[发明专利]由玉米芯提取木糖的改进方法

说明书

本发明涉及一种木糖生产方法，具体地说是一种由玉米芯提取木糖的改进方法。

木糖是五个碳原子的醛糖〔CH₂OH(CHOH)₃CHO〕，白色结晶粉末，有甜味，熔点144℃，溶于水。木糖作为食品添加剂主要用于糖尿病患者的甜味剂，在工业上是印染和制革业中的助剂。

木糖存在于玉米芯、木屑和稻草中。工业制备木糖多由玉米芯水解提取。

用玉米芯提取木糖一般使用酸水解。现有工艺中，予处理酸浓度为0.5％，120℃条件下处理3小时；水解时酸浓度为7％，120～125℃条件下水解4小时。由于酸浓度大，温度高，时间长，所以分离所得的水解液酸性大、颜色深、需经中和处理后方可浓缩、结晶。

玉米芯经水解后尚有大量的玉米芯渣，水洗后要自釜中排出。现有工艺中，排渣方法是使用直接蒸气升压后排渣，这不仅浪费了大量的能源，而且热渣易引起操作人员的烫伤事故。

经中和、脱色处理后的水解液需经浓缩后再结晶。现有工艺中，两次浓缩均于浓缩罐中静态负压条件下脱水浓缩，第一次脱水至水解液浓度为30％以上时投入下一浓缩罐中继续脱水，至浓度为80％时送结晶罐中结晶。由于物料在罐中受热时间长，所以易碳化，影响产品质量。

本发明旨在改进这一传统工艺，在保证质量的前提下，简化工艺，降低成本。

本发明对予处理和水解两单元过程中酸浓度、温度和时间三个因素运用正交设计的原理进行了充分的条件试验，优选出的条件在生产中获得成功。

1、予处理：酸浓度：0.07～0.1％，温度：105～110℃，时间：1小时；

2、水解：酸浓度：0.7～0.8％，温度：120～125℃，时间：2.5～3小时。水洗后的玉米芯渣使用压缩空气常温下排渣。

3、浓缩、结晶：浓缩使用浓缩罐和旋转薄膜蒸发器相结合的二级浓缩，第一次在浓缩罐中负压条件下脱水，至水解液浓度为20％以上时即可送入旋转薄膜蒸发器内第二次脱水，第二次脱水后直接进入结晶罐中结晶。

本发明革除了中和工序，流程短。常温排渣，既迅速安全，又节省了大量蒸气。本发明中由于予处理和水解高温时间短、用压缩空气排渣、选浓缩罐和旋转薄膜蒸器相结合的二级浓缩，其综合节能效果同现有工艺比较，能耗要降低三分之一以上。物料在浓缩过程中停留时间短，保证了产品的质量。本发明工艺简单、能耗低，生产周期短，提高了设备利用率，而且操作安全，保证质量。

实施例：

取1吨玉米芯粉碎后投入水解罐中。

1、予处理：将5吨水投入水解罐中，然后加入9～12.5公斤40％的稀硫酸或者3.7～5.1公斤98％的浓硫酸(酸液浓度为0.07～0.1％)，在105～110℃条件下处理1小时，冷却后排去酸液。

2、水解：将2.5吨水投入水解罐中，然后加入18～20公斤98％的浓硫酸(酸液浓度为0.7～0.8％)，升温，在120～125℃条件下水解2.5～3小时。水解结束后分离，收集水解液。水洗玉米芯渣，水洗液同水解液合并待脱色后浓缩、结晶。排渣时先加入适量水，密闭料口充入压缩空气，在0.2MPa条件下排渣。

3、浓缩结晶：脱色后的水解液投入浓缩罐中，在负压条件下脱水，当水解液浓度达到20％以上时送入旋转薄膜蒸发器内第二次脱水，第二次脱水后直接进入结晶罐中结晶。

一吨玉米芯渣可及到白色粉状木糖110公斤，熔点144℃，纯度99.5％以上。