[发明专利]用木质粗纤维生产右旋葡萄糖的方法

说明书

本发明涉及一种用木质粗纤维生产右旋葡萄糖的方法，特别是用秸杆山草木屑、锯末生产右旋葡萄糖的方法。

随着世界人口的增加，粮食供应日趋紧张，而大量的秸杆等木质粗纤维又被当作废弃物，能否将这些天然食物的副产品开辟成新的食物原料，是人门所关注的课题。众所周知，木质纤维的主要组成是纤维素、半纤维素和木质纤维素，纤维素的分子组成与淀粉相同，都是糖，仅是结构不同，因此有一种利用加酸水解和酶法生产葡萄糖的方法，这些方法转换周期都很长，酶的获得也非常困难，很难满足工业化生产所需要的量。还有一种工艺是大量生产瘤胃提取液，此工艺在加酸水解时必须使用浓酸最有效的是浓硫酸，浓酸用量很大，无论从生产成本、生产设备和生产周期等方面都无法实现工业化生产。

本发明的目的是在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种适合于工业化生产的、生产周期短的、变废物为食物的、浓酸用量低的用木质粗纤维生产右旋葡萄糖的方法。

本发明的技术方案是：原料采用大自然中的秸杆山草、木屑、锯末等，其工艺流程是，先把秸杆等物用粉碎机粉碎成粉末状，然后按每一公斤原料加入75%浓度的硫酸200毫升的比例配合搅拌，搅拌至黑色泥状，静置5-24小时。然后进行一次水解，将黑色泥状料加入蒸馏水7-9升搅拌，搅拌均匀后加热，加热温度为80-105℃，这一过程最好在回流下进行，若无条件回流可用5%浓度的硫酸，不断补充其液面高度3-6小时。一次水解完成后进行第二次水解，即将一次水解的液体加入预先制备的硫酸溶液15-30毫升，加热3-6小时。二次水解后，撤去热源，待温度降至58-62℃时用Ca（OH）₂粉末进行中和，PH值接近6.5时改用Ba（OH）₂继续中和，至PH值为8，然后用磷酸溶液调至液体，使PH值为7。中和后的液体用80目滤布进行过滤，然后再用120目的滤布进行第二次过滤，将滤液加热至100℃，25-35分钟后用定性滤纸抽滤。抽滤后的滤液通过过滤罐脱色，脱色后再通过滤纸抽滤，即可成为成品。

本发明的目的还可以通过以下措施来达到：一次水解的加热温度最佳值为100℃。

相比现有技术，本发明具有如下优点：

1、浓酸用量低，浓酸的实用量仅为秸杆等原料用量的五分之一;

2、产率高，用任何一种秸杆所获得的产率都不低于30%;

3、生产周期短，10小时左右即可得到葡萄糖粗品溶液;

4、生产成本低，投资小，生产设备可以全部采用现有的通用设备;

5、生产中排出的下角料回用价格高，可以生产出大量的有价值的副产品;

6、环境污染小，基本上无“三废”排放;

7、原料充足，生产条件低，全部工艺过程基本在常压下进行。

下面结合实施例详述本发明：

本发明是在排除酶法生产的基础上而确定的与浓缩水解方法接近的SHZZY法，即水解法。属于加酸水解法。本发明的基本原料为秸杆山草或锯末、木屑，其工艺流程为原料粉碎→原料预处理→一次水解→二次水解→中和→过滤→脱色→产品。原料预处理过程中每一公斤原料加入75%浓度的硫酸200毫升，搅拌均匀使其成为黑泥状，然后静置，静置的最佳时间为20小时。20小时后进行一次水解，将经过预处理的原料加入蒸馏水搅拌均匀，加热，所加蒸馏水的最佳值依经过预处理的原料量而定，一般每公斤原料经预处理后加入8升蒸馏水。加热温度的最佳值为100℃。这一过程应在回流下进行。一次水解完成后进行第二次水解，在一次水解后的液体内加入预先制备的硫酸溶液，其所加量的最佳值为20毫升，然后继续加热，加热时间的最佳值控制在3小时，这一过程不需要回流和补充液面高度。中和过程中用Ca（oH）₂粉末进行中和的最佳温度为60℃，使液体的PH值达到6.5时改用Ba（OH）₂继续中和，至PH值为8，然后用磷酸溶液调至液体使PH值为7。调至后的液体经二次过滤过30分钟后用定性滤纸抽滤，抽滤后的滤液放置在填满活性炭的过滤罐中进行脱色。脱色后的滤液再次用定性滤纸抽滤，测定含糖后即可为小试产品。

本发明可采用任一秸杆，其不同秸杆的产率如下：

稻草≥30%  麦秸≥30%

山草≥30%  高粱秸≥40%

玉米秸≥43%  木材锯末≥20%

采用SHZZY法生产的右旋葡萄糖液测试结果如下：

性状：本品为无色澄明的液体，无臭，甜味。

酸碱度：PH为5-7。

硫酸盐：小于0.05%。

葡萄糖含量：（C₆H₁₂₀₆H₂₀）为46.5%。