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工业葡萄糖的生产工艺流程是怎样的?
发布时间:2025-04-25 浏览 0次

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工业葡萄糖的生产工艺流程主要有酸水解法和酶水解法两种,以下是具体介绍:

酸水解法

  1. 淀粉调浆:将淀粉原料(如玉米淀粉、木薯淀粉等)与水混合,配制成一定浓度的淀粉乳,一般浓度在 20% - 30% 左右。同时,加入适量的盐酸或硫酸等无机酸,作为水解催化剂,酸的用量通常为淀粉质量的 0.5% - 1.0%。

  2. 水解反应:将调好的淀粉乳打入水解罐中,加热至一定温度,一般在 130 - 140℃,压力控制在 0.2 - 0.3MPa。在酸的催化作用下,淀粉发生水解反应,生成葡萄糖。水解时间根据淀粉原料和水解条件的不同而有所差异,一般为 2 - 4 小时。

  3. 中和过滤:水解反应结束后,将水解液冷却至 70 - 80℃,然后加入纯碱或烧碱溶液进行中和,使水解液的 pH 值达到 4.0 - 4.5 左右。中和后的水解液经过过滤,除去不溶性杂质,如未水解的淀粉颗粒、蛋白质等。

  4. 离子交换精制:过滤后的水解液通过离子交换树脂柱,进一步去除其中的阳离子(如 Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等)和阴离子(如 Cl⁻、SO₄²⁻等),以提高葡萄糖溶液的纯度。

  5. 蒸发浓缩:经过离子交换精制后的葡萄糖溶液,进入蒸发器进行蒸发浓缩,使葡萄糖的浓度提高到 70% - 80% 左右。蒸发过程中要控制好温度和压力,一般在 60 - 80℃、真空度为 0.08 - 0.09MPa 条件下进行,以防止葡萄糖发生分解或变色。

  6. 结晶干燥:将浓缩后的葡萄糖溶液放入结晶器中,缓慢降温至 30 - 40℃,使葡萄糖结晶析出。结晶完成后,通过离心分离或过滤的方法,将葡萄糖晶体与母液分离。分离出的葡萄糖晶体经过干燥处理,得到工业葡萄糖成品。干燥温度一般在 60 - 80℃,干燥时间根据晶体的含水量和干燥设备的性能而定,一般为 2 - 4 小时。

酶水解法

  1. 淀粉调浆:与酸水解法类似,将淀粉原料与水混合配制成淀粉乳,浓度一般在 15% - 20% 左右。然后加入适量的 α - 淀粉酶,酶的用量根据淀粉原料和酶的活力而定,一般为每克淀粉 10 - 20 单位。

  2. 液化反应:将调好的淀粉乳打入液化罐中,加热至 85 - 90℃,保持 30 - 60 分钟。在 α - 淀粉酶的作用下,淀粉发生液化反应,形成低聚糖和糊精。液化程度一般用 DE 值(葡萄糖值)来表示,控制在 15% - 20% 左右。

  3. 糖化反应:液化反应结束后,将液化液冷却至 55 - 60℃,调节 pH 值至 4.5 - 5.0,然后加入糖化酶,酶的用量一般为每克淀粉 100 - 150 单位。在糖化酶的作用下,低聚糖和糊精进一步水解为葡萄糖。糖化时间较长,一般需要 24 - 48 小时。

  4. 过滤精制:糖化反应结束后,将糖化液进行过滤,除去不溶性杂质。然后通过离子交换树脂柱进行精制,去除其中的离子杂质,提高葡萄糖溶液的纯度。

  5. 蒸发浓缩、结晶干燥:与酸水解法的后续步骤相同,将精制后的葡萄糖溶液进行蒸发浓缩、结晶和干燥处理,得到工业葡萄糖成品。


酶水解法具有反应条件温和、产品纯度高、副反应少等优点,但酶的成本较高,且对操作条件要求较为严格。酸水解法工艺相对简单、成本较低,但产品质量相对较差,且对设备的腐蚀性较大。