[发明专利]一种新型清洁生产木糖醇和阿拉伯糖的方法

摘要

本发明公开了一种新型清洁生产木糖醇和阿拉伯糖的方法，首创了利用木糖母液作为原材料，通过木糖母液的预处理、发酵、发酵液菌体分离、发酵预处理、纳滤、浓缩、模拟移动床色谱分离、浓缩结晶等通过改进发酵工艺和分离提纯工艺，缩短了发酵时间，降低了生产成本，大大减少污水的排放量，增强了木糖醇的转化率和阿拉伯糖的得率，利用本发明方法得到的木糖醇纯度可以达到99.9％以上，阿拉伯糖可以达到99％，木糖醇和阿拉伯糖的得率得到了很大的提高，为木糖醇和阿拉伯糖的生产开创了一条有效清洁无污染的工业化道路。

主权项

1、一种新型清洁生产木糖醇和阿拉伯糖的方法，该方法包括以下步骤：(1)原始菌种的活化原始菌种接种于斜面固体富集培养基中，培养的温度为28℃-32℃，培养时间为72小时-96小时；(2)菌种扩大培养将活化好的菌种接种于液体富集培养基上进行培养，培养温度为28℃-32℃，振荡次数为150-220次/分，培养时间为24小时；(3)菌种一级发酵培养将摇瓶振荡培养好的种子，按5％的接种量，接种到50-300升一级发酵罐中，培养基为种子培养基，PH值为4.0-6.0，通风量为1∶0.4-0.55，罐搅拌250-350转/分，发酵温度28℃-32℃，发酵时间为18-24小时，镜检后无杂菌，可转入二级发酵罐；(4)菌种二级发酵培养发酵罐500-3000升，培养基为种子培养基，，培养基为种子培养基，PH值为4.0-6.0，通风量为1∶0.4-0.55，罐搅拌150-230转/分，发酵温度28℃-32℃，发酵时间为20-24小时，镜检后无杂菌，可转入三级发酵罐；(5)除去木糖母液中的挥发物质木糖母液进行旋转蒸发，去除木糖母液中挥发性物质；(6)三级发酵木糖母液用水稀释2-4倍，加入营养组分，进行灭菌处理，灭菌温度为110℃-115℃，时间为30分钟，灭完菌后，发酵好的二级菌种，接种到三级发酵罐中，罐容量为5000-30000升，培养基为发酵培养基，PH值为4.0-6.0，通风量为1∶0.1-0.43之间，罐搅拌40-210转/分，发酵温度28℃-32℃，发酵时间为24-96小时；(7)陶瓷膜过滤陶瓷膜过滤的截流分子量10000-1000000D，陶瓷膜过滤操作的压力为0.4-2.0MPa，操作温度为30℃-80℃，浓缩倍数10-20；(8)超滤超滤膜过滤的截流分子量4000-5000D，操作压力为0.2-4MPa，温度为20℃-55℃，浓缩倍数10-35倍；(9)纳滤纳滤分离膜系统主要用截流分子量为150D-900D，选择性截留木糖醇和阿拉伯糖，纳滤操作压力为0.2-3MPa，温度为20℃-45℃，浓缩倍数10-35倍；(10)顺序式模拟移动床色谱分离利用钙型或铅型强酸性阳离子树脂作为分离剂，分离温度为60℃-90℃，得到的木糖醇的含量为8％-20％，木糖醇纯度在95％以上，阿拉伯糖纯度在95％以上；(11)蒸发浓缩用板式蒸发器或降膜蒸发器，四效，真空度0.5-0.9MPa，温度在60℃-85℃，浓缩出料时含固量为80％-95％；(12)结晶将浓缩好的木糖醇和阿拉伯糖物料，分别放入结晶机中，降温到72℃，在整个物料温度均匀一致时，按照糖液总重量的0.1％-10％加入晶种，养晶8-14小时后，开始降温，降温速度为1℃/小时，当温度降到30℃时，结晶结束，得到木糖醇晶体和阿拉伯糖晶体；(13)干燥烘干启动流化干燥床系统，提前加热分离出料，把木糖醇晶体和阿拉伯糖晶体分别投入流化床中进行干燥，干燥后进入回转筛中，把木糖醇和阿拉伯糖块状糖分别筛出，取样分析干燥到0.5％，确定级别，分别进行木糖醇和阿拉伯糖包装。