[发明专利]一种从玉米芯中提取木糖的方法

说明书

本发明公开了一种从玉米芯中提取木糖的方法，包括如下步骤：将玉米芯振动筛分去除杂质，并通过水洗清除蜂窝格内的杂质；对玉米芯进行预处理；对玉米芯进行水解，将预处理过的玉米芯放入硫酸溶液内加热处理；一次脱色和一次离子交换；一次蒸发浓缩；将一次蒸发浓缩出料送入二次脱色罐采用颗粒活性炭进行二次脱色过滤，脱色后的水解液进行二次离子交换，之后进行三次离子交换；将离子交换后的木糖溶液进一步进行浓缩，之后进行总浓缩；结晶及离心：将木糖晶粒和母液完全分离。本发明通过玉米芯提取木糖，并同时能够制得阿拉伯糖，木糖的最终水分含量只有2%，纯度以及产量与现有技术相比更高。

技术领域

本发明涉及功能糖生产技术领域，具体涉及一种从玉米芯中提取木糖的方法。

背景技术

木糖是一种五碳糖，分子式C₅H₁₀O₅，以多缩戊糖的形式存在于玉米芯、蔗渣、竹屑等农、林业废弃物中。木糖是生产木糖醇的主要原料，因木糖醇具有低热量、摄入不提高血糖值、能改善肝功能、预防龋齿和减肥等功能性作用而广泛应用于糖尿病人的甜味剂、营养补充剂和辅助治疗剂和无糖或低糖食品中。

目前制取木糖醇的成熟工艺仍旧以玉米芯或者甘蔗渣为原料，国外常用桦木制取。也有国内著名的木糖醇专家尤新在著作《木糖与木糖醇的生产技术及其应用》(中国轻工业出版社2006年版)提到可以在毛竹中提取木糖醇，但是竹子原料南方较多，并且价格较高，本身含有的多缩戊糖含量没有玉米芯高，所以生产不经济。甘蔗渣一般在造纸过程进行提取，一般要25吨甘蔗渣提取一吨木糖醇。玉米芯原料在华北平原、东北平原、贵州山地地区较多，是国内最主要的生产木糖醇的原料，主要原因在于内部含有的多缩戊糖较高，通常可以达到30-40％。此外，收购价格相对便宜，原料来源广泛易得。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种从玉米芯中提取木糖的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种从玉米芯中提取木糖的方法，包括如下步骤：

S1、将玉米芯振动筛分去除杂质，并通过水洗清除蜂窝格内的杂质；

S2、对玉米芯进行预处理，在酸性条件下将玉米芯加压加热处理，去除玉米芯内部的灰份和色素，然后将玉米芯和预处理液进行分离；

S3、对玉米芯进行水解，将预处理过的玉米芯放入硫酸溶液内加热处理；

S4、一次脱色和一次离子交换：采用活性炭对水解液进行吸附脱色；脱色后的水解液采用离子交换的方法对水解液进行净化处理，降脱色液中中性盐的浓度，去除水解液中的硫酸根以及阳离子；

S5、一次蒸发浓缩：水解液进行蒸发浓缩以提高木糖含量，采用四效蒸发系统对水解液进行蒸发浓缩；

S6、将一次蒸发浓缩出料送入二次脱色罐采用颗粒活性炭进行二次脱色过滤，脱色后的水解液进行二次离子交换，采用的交换过程为阴-阳，之后进行三次离子交换，采用的交换过程为阳-阴；

S7、将离子交换后的木糖溶液进一步进行浓缩，二次蒸发浓缩采用三效蒸发，之后进行总浓缩，总浓缩采用单效浓缩；

S8、结晶及离心：总浓缩工段出来的木糖溶液呈膏状，过冷系统中形成晶核并逐渐长大，在温度下降至40～50℃时开始离心分离，将木糖晶粒和母液完全分离。

进一步的，在步骤S2中，预处理过程中用稀硫酸进行预处理，稀硫酸的浓度为0.2～0.4%，在酸性条件下将玉米芯加压加热处理，在100～140℃下加热50～70分钟，去除玉米芯内部的灰份和色素。

进一步的，在步骤S3中，将预处理过的玉米芯置于浓度为1.0～1.4%的硫酸溶液中进行处理，其反应温度控制在110～140℃，所需时间为6～9小时。