本发明涉及葡萄糖酸钠母液结晶,更具体的说是涉及一种发酵法提高葡萄糖酸钠母液结晶率的方法。
背景技术:
1、葡萄糖酸钠为为白色结晶颗粒或粉末,易溶于水,略溶于酒精,不溶于乙醚,应用广泛,可用于食品添加剂、电镀络合剂、水质稳定剂、印染工业均色剂、钢铁表面处理剂和混凝土缓凝剂等。
2、葡萄糖酸钠母液是在生产葡萄糖酸钠的过程中,将葡萄糖酸钠提取后无法再提取的剩余液。葡萄糖酸钠母液,液体中固形物含量为36-60%,其中含有30-40%的葡萄糖酸钠,5-15%的寡糖,1-5%的葡萄糖。由于糖类较多,母液较粘稠导致葡萄糖酸钠母液结晶困难。
3、葡萄糖酸钠母液主要作为混凝土外加剂,应用在建筑中。最近两年由于本地建筑行业不景气和外加剂添加要求严格,葡萄糖酸钠母液滞销,且价格低廉,而直接排掉又会浪费资源和污染环境,所以需要一种处理葡萄糖酸钠母液的方法,提高葡萄糖酸钠母液的利用价值。
4、因此,提供一种发酵法提高葡萄糖酸钠母液结晶率的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种发酵法提高葡萄糖酸钠母液结晶率的方法。
2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种发酵法提高葡萄糖酸钠母液结晶率的方法,包括以下具体步骤:
4、(1)培养基制备:将葡萄糖酸钠母液、蛋白粉按照(50-60):1的比例加入发酵罐中,用水稀释至可溶性固形物含量(利用数显折光仪测定)为30-35%;用氢氧化钠溶液调整ph为5.0-5.5,加入酿酒酵母,进行发酵,发酵30-36h。
5、(2)发酵反应液按10-12m3/h经过孔径为0.1µm的陶瓷膜过滤,除去固体物质及酿酒酵母菌,获得陶瓷膜过滤液;按照陶瓷膜过滤液中可溶性固形物含量0.1%的比例加入絮凝剂,搅拌均匀,反应1-2h,经过孔径为28μm的插板过滤器过滤絮凝物,获得插板过滤器过滤液。
6、(3)将插板过滤器过滤液按10-12m3/h通过纳滤膜系统过滤,将葡萄糖酸钠进行分离,获得葡萄糖酸钠清液。
7、(4)将葡萄糖酸钠清液进行蒸发浓缩至可溶性固形物含量为65-68%,然后梯度降温结晶,通过离心机对晶体进行分离,通入流化床进行干燥,得到葡萄糖酸钠成品。
8、进一步,步骤(1)所述葡萄糖酸钠母液的ph=4.4-5.5,可溶性固形物含量为45-55%,还原糖含量12-16%。
9、进一步,步骤(1)所述蛋白粉为玉米蛋白粉,指标控制为:蛋白质含量为:58-62%,水分8-10%。
10、进一步,步骤(1)所述酿酒酵母接种时菌液od值为20-25,接种量为10%;发酵温度为30-35℃,溶氧do为3-10%。
11、进一步,步骤(2)所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、壳聚糖、羧甲基纤维素钠、聚合氯化铝中的一种或两种。
12、进一步,步骤(3)所述纳滤膜系统所用膜分子量为250da。
13、进一步,步骤(4)所述蒸发浓缩方法为四效蒸发器浓缩,浓缩至可溶性固形物含量为65-68%,出料温度为70℃;所述降温结晶为70-50℃降温速率为10℃/h,50-35℃降温速率为15℃/h;降温至35℃时通过上悬离心机对晶体进行分离。
14、进一步,步骤(4)所述流化床干燥进风温度90℃,出风温度50℃。
15、酿酒酵母菌能够利用葡萄糖、半乳糖等一些低聚糖生长产生乙醇,葡萄糖酸钠又不溶于乙醇,并且乙醇具有降低粘度的作用。蛋白粉里富含多种氨基酸、矿物质及维生素等,可以满足菌体生长代谢需求。
16、通过向葡萄糖酸钠母液中添加蛋白粉和酵母菌进行发酵,使葡萄糖酸钠母液中糖类消耗,降低粘度,加入絮凝剂后,将一些可溶性蛋白等物质絮凝出来,使葡萄糖酸钠母液纯度提高,更容易结晶。
17、可通过陶瓷膜系统去除固体及酵母菌体,再利用插板过滤器除去絮出物,最后经纳滤膜系统进行葡萄糖酸钠与多糖类物质进行有效分离。分离后的葡萄糖酸钠溶液通过蒸发浓缩、降温结晶等措施可有效提高结晶率和提取率,实现葡萄糖酸钠母液的有效利用。
18、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种发酵法提高葡萄糖酸钠母液结晶率的方法,利用酿酒酵母菌进行发酵,将葡萄糖酸钠母液中葡萄糖、半乳糖等低聚糖去除,并且产物可降低母液粘度,再通过陶瓷膜、纳滤膜系统除去杂质,有利于葡萄糖酸钠结晶,结晶提取率大于58%。产品纯度达98.5%以上。
1.一种发酵法提高葡萄糖酸钠母液结晶率的方法,其特征在于,包括以下具体步骤:
2.根据权利要求1所述的一种发酵法提高葡萄糖酸钠母液结晶率的方法,其特征在于,步骤(1)所述葡萄糖酸钠母液的ph=4.4-5.5,可溶性固形物含量为45-55%,还原糖含量12-16%。
3.根据权利要求1所述的一种发酵法提高葡萄糖酸钠母液结晶率的方法,其特征在于,步骤(1)所述蛋白粉为玉米蛋白粉,指标控制为:蛋白质含量为:58-62%,水分8-10%。
4.根据权利要求1所述的一种发酵法提高葡萄糖酸钠母液结晶率的方法,其特征在于,步骤(1)所述酿酒酵母接种时菌液od值为20-25,接种量为10%;发酵温度为30-35℃,溶氧do为3-10%。
5.根据权利要求1所述的一种发酵法提高葡萄糖酸钠母液结晶率的方法,其特征在于,步骤(2)所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、壳聚糖、羧甲基纤维素钠、聚合氯化铝中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的一种发酵法提高葡萄糖酸钠母液结晶率的方法,其特征在于,步骤(3)所述纳滤膜系统所用膜分子量为250da。
7.根据权利要求1所述的一种发酵法提高葡萄糖酸钠母液结晶率的方法,其特征在于,步骤(4)所述蒸发浓缩方法为四效蒸发器浓缩,浓缩至可溶性固形物含量为65-68%,出料温度为70℃;所述降温结晶为70-50℃降温速率为10℃/h,50-35℃降温速率为15℃/h;降温至35℃时通过上悬离心机对晶体进行分离。
8.根据权利要求1所述的一种发酵法提高葡萄糖酸钠母液结晶率的方法,其特征在于,步骤(4)所述流化床干燥进风温度90℃,出风温度50℃。