(10)申请公布号 CN 102994574 A
(43)申请公布日 2013.03.27C N 102994574 A
*CN102994574A*
(21)申请号 201210525903.2
(22)申请日 2012.12.10
C12P 7/18(2006.01)
C12R 1/74(2006.01)
(71)申请人山东大学
地址250100 山东省济南市历城区山大南路
27号
(72)发明人张成如
(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公
司 37205
代理人宋玉霞
(54)发明名称
(57)摘要
本发明涉及一种木糖醇的生产方法，具体涉
及一种用玉米秸秆生产木糖醇的方法。一种用玉
米秸秆生产木糖醇的方法，包括以下步骤：（1）爆
（4）活性炭脱毒；（5）浓缩；（6）发酵转化；（7）纯
化结晶。该方法工艺简单，成本低，安全环保。
(51)Int.Cl.
权利要求书1页 说明书3页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请
权利要求书 1 页 说明书 3 页
1/1页
1.一种用玉米秸秆生产木糖醇的方法，包括以下步骤：
（1）爆破秸秆的制备：将玉米秸秆放入5 m 3爆破罐中，在温度为150℃，压力为1.5Mpa 条件下维持5min 后喷放，待温度降至室温后取出爆破秸秆；
（2）酸水解：称取爆破秸秆，然后加入质量分数为2.5%的稀硫酸，其中爆破秸秆与稀硫酸的质量体积比为1kg:（10～12）L ，110℃条件下水解3～4小时，水解结束后进行过滤，即得玉米秆水解液；
（3）氢氧化钙脱毒：将步骤（2）所得的玉米秆水解液，加入氢氧化钙调节pH 值为10，再用硫酸调节pH 值为5.5，得一级水解液；
（4） 活性炭脱毒：向一级水解液中加入活性炭，活性炭与一级水解液质量体积比为1kg ：100L ，于60～90℃搅拌50～70min ，转速为100rpm ，得二级水解液；
（5） 浓缩：将步骤（4）所得二级水解液在70℃条件下真空浓缩，使其含木糖浓度为30-50g/L ，得到浓缩液；
（6） 发酵转化：向浓缩液中加入蛋白胨、葡萄糖，其中蛋白胨与浓缩液质量体积比为1kg ：（50～60）L ，葡萄糖与浓缩液质量体积比为1kg ：（200～250）L ；然后调节浓缩液pH 值为4～5，得到转化液；将活化后的热带假丝酵母按占转化液体积5%的接种量接入转化液中，在35℃的条件下发酵培养40～60h ，得到发酵液；
（7）纯化结晶：将发酵液经板式膜过滤，然后经活性炭脱、离子交换树脂脱盐，最后经过浓缩、结晶得到木糖醇晶体。权 利 要 求 书CN 102994574 A
一种用玉米秸秆生产木糖醇的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种木糖醇的生产方法，具体涉及一种用玉米秸秆生产木糖醇的方法。
[0002] 背景技术
木糖醇（xylitol）是一种五碳糖醇，分子式为C
5H
12
O
5
，是木糖代谢的中间产物。木糖
醇除具有蔗糖、葡萄糖的共性外，还具有特殊的生化功能，它不需要通过胰岛素就能透过细胞壁被人体吸收，并具有降低血脂、抗酮体等功能。木糖醇还是轻工、化工等多种工业产品的重要原料，既可用于制作饮料、糖果、罐头等食品，又可用于造纸、、牙膏等生产，在食品、医药、化工、皮革、烟草和化妆品等领域中具有重要的作用，其具有重要的经济价值和社会价值。
[0003] 传统生产木糖醇的方法是用富含多缩戊糖的棉籽壳、甘蔗渣、桦木片等农林和工业废料经水解、氢化而制成木糖醇。由于化学法需高温高压和对溶液纯度很高的镍催化剂，投资和操作费用高，污染严重。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于针对上述存在的缺陷而提供一种用玉米秸秆生产木糖醇的方法，该方法工艺简单，成本低，安全环保。
[0005] 本发明的技术方案为：一种用玉米秸秆生产木糖醇的方法，包括以下步骤：（1）爆破秸秆的制备：将玉米秸秆放入5 m3爆破罐中，在温度为150℃，压力为1.5Mpa 条件下维持5min后喷放，待温度降至室温后取出爆破秸秆；
（2）酸水解：称取爆破秸秆，然后加入质量分数为2.5%的稀硫酸，其中爆破秸秆与稀硫酸的质量体积比为1kg:（10～12）L，110℃条件下水解3～4小时，水解结束后进行过滤，即得玉米秆水解液；
（3）氢氧化钙脱毒：将步骤（2）所得的玉米秆水解液，加入氢氧化钙调节pH值为10，再用硫酸调节pH值为5.5，得一级水解液；
（4）活性炭脱毒：向一级水解液中加入活性炭，活性炭与一级水解液质量体积比为1kg：100L，于60～90℃搅拌50～70min，转速为100rpm，得二级水解液；
（5）浓缩：将步骤（4）所得二级水解液在70℃条件下真空浓缩，使其含木糖浓度为30-50g/L，得到浓缩液；
（6）发酵转化：向浓缩液中加入蛋白胨、葡萄糖，其中蛋白胨与浓缩液质量体积比为1kg：
（50～60）L，葡萄糖与浓缩液质量体积比为1kg：
（200～250）L；然后调节浓缩液pH 值为4～5，得到转化液；将活化后的热带假丝酵母按占转化液体积5%的接种量接入转化液中，在35℃的条件下发酵培养40～60h，得到发酵液；
（7）纯化结晶：将发酵液经板式膜过滤，然后经活性炭脱、离子交换树脂脱盐，最后经过浓缩、结晶得到木糖醇晶体。
[0006] 本发明的有益效果在于：本发明采用生物转化的方法用玉米秸秆生产木糖醇，分离提纯简单，
可省去高压容器、制氢装置等设备投资，减少工序，且不需纯化木糖，提取率高，成本低，取代化学合成的方法，安全环保。
具体实施方式
[0007] 实施例1
（1）爆破秸秆的制备：将玉米秸秆放入5 m3爆破罐中，在温度为150℃，压力为1.5Mpa 条件下维持5min后喷放，待温度降至室温后取出爆破秸秆；
（2）酸水解：称取爆破秸秆，然后加入质量分数为2.5%的稀硫酸，其中爆破秸秆与稀硫酸的质量体积比为1kg:10L，110℃条件下水解3小时，水解结束后进行过滤，即得玉米秆水解液；
（3）氢氧化钙脱毒：将步骤（2）所得的玉米秆水解液，加入氢氧化钙调节pH值为10，再用硫酸调节pH值为5.5，得一级水解液；
（4）活性炭脱毒：向一级水解液中加入活性炭，活性炭与一级水解液质量体积比为1kg：100L，于70℃搅拌50min，转速为100rpm，得二级水解液；
（5）浓缩：将步骤（4）所得二级水解液在70℃条件下真空浓缩，使其含木糖浓度为50g/ L，得到浓缩液；
（6）发酵转化：向浓缩液中加入蛋白胨、葡萄糖，其中蛋白胨与浓缩液质量体积比为1kg：50L，葡萄糖与浓缩液质量体积比为1kg：200L，然后调节浓缩液pH值为5，得到转化液；将活化后的热带假丝酵母按占转化液体积5%的接种量（即若转化液体积为1L，则热带假丝酵母接种量为50mL）接入转化液中，在35℃条件下发酵培养40h，得到发酵液；
（7）纯化结晶：将发酵液经板式膜过滤，然后经活性炭脱、离子交换树脂脱盐，最后经过浓缩、结晶得到木糖醇晶体。
[0008] 实施例2
（1）爆破秸秆的制备：将玉米秸秆放入5 m3爆破罐中，在温度为150℃，压力为1.5Mpa 条件下维持5min后喷放，待温度降至室温后取出爆破秸秆；
（2）酸水解：称取爆破秸秆，然后加入质量分数为2.5%的稀硫酸，其中爆破秸秆与稀硫酸的质量体积比为1kg:12L，110℃条件下水解4小时，水解结束后进行过滤，即得玉米秆水解液；
（3）氢氧化钙脱毒：将步骤（2）所得的玉米秆水解液，加入氢氧化钙调节pH值为10，再用硫酸调节pH值为5.5，得一级水解液；
（4）活性炭脱毒：向一级水解液中加入活性炭，活性炭与一级水解液质量体积比为1kg：100L，于90
℃搅拌70min，转速为100rpm，得二级水解液；
（5）浓缩：将步骤（4）所得二级水解液在70℃条件下真空浓缩，使其含木糖浓度为40g/ L，得到浓缩液；
（6）发酵转化：向浓缩液中加入蛋白胨、葡萄糖，其中蛋白胨与浓缩液质量体积比为1kg：50L，葡萄糖与浓缩液质量体积比为1kg：230L；然后调节浓缩液pH值为4，得到转化液；将活化后的热带假丝酵母按占转化液体积5%的接种量接入转化液中，在35℃的条件下发酵培养50h，得到发酵液；
（7）纯化结晶：将发酵液经板式膜过滤，然后经活性炭脱、离子交换树脂脱盐，最后经过浓缩、结晶得到木糖醇晶体。
[0009] 实施例3
（1）爆破秸秆的制备：将玉米秸秆放入5 m3爆破罐中，在温度为150℃，压力为1.5Mpa 条件下维持5min后喷放，待温度降至室温后取出爆破秸秆；
（2）酸水解：称取爆破秸秆，然后加入质量分数为2.5%的稀硫酸，其中爆破秸秆与稀硫酸的质量体积比为1kg:12L，110℃条件下水解3.5小时，水解结束后进行过滤，即得玉米秆水解液；
（3）氢氧化钙脱毒：将步骤（2）所得的玉米秆水解液，加入氢氧化钙调节pH值为10，再用硫酸调节pH值为5.5，得一级水解液；
（4）活性炭脱毒：向一级水解液中加入活性炭，活性炭与一级水解液质量体积比为1kg：100L，于80℃搅拌60min，转速为100rpm，得二级水解液；
（5）浓缩：将步骤（4）所得二级水解液在70℃条件下真空浓缩，使其含木糖浓度为40g/ L，得到浓缩液；
（6）发酵转化：向浓缩液中加入蛋白胨、葡萄糖，其中蛋白胨与浓缩液质量体积比为1kg：50-60L，葡萄糖与浓缩液质量体积比为1kg：250L，然后调节浓缩液pH值为5，得到转化液；将活化后的热带假丝酵母按占转化液体积5%的接种量接入转化液中，在35℃的条件下发酵培养60h，得到发酵液；
（7）纯化结晶：将发酵液经板式膜过滤，然后经活性炭脱、离子交换树脂脱盐，最后经过浓缩、结晶得到木糖醇晶体。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议