为3.2～4.7mL/min，出液流速控制在2.7～3.5mL/min；分离温度为67～74℃。