專利名稱：酶法制造葡萄糖酸鈣的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種葡萄糖酸鈣生產方法，特別是采用酶法催化氧化葡萄糖生產葡萄糖酸鈣 的方法。
背景技術：
葡萄糖酸鈣是一種營養(yǎng)性補充鈣的藥物原料和食品添加劑，它又是制造葡萄糖酸、內酯， 制備葡萄糖酸鹽系列產品的原料，廣泛應用于其它工業(yè)領域。目前葡萄糖酸鈣生產均采用傳 統(tǒng)的微生物深層發(fā)酵法。 一般現(xiàn)在常用的工藝過程見說明書附圖中圖l所示。傳統(tǒng)的發(fā)酵法工藝流程長而繁雜，生產周期自種子罐開始至產出成品，即斜面種子，米 曲孢子培養(yǎng)時間不計需9天。種子、發(fā)酵料液需要蒸汽消毒，發(fā)酵結束后又要升溫將菌體殺 死，能源消耗大。在種子、發(fā)酵培養(yǎng)基料液中添加營養(yǎng)鹽和發(fā)酵過程中產生的副產物給后道 提取、精制過程帶來不少麻煩，還直接影響成品的純度和收率。粗品結晶物量大，所夾帶的 雜質、色素多，處理起來勞動強度大，中間品的損耗也大。在整個工藝過程產生的廢水量大， C0D、 B0D偏高，固廢也不少，給環(huán)境帶來一定的污染。發(fā)明內容本發(fā)明的目的克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種生產過程中產生廢物少，產品純度高的酶 法催化氧化一次結晶生產葡萄糖酸鈣的方法，即酶法制造葡萄糖酸鈣的方法。 本發(fā)明的酶法制造葡萄糖酸鈣的方法，工藝流程見圖2。 所述的酶諷化反應時的反應式是4C6H1206 +3 02 + 2H20 — 4C6H1207 +2 H202; 2H202 — 2H20 + 02 t ; 2C6H1207+ CaC03 — Ca(C6H"07)2 + C02 t + H20,葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化氧化下，產生葡萄糖酸和過氧化氫，過氧化氫在過氧化氫 酶的作用下被分解，而葡萄糖酸經碳酸鈣中和后生成葡萄糖酸鈣，再經過加溫殺酶過濾、濃 縮、脫色、精濾、結晶、干燥等提取精制步驟，得到的精品為葡萄糖酸鈣，所述的酶催化氧 化反應在按重量百分比22-25%的葡萄糖溶液中，加葡萄糖量的40-45% (w/w)碳酸鈣，調 PH為6.2，依次加入葡萄糖量的0.6% (w/w)過氧化氫酶和1.2% (w/w)的氧化酶，維持溫 度在38士rC,通壓縮空氣，控制通氣量l: 0.5v/v/min,壓力0. 15-0. 20MPa，反應15-18小 時，測殘?zhí)恰?.35%時，催化氧化反應結束。所述的殺酶中和可以是指催化氧化反應結束后，將料液調PH6.8并升溫至95-100'C使酶 蛋白凝固，用板框過濾去除凝固蛋白和過量的碳酸鈣。所述的減壓濃縮是指將收集的濾液在-0.075Mpa且溫度為70'C減壓濃縮至比重 1.0850-1.0900。所述的脫色沉降、微孔過濾、冷卻可以是指濃縮液加2%活性炭，升溫至95-10(TC攪拌 半小時進行脫色，再通過精密過濾器，除去活性炭，然后冷卻至常溫。所述的結晶可以是指脫色濾液冷卻后，置結晶槽，常溫下靜止結晶24小時。 所述的離心分離可以是指結晶完畢，離心機分離，濕晶品送干燥，母液回收利用。 干燥可以是指濕晶品經造粒后，7CTC干燥，得葡萄糖酸鈣產品。根據(jù)以上所述的本發(fā)明的方法采用葡萄糖氧化酶催化氧化葡萄糖在碳酸鈣的存在條件， 一次結晶得到葡萄糖酸鈣?？傂拾雌咸烟怯嬎銥?0%即以三次母液回收來計。本發(fā)明的方法簡化了工藝流程、運行設備，較之發(fā)酵方法生產周期由9天縮短為3天， 勞動生產率提高，節(jié)省能源，提高效率因此本發(fā)明的方法具有投資少，能耗低，成本低的優(yōu) 點，同時避免了由發(fā)酵過程產生的副反應物和殘留在發(fā)酵液中的營養(yǎng)鹽對成品純度的影響和 二次結晶對收率的影響，生產過程產生的污水、固廢大為削減，因而減少了對環(huán)境的污染。


圖l是現(xiàn)在常見的工藝流程圖； 圖2是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施方式
實施例h按重量百分比為22%的葡萄糖溶液中取100公斤葡萄糖溶液，加入41公斤碳酸鈣，調 PH為6.2，依次加入0.6公斤過氧化氫酶和1.2公斤的氧化酶，維持溫度在38°C,通壓縮空氣， 控制通氣量l: 0.5v/v/min，壓力0. 20MPa，反應16小時，測殘?zhí)恰?.35%時，催化氧化反應 結束；將反應液PH值中和至6.8并升溫至95'C使酶蛋白凝固，用板框過濾以便去除凝固蛋 白和過量的碳酸鈣；收集的濾液在-0.075Mpa且溫度為70'C減壓濃縮至比重1.0850;再脫色 沉降、微孔過濾、冷卻，靜止結晶24小時；結晶完畢，離心機分離，濕晶品送干燥，母液回 收利用；最后干燥得到成品。實施例2:按重量百分比為25%的葡萄糖溶液中取100公斤葡萄糖溶液，加入45公斤碳酸鈣，調 PH為6.2，依次加入0.6公斤過氧化氫酶和1.2公斤的氧化酶，維持溫度在39°C，通壓縮空氣， 控制通氣量l: 0.5v/v/min，壓力0.18MPa,反應17小時，測殘?zhí)?lt;0. 35%時，催化氧化反應 結束；將反應液PH值中和至6.8并升溫至95'C使酶蛋白凝固，用板框過濾以便去除凝固蛋 白和過量的碳酸鈣；收集的濾液在-0.075Mpa且溫度為70'C減壓濃縮至比重1.0850;再脫色 沉降、微孔過濾、冷卻，靜止結晶24小時；結晶完畢，離心機分離，濕晶品送干燥，母液回 收利用；最后干燥得到成品。實施例3:按重量百分比為23%的葡萄糖溶液中取100公斤葡萄糖溶液，加入43公斤碳酸鈣，調 PH為6.2，依次加入0.6公斤過氧化氫酶和1.2公斤的氧化酶，維持溫度在39°C，通壓縮空氣， 控制通氣量l: 0.5v/v/min，壓力0. 19MPa，反應18小時，測殘?zhí)?lt;0. 35%時，催化氧化反應 結束；將反應液PH值中和至6.8并升溫至10(TC使酶蛋白凝固，用板框過濾以便去除凝固蛋 白和過量的碳酸鈣；收集的濾液在-0.075Mpa且溫度為70'C減壓濃縮至比重1.0900;再脫色 沉降、微孔過濾、冷卻，靜止結晶24小時；結晶完畢，離心機分離，濕晶品送干燥，母液回 收利用；最后干燥得到成品。
權利要求
1、一種酶法制造葡萄糖酸鈣的方法，其特征在于所述的方法依次是，a、配料，取按重量百分比22-25％的葡萄糖溶液，碳酸鈣的量按重量與葡萄糖的比為40-45∶1；b、酶氧化反應，在上述的葡萄糖溶液中加入上述比例的碳酸鈣同時使PH值保持在6.2，并依次加入過氧化氫酶和氧化酶，維持溫度在38±1℃，通壓縮空氣，控制通氣量1∶0.5v/v/min，壓力0.15-0.20MPa，反應15-18小時，測殘?zhí)牵?.35％時，催化氧化反應結束，所述的酶氧化反應時的反應式是，4C6H12O6+3O2+2H2O→4C6H12O7+2H2O2，2H2O2→2H2O+O2↑，2C6H12O7+CaCO3→Ca(C6H11O7)2+CO2↑+H2O；c、殺酶中和，板框過濾；d、減壓濃縮；e、所述的脫色沉降、微孔過濾、冷卻；f、靜止結晶、離心機分機出濕晶品和母液；g、濕晶品干燥。
2、根據(jù)權利要求1所述的一種酶法制造葡萄糖酸鈣的方法，其特征在于所述的殺酶 中和是指催化氧化反應結束后，將料液調PH6.8并升溫至95-10(TC使酶蛋白凝固，用板框過 濾去除凝固蛋白和過量的碳酸鈣。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種酶法制造葡萄糖酸鈣的方法，其特征在于所述的減壓濃 縮是指將收集的濾液在-0.075Mpa且溫度為70。C減壓濃縮至比重1.0850-1.0900。
4、 根據(jù)權利要求1所述的一種酶法制造葡萄糖酸鈣的方法，其特征在于所述的脫色沉 降、微孔過濾、冷卻是指濃縮液加2%活性炭，升溫至95-10(TC攪拌半小時進行脫色，再通 過精密過濾器，除去活性炭，然后冷卻至常溫。
5、 根據(jù)權利要求1所述的一種酶法制造葡萄糖酸鈣的方法，其特征在于所述的靜止結 晶是指經過第五步過濾后得到的溶液在常溫下結晶槽中靜止結晶24小時。
6、 根據(jù)權利要求1所述的一種酶法制造葡萄糖酸鈣的方法，其特征在于把第六步中離 心機分離出的母液回收后再進行上述第4步的減壓濃縮處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種葡萄糖酸鈣生產方法，特別是采用酶法催化氧化葡萄糖生產葡萄糖酸鈣的方法。本發(fā)明的目的提供一種生產過程中產生廢物少，產品純度高的酶法制造葡萄糖酸鈣的方法，所述的方法依次是，a.配料，取按重量百分比22-25％的葡萄糖溶液，碳酸鈣的量按重量與葡萄糖的比為40-45∶1；b.酶氧化反應，在上述的葡萄糖溶液中加入上述比例的碳酸鈣同時使pH值保持在6.2，并依次加入過氧化氫酶和氧化酶，維持溫度在38±1℃，通壓縮空氣，控制通氣量1∶0.5v/v/min，壓力0.15-0.20MPa，反應15-18小時，測殘?zhí)牵?.35％時，催化氧化反應結束；c.殺酶中和，板框過濾；d.減壓濃縮；e.所述的脫色沉降、微孔過濾、冷卻；f.靜止結晶、離心機分機出濕晶品和母液；g.濕晶品干燥。該方法具有工藝簡單、反應周期短、反應過程中廢物少等特點。
文檔編號C12P3/00GK101333543SQ20081009084
公開日2008年12月31日 申請日期2008年4月2日 優(yōu)先權日2007年4月3日
發(fā)明者翁小蔥 申請人:浙江天益食品添加劑有限公司