一種膜結(jié)晶分離純化赤蘚糖醇的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種膜結(jié)晶分離純化赤蘚糖醇的方法。其技術(shù)方案是：將赤蘚糖醇結(jié)晶母液送入膜組件中，母液中的水經(jīng)膜蒸餾以水蒸汽的形式透過膜后在膜的另一側(cè)被冷凝成液體水，離開膜組件的結(jié)晶母液被濃縮達(dá)到過飽和后送入結(jié)晶器，赤蘚糖醇晶體在循環(huán)結(jié)晶母液中流化懸浮生長，結(jié)晶器上層的結(jié)晶母液經(jīng)泵送入膜組件進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，赤蘚糖醇結(jié)晶產(chǎn)品由結(jié)晶器下部引出，固液分離、干燥即得赤蘚糖醇晶體。本發(fā)明采用膜蒸餾蒸發(fā)濃縮赤蘚糖醇結(jié)晶母液而達(dá)到過飽和，而晶體生長位于流化床結(jié)晶器，為晶體生長提供了較好的條件，而流化床結(jié)晶器有粒度分級作用，使得生長的赤蘚糖醇晶體產(chǎn)品粒度大而且均勻。本發(fā)明還可有效降低赤蘚糖醇結(jié)晶精制生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種膜結(jié)晶分離純化赤蘚糖醇的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于多元糖醇生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種膜結(jié)晶分離純化赤蘚糖醇的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]赤蘚糖醇是一種天然糖質(zhì)和功能甜味劑，廣泛應(yīng)用于開發(fā)低熱量保健食品、糖尿病及葡萄糖不適癥等人群的功能食品或飲料、兒童專用潔齒用品等，市場前景十分看好。
[0003]赤蘚糖醇工業(yè)生產(chǎn)主要采用發(fā)酵法，發(fā)酵液經(jīng)凈化處理后先蒸發(fā)濃縮，再冷卻結(jié)晶制得赤蘚糖醇晶體。由于發(fā)酵液中赤蘚糖醇濃度較低，常壓蒸發(fā)濃縮時操作溫度較高，水分蒸發(fā)量較大，能耗較高；而采用減壓或多效蒸發(fā)雖能節(jié)能降耗，但又會增加設(shè)備和工藝的復(fù)雜性。
[0004]膜結(jié)晶是一種耦合膜蒸餾與結(jié)晶的新型分離純化技術(shù)，其操作原理是應(yīng)用膜蒸餾技術(shù)去除結(jié)晶母液中的溶劑，使之達(dá)到過飽和狀態(tài)而使溶質(zhì)結(jié)晶析出。相較于常規(guī)的赤蘚糖醇發(fā)酵液蒸發(fā)結(jié)晶或先蒸發(fā)濃縮后冷卻結(jié)晶過程，膜結(jié)晶無需把發(fā)酵液加熱到沸騰，只需維持膜兩側(cè)適當(dāng)?shù)臏囟炔?，就可以使發(fā)酵液中的水以水蒸氣的形式透過膜孔，從而實現(xiàn)發(fā)酵液濃縮而過飽和的目的。蒸發(fā)結(jié)晶過程的結(jié)晶母液表面與母液主體區(qū)域(或者冷卻結(jié)晶過程中換熱面與母液主體區(qū)域)存在溫差，這使得蒸發(fā)結(jié)晶(或冷卻結(jié)晶)過程母液中存在溫度梯度，過飽和度不均一，生長的晶體粒度不均一。而膜結(jié)晶過程的結(jié)晶與溶劑濃縮是在不同裝置完成，不存在母液過飽和度不均一的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù) 缺陷，目的是提供一種膜結(jié)晶分離純化赤蘚糖醇的方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案的具體步驟是:將赤蘚糖醇結(jié)晶母液送入膜組件中，母液中的水經(jīng)膜蒸餾以水蒸汽的形式透過膜后在膜的另一側(cè)被冷凝成液體水，離開膜組件的結(jié)晶母液被濃縮達(dá)到過飽和后送入結(jié)晶器，赤蘚糖醇晶體在循環(huán)結(jié)晶母液中流化懸浮生長，結(jié)晶器上層的結(jié)晶母液經(jīng)泵送入膜組件進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，赤蘚糖醇結(jié)晶產(chǎn)品由結(jié)晶器下部引出，固液分離、干燥即得赤蘚糖醇晶體。
[0007]所述赤蘚糖醇結(jié)晶母液是指經(jīng)預(yù)處理(菌體分離、離子交換、膜濾和脫色)后的赤蘚糖醇發(fā)酵液或赤蘚糖醇粗品溶于水后濾去固體不溶物后的溶液。
[0008]所述膜組件為疏水性中空纖維膜組件。
[0009]所述結(jié)晶器為流化床結(jié)晶器。
[0010]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下積極效果:
(I)本發(fā)明所涉及的膜結(jié)晶分離純化赤蘚糖醇的方法，采用中空纖維膜組件濃縮赤蘚糖醇結(jié)晶母液，無需把結(jié)晶母液加熱到沸騰就可以使母液中的水以水蒸氣的形式透過膜孔而達(dá)到過飽和狀態(tài)，有效降低了赤蘚糖醇蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶工藝操作能耗。[0011](2)本發(fā)明所涉及的膜結(jié)晶分離純化赤蘚糖醇的方法，結(jié)晶操作的過飽和度在膜組件中產(chǎn)生，而晶體生長位于流化床結(jié)晶器，晶體在循環(huán)結(jié)晶母液中流化懸浮，為晶體生長提供了較好的條件，而流化床結(jié)晶器既有粒度分級作用，又避免了加晶種操作，能夠生長出粒度大而均勻的晶體。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，并非對其保護(hù)范圍的限制。
[0013]實施例1
一種膜結(jié)晶分離純化赤蘚糖醇的方法，其具體步驟是:將4(T80°C的赤蘚糖醇結(jié)晶母液送入膜組件中，母液中的水經(jīng)膜蒸餾以水蒸汽的形式透過膜后在膜的另一側(cè)被冷凝成液體水，離開膜組件的結(jié)晶母液被濃縮達(dá)到過飽和后送入結(jié)晶器，赤蘚糖醇晶體在循環(huán)結(jié)晶母液中流化懸浮生長，結(jié)晶器上層的結(jié)晶母液經(jīng)泵送入膜組件進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，赤蘚糖醇結(jié)晶產(chǎn)品由結(jié)晶器下部引出，固液分離、干燥即得赤蘚糖醇晶體。
[0014]所述赤蘚糖醇結(jié)晶母液是指經(jīng)預(yù)處理(菌體分離、離子交換、膜濾和脫色)后的赤蘚糖醇發(fā)酵液。
[0015]所述膜組 件為疏水性中空纖維膜組件。
[0016]所述結(jié)晶器為流化床結(jié)晶器。
[0017]實施例2
一種膜結(jié)晶分離純化赤蘚糖醇的方法，其具體步驟是:
本實施例除所述的溶析劑甲醇外，其余同實施例1。
【權(quán)利要求】
1.一種膜結(jié)晶分離純化赤蘚糖醇的方法，其特征在于，具體按以下步驟完成:將赤蘚糖醇結(jié)晶母液送入膜組件中，母液中的水經(jīng)膜蒸餾以水蒸汽的形式透過膜后在膜的另一側(cè)被冷凝成液體水，離開膜組件的結(jié)晶母液被濃縮達(dá)到過飽和后送入結(jié)晶器，赤蘚糖醇晶體在循環(huán)結(jié)晶母液中流化懸浮生長，結(jié)晶器上層的結(jié)晶母液經(jīng)泵送入膜組件進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，赤蘚糖醇結(jié)晶產(chǎn)品由結(jié)晶器下部引出，固液分離、干燥即得赤蘚糖醇晶體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜結(jié)晶分離純化赤蘚糖醇的方法，其特征在于，所述的赤蘚糖醇結(jié)晶母液是指經(jīng)預(yù)處理(菌體分離、離子交換、膜濾和脫色)后的赤蘚糖醇發(fā)酵液或赤蘚糖醇粗品溶于水后濾去固體不溶物后的溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜結(jié)晶分離純化赤蘚糖醇的方法，其特征在于，所述的膜組件為疏水性中空纖維膜組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜結(jié)晶分離純化赤蘚糖醇的方法，其特征在于，所述的結(jié)晶器為流化床結(jié) 晶器。
【文檔編號】C07C29/78GK103709008SQ201310694042
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】張春桃, 王鑫, 劉幫禹, 王海蓉 申請人:武漢科技大學(xué)