一種利用稻殼制取木糖的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于木糖提取領(lǐng)域，具體設(shè)及一種利用稻殼制取木糖的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 木糖又稱為D-木糖、戊醒糖，在自然界中是作為木質(zhì)化的植物細(xì)胞的構(gòu)成物質(zhì)而 廣泛存在的多糖類"木聚糖"的組成成分，其甜度約為薦糖的一半，常用于染色、制革和制造 飼料醇母。W木糖為原料制備的木糖醇作為一種糖類替代食品，符合健康飲食觀念，深受大 眾歡迎。木糖醇做糖尿病人的甜味劑、營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑和輔助治療劑，它不會(huì)引起血糖值升高， 是最適合糖尿病患者食用的營(yíng)養(yǎng)性的食糖代替品；木糖醇能促進(jìn)肝糖元合成，是肝炎并發(fā) 癥病人的理想輔助藥物；木糖醇的防離齒特性在所有的甜味劑中效果最好，具有抑制細(xì)菌 在牙齒表面的吸附，減少牙齒的酸蝕，防止離齒和減少牙斑的產(chǎn)生，鞏固牙齒的功效。
[0003] 目前，木糖國(guó)內(nèi)供應(yīng)缺乏，供求矛盾突出。而現(xiàn)有木糖的制備方法是將大量含有 木聚糖的材料，如玉蜀泰、木材，用酸分解后，用酵母發(fā)酵，除去其他糖，然后濃縮結(jié)晶。如 CN102559805所公開(kāi)的一種采用稻草和稻殼制備高純度低聚木糖的方法，采用酸解，然 后酶解，除去其他糖類物質(zhì)，在經(jīng)過(guò)純化制備木糖。稻殼的成分復(fù)雜，含有粗蛋白1.9%~ 3. 0 %，粗脂肪0. 3 %~0. 8 %，木質(zhì)素9 %~20 %，多聚戊糖21 %~22 %，粗纖維34 %~ 45%，通常稻殼表面還有一層致密的娃酸質(zhì)和木質(zhì)素，形成堅(jiān)硬的組織結(jié)構(gòu)。因?yàn)榈練そM成 復(fù)雜，其含有糖類的種類豐富，且其化學(xué)性質(zhì)與木糖相似，造成提取物中一般含有蛋白質(zhì)W 及其他糖類等雜質(zhì)。本法利用與上述木糖制備不同的原理，綜合利用豐富的稻殼資源，制取 市場(chǎng)急需的木糖產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)提取木糖純度低的不足，提供一種利用稻殼制取木 糖的方法。 陽(yáng)〇化]本發(fā)明的目的通過(guò)W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] 一種利用稻殼制取木糖的方法，其特征在于所用原料及試劑按W下重量份備料：
[0007] 稻殼SO 碳酸鋼2 硫酸1%溶液5~IQ 石灰適量 活性炭適量 關(guān)寫(xiě)子襲換擲雕2 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂2 氷10
[0008] 其中稻殼作為本品的主要原料，硫酸用作催化劑，活性炭本品中用作脫色劑，陽(yáng)離 子交換樹(shù)脂與陰離子交換樹(shù)脂作為離子交換劑。
[0009] 一種利用稻殼制取木糖的方法，其特征在于包括W下步驟：
[0010] ①將稻谷放入水處理罐加水，加碳酸鋼（碳酸鋼事先用水溶解）。煮沸加熱2~ 化出去稻殼中的灰分，過(guò)濾除去堿水，用清水洗涂稻殼，直至其PH值為7~7. 5,然后將水 漸干。
[0011] ②將凈化的稻殼放入酸處理罐，加入1 %硫酸溶液，在不斷攬拌下，煮沸80~100 分鐘，除去殘留的灰分。
[0012] ③在保持反應(yīng)溫度120°c條件下，加入1 %濃度的硫酸進(jìn)行4h的水解，并不斷攬 拌，攬拌速度應(yīng)大于120轉(zhuǎn)/分鐘。此時(shí)，W多聚戊糖和己糖為主組成的纖維素，在酸催化 下裂解，并與水結(jié)合成糖。
[0013] ④將水解物進(jìn)行過(guò)濾，濾渣收集后可另外用于制取二氧化娃。所得的水解液約含 有0.6%~0.8%的硫酸，PH值約為1。
[0014] ⑥將濾出的水溶液放入中和槽，升溫至75~85°C，在不斷攬拌下加入石灰乳，調(diào) 節(jié)PH值為2. 8~3,中和除去多余硫酸，保溫比，使中和后生成的硫酸巧充分沉淀。沉淀完 全后，進(jìn)行過(guò)濾，除去硫酸巧。
[0015] ⑧中和脫簇后的糖也濃度大約為5%，可通過(guò)真空蒸發(fā)，使木糖液濃度達(dá)到 30%~36%，而純度不低于63%~68%，同時(shí)析出未除凈的硫酸巧沉淀。
[0016] ⑦蒸發(fā)后的糖漿色澤較深，加入活性炭進(jìn)行脫色，脫色溫度控制在7(TC左右，活性 炭用量一般為糖液量的10 %左右，PH在2. 5左右，并不斷攬拌，進(jìn)行1小時(shí)脫色后進(jìn)行過(guò) 濾，除去活性炭、懸浮物及殘余硫酸巧。
[0017] ⑨為進(jìn)一步凈化糖漿，除去無(wú)機(jī)物及殘存的硫酸，將脫色處理后的物料，在30°C左 右，先經(jīng)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂除去90%左右殘余的灰分，然后在經(jīng)過(guò)陰離子交換樹(shù)脂除去有機(jī) 酸。
[0018] ⑨將凈化的糖漿在真空度為90千帕，50°C下蒸發(fā)至含糖量約為50%，時(shí)間大約為 40~60分鐘，接著采用煮糖罐在真空度93~100千帕，溫度70~75°C下進(jìn)一步濃縮，濃 縮至含糖量為85%W上，然后放入助晶機(jī)，當(dāng)糖膏溫度降到60°C左右時(shí)，放入適量晶種，慢 慢攬拌使晶體生長(zhǎng)。
[0019] ⑩得到糖膏溫度慢慢下降（W每小時(shí)降低TC為宜），到比室溫稍高時(shí)，將結(jié)晶物 放入離屯、機(jī)離屯、分離，再用熱空氣烘干，即得到木糖成品。
[0020] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0021] 本發(fā)明提供了一種低成本，設(shè)備要求簡(jiǎn)單，操作方便，產(chǎn)品純度高，無(wú)污染，適合于 規(guī)?；a(chǎn)的從稻殼中提取木糖的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的有益效果做進(jìn)一步說(shuō)明， 陽(yáng)〇2引具體實(shí)施例1
[0024] 所用原料及試劑按W下重量份備料： 陽(yáng)0巧] 稻殼50kg 碳酸銷2嗦 硫酸1 %溶液5~10kg 石灰適量 活性炭適量 陰離子交換樹(shù)脂2Lg 舊離子交換樹(shù)脂2kg 水IOkg 陽(yáng)〇%] 利用稻殼制取木糖的具體步驟：
[0027] ①將稻谷放入水處理罐加水，加碳酸鋼（碳酸鋼事先用水溶解）。煮沸加熱化出 去稻殼中的灰分，過(guò)濾除去堿水，用清水洗涂稻殼，直至其PH值為7,然后將水漸干。
[0028] ②將凈化的稻殼放入酸處理罐，加入1 %硫酸溶液，在不斷攬拌下，煮沸80分鐘， 除去殘留的灰分。
[0029] ③在保持反應(yīng)溫度120°C條件下，加入1 %濃度的硫酸進(jìn)行4h的水解，并不斷攬 拌，攬拌速度應(yīng)大于120轉(zhuǎn)/分鐘。此時(shí)，W多聚戊糖和己糖為主組成的纖維素，在酸催化 下裂解，并與水結(jié)合成糖。
[0030] ④將水解物進(jìn)行過(guò)濾，濾渣收集后可另外用于制取二氧化娃。所得的水解液約含 有0.7%的硫酸，PH值約為1.4。
[003U⑥將濾出的水溶液放入中和槽，升溫至80°C，在不斷攬拌下加入石灰乳，調(diào)節(jié)PH值為2. 8,中和除去多余硫酸，保溫比，使中和后生成的硫酸巧充分沉淀。沉淀完全后，進(jìn)行 過(guò)濾，除去硫酸巧。
[0032] ⑧中和脫簇后的糖也濃度為5%，可通過(guò)真空蒸發(fā)，使木糖液濃度達(dá)到36%，同時(shí) 析出未除凈的硫酸巧沉淀。
[0033] ⑦蒸發(fā)后的糖漿色澤較深，加入活性炭進(jìn)行脫色，脫色溫度控制在7(TC，活性炭用 量一般為糖液量的10%左右，PH在2. 5,并不斷攬拌，進(jìn)行1小時(shí)脫色后進(jìn)行過(guò)濾，除去活 性炭、懸浮物及殘余硫酸巧。
[0034] ⑨為進(jìn)一步凈化糖漿，除去無(wú)機(jī)物及殘存的硫酸，將脫色處理后的物料，在30°C左 右，先經(jīng)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂除去90%殘余的灰分，然后在經(jīng)過(guò)陰離子交換樹(shù)脂除去有機(jī)酸。
[0035]⑨將凈化的糖漿在真空度為90千帕，50°C下蒸發(fā)至含糖量為50%，時(shí)間大約為50 分鐘，接著采用煮糖罐在真空度100千帕，溫度7(TC下進(jìn)一步濃縮，濃縮至含糖量為85%， 然后放入助晶機(jī)，當(dāng)糖膏溫度降到60°C左右時(shí)，放入適量晶種，慢慢攬拌使晶體生長(zhǎng)。
[0036] ⑩得到糖膏溫度W每小時(shí)降低rc，到比室溫稍高時(shí)，將結(jié)晶物放入離屯、機(jī)離屯、分 離，再用熱空氣烘干，即得到木糖成品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用稻殼制取木糖的方法，其特征在于所用原料及試劑按以下重量份備料：2. 如權(quán)利要求1所述的一種利用稻殼制取木糖的方法，其特征在于稻殼作為主要原 料，硫酸用作催化劑，活性炭本品中用作脫色劑，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂與陰離子交換樹(shù)脂作為離 子交換劑。3. -種利用稻殼制取木糖的方法，其特征在于包括以下步驟： ① 將稻谷放入水處理罐加水，加碳酸鈉（碳酸鈉事先用水溶解）。煮沸加熱2~3h出 去稻殼中的灰分，過(guò)濾除去堿水，用清水洗滌稻殼，直至其PH值為7~7. 5,然后將水瀝干。 ② 將凈化的稻殼放入酸處理罐，加入1 %硫酸溶液，在不斷攪拌下，煮沸80~100分鐘， 除去殘留的灰分。 ③ 在保持反應(yīng)溫度120°C條件下，加入1 %濃度的硫酸進(jìn)行4h的水解，并不斷攪拌，攪 拌速度應(yīng)大于120轉(zhuǎn)/分鐘。此時(shí)，以多聚戊糖和己糖為主組成的纖維素，在酸催化下裂解， 并與水結(jié)合成糖。 ④ 將水解物進(jìn)行過(guò)濾，濾渣收集后可另外用于制取二氧化硅。所得的水解液約含有 0.6%~0.8%的硫酸，PH值約為1。 ⑤ 將濾出的水溶液放入中和槽，升溫至75~85°C，在不斷攪拌下加入石灰乳，調(diào)節(jié)PH 值為2. 8~3,中和除去多余硫酸，保溫lh，使中和后生成的硫酸鈣充分沉淀。沉淀完全后， 進(jìn)行過(guò)濾，除去硫酸鈣。 ⑥ 中和脫羧后的糖也濃度大約為5 %，可通過(guò)真空蒸發(fā)，使木糖液濃度達(dá)到30 %~ 36%，而純度不低于63%~68%，同時(shí)析出未除凈的硫酸鈣沉淀。 ⑦ 蒸發(fā)后的糖漿色澤較深，加入活性炭進(jìn)行脫色，脫色溫度控制在70°C左右，活性炭用 量一般為糖液量的10%左右，PH在2. 5左右，并不斷攪拌，進(jìn)行1小時(shí)脫色后進(jìn)行過(guò)濾，除 去活性炭、懸浮物及殘余硫酸鈣。 ⑧ 為進(jìn)一步凈化糖漿，除去無(wú)機(jī)物及殘存的硫酸，將脫色處理后的物料，在30°C左右， 先經(jīng)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂除去90%左右殘余的灰分，然后在經(jīng)過(guò)陰離子交換樹(shù)脂除去有機(jī)酸。 ⑨ 將凈化的糖漿在真空度為90千帕，50°C下蒸發(fā)至含糖量約為50%，時(shí)間大約為40~ 60分鐘，接著采用煮糖罐在真空度93~100千帕，溫度70~75°C下進(jìn)一步濃縮，濃縮至含 糖量為85%以上，然后放入助晶機(jī)，當(dāng)糖膏溫度降到60°C左右時(shí)，放入適量晶種，慢慢攪拌 使晶體生長(zhǎng)。 ⑩ 得到糖膏溫度慢慢下降（以每小時(shí)降低1°C為宜），到比室溫稍高時(shí)，將結(jié)晶物放入 離心機(jī)離心分離，再用熱空氣烘干，即得到木糖成品。
【專利摘要】本發(fā)明屬于木糖提取領(lǐng)域，具體涉及一種利用稻殼制取木糖的方法。稻殼組成復(fù)雜，其含有糖類的種類豐富，且其化學(xué)性質(zhì)與木糖相似，造成提取物中一般含有蛋白質(zhì)以及其他糖類等雜質(zhì)。本方法利用堿處理，除去稻殼表面木質(zhì)素，再用酸處理水解糖，經(jīng)過(guò)PH調(diào)節(jié)，除去雜質(zhì)，再用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、陰離子交換樹(shù)脂純化，得到高純度的木糖。
【IPC分類】C13K13/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105219891
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510781551
【發(fā)明人】尚杰
【申請(qǐng)人】尚杰
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月16日