本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是一種用油茶殼制備木糖醇的方法。
背景技術(shù)：
：木糖醇是一種具有營養(yǎng)價(jià)值的甜味物質(zhì)，也是人體糖類代謝的正常中間體。在自然界中，木糖醇廣泛存在于各種水果、蔬菜中，但含量很低。目前，商品木糖醇大多是采用玉米芯、甘蔗渣等農(nóng)業(yè)作物中，經(jīng)過深加工而制得的，其提取工藝主要有中和脫酸工藝和離子交換脫酸工藝。其中和脫酸工藝過程為：原料→水解→中和→濃縮→脫色→離子交換→濃縮→加氫→濃縮→結(jié)晶→分離→包裝。其離子交換脫酸工藝過程為：原料→水解→脫色→離子交換→濃縮→離子交換→加氫→離子交換→濃縮→結(jié)晶→分離→包裝。油茶殼是油茶果剝離出油茶籽后的表皮殼，油茶殼中含有茶皂素、茶籽多糖、茶籽蛋白等利用價(jià)值的活性物質(zhì)。目前，在大部分農(nóng)村和山區(qū)，油茶殼不是被丟棄就是被用來燃燒取緩，少量的被用來制備活性碳，因而，既浪費(fèi)資源，又污染環(huán)境。中國專利(專利申請(qǐng)?zhí)枮?01510488115.4)公開的“一種利用茶果殼制備木糖醇的方法”，其制備過程包括：原料茶果殼粉碎后用硫酸水解，所得水解液再用CaCO3乳液進(jìn)行中和，得到糖液，所得糖液濃縮后用活性炭脫色，進(jìn)一步通過離子交換凈化糖液，最后利用熱帶假絲酵母進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化獲得木糖醇。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種原料來源廣、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品品質(zhì)好的木糖醇制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)措施是發(fā)明一種用油茶殼制備木糖醇的方法，其制備過程如下：⑴、選料：選擇無腐爛、無霉變、無病蟲害、新鮮的油茶殼，備用；⑵、浸泡：將油茶殼放入2-5倍重量、體積濃度為75-85％的食用乙醇中，在常溫常壓下浸泡8-20h，濾去浸泡液，再加入2-5倍重量、體積濃度為35-50％的食用乙醇，在45-55℃下浸泡30-50min，過濾，收集浸泡油茶殼，備用；⑶、干燥：將浸泡油茶殼轉(zhuǎn)移至烘箱中，在65-70℃、常壓下干燥至水份含量小于8％，得干燥油茶殼，備用；⑷、粉碎：然后將干燥油茶殼粉碎成5-20目的油茶殼顆粒，備用；⑸、發(fā)酵：向油茶殼顆粒中加入占其重量25-35％、溫度為35-40℃的水，同時(shí)加入占原油茶殼重量8-15.5％的發(fā)酵劑，在28-35℃下密封發(fā)酵處理1-3天，成為發(fā)酵油茶殼顆粒，備用；⑹、均質(zhì)：將發(fā)酵油茶殼顆粒在常溫下經(jīng)均質(zhì)機(jī)處理成均勻的發(fā)酵油茶殼物料，備用；⑺、水解：向發(fā)酵油茶殼物料中加入與原油茶殼顆粒相同重量、重量濃度為1.5-3.0％的酸水，攪勻，并按5-10℃/min的升溫速度加熱至110-140℃，邊加熱邊攪拌，然后在壓力為1.25-1.5MPa下處理2.5-4.0h；其后，自然降溫至70-80℃時(shí)，過濾，分別收集油茶殼水解液和油茶殼渣，備用；⑻、酶解：將油茶殼渣用清水或重量濃度為0.5-1.5％的堿水清洗2-3次，瀝干；再加入占其重量1.2-2.5％的木聚糖酶、0.1-0.5％的木瓜蛋白酶、0.5-1.2％的硫酸鈣、0.2-1.0％的磷酸鎂，混勻，在20-30℃下密封處理20-38h；然后加入占油茶殼渣重量2-3倍、40-50℃的溫水，處理20-40min，過濾，收集油茶殼渣酶解水提液，備用；⑼、脫色：向油茶殼水解液中加入占其重量15-25％的脫色劑，在70-80℃下攪拌處理，攪拌速率為50-60r/min，待油茶殼水解液的透光度達(dá)到85％以上時(shí)，過濾，收集油茶殼脫色水解液，備用；⑽、中和：向油茶殼脫色水解液中緩慢加入重量濃度為5-10％的堿水，邊加邊攪，待油茶殼脫色水解液的pH值達(dá)到6.0-6.5時(shí)，得油茶殼中和水解液，備用；⑾、混合：將油茶殼渣酶解水提液和油茶殼中和水解液混合，攪勻后，自然靜放4-8h，過濾，得油茶殼混合水解液，備用；⑿、過柱：將油茶殼混合水解液加熱至35-45℃，趁熱過陰離子交換樹脂，流速為15-28L/h，收集陰離子交換樹脂過柱液；接著將陰離子交換樹脂過柱液過陽離子交換樹脂，流速為10-20L/h，收集陽離子交換樹脂過柱液；再將陽離子交換樹脂過柱液加熱至50-60℃，過S-330型大孔吸附樹脂，流速為35-50L/h，收集大孔吸附樹脂過柱液，備用；⒀、濃縮：將大孔吸附樹脂過柱液投入濃縮器中，在溫度為50-60℃、壓力為1-5KPa的條件下，濃度至原體積的1/8-1/5，得濃縮過柱液，備用；⒁、冷凍：將濃縮過柱液轉(zhuǎn)移至冷庫中，在0-6℃下靜放5-8h，過濾，收集上層液體；再向上層液體中緩慢加入體積濃度為90％以上的食用乙醇，使上層液體中的乙醇的體積濃度達(dá)到45-65％，然后，在冷庫中靜放至無沉淀析出，過濾，收集沉淀，備用；⒂、氫化：將沉淀用同等重量的清水溶解，同時(shí)加入占沉淀重量3-5％的氫化催化劑，攪勻；然后在壓力為5-10MPa、溫度為120-150℃、氫氣的通入速率為1-2.5m3/h下處理60-75min，得氫化后的木糖醇液，備用；⒃、結(jié)晶：將木糖醇液轉(zhuǎn)移至冷庫中，同時(shí)用體積濃度為95％以上的食用乙醇調(diào)節(jié)木糖醇液中的乙醇濃度為65％以上，然后，靜放至無沉淀析出，過濾，收集木糖醇沉淀；然后，將木糖醇沉淀用去離子水溶解，過濾，再經(jīng)干燥、粉碎，即得木糖醇。發(fā)酵工序中所述的發(fā)酵劑可以是纖維素酶或酵母菌，也可以是由硫酸鈣、高粱粉、纖維素酶、酵母菌按(0.2-0.35)：(4-6)：0.2：1的重量比例混合而成。水解工序中所述的酸水是鹽酸、硫酸、草酸中的一種或多種的水溶液，當(dāng)為兩種以上時(shí)，各組分的配比為等重量份或其它比例。在水解工序中，邊加熱邊攪拌，其攪拌速率為15-25r/min。脫色工序中所述的脫色劑可以是中性活性炭顆?；蛑行怨柙逋粱蚬枘z，也可以是由中性活性炭顆粒、中性硅藻土、80-120目的硅膠按1：(1-1.5):(0.3-0.45)的重量比例配制混合而成。中和工序中所述的堿水是氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉中的一種或多種的水溶液，當(dāng)為兩種以上時(shí)，各組分的配比為等重量份或其它比例。陰離子交換樹脂是強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂或其它的陰離子交換樹脂，陽離子交換樹脂是弱酸性陽離子交換樹脂或其它的陽離子交換樹脂。本發(fā)明的用油茶殼制備木糖醇的方法，是采用廢棄的油茶殼作為原料，因而，其原料來源廣。同時(shí)，加之設(shè)計(jì)了酶解工序，進(jìn)一步疏松了油茶殼的纖維結(jié)構(gòu)，使得水解效果更徹底、更高效，產(chǎn)品出率更高，生產(chǎn)成本相對(duì)較低。此外，在前期工序中采用了不同濃度的乙醇處理，減少了如茶皂素、茶多糖、茶蛋白等的含量，避免其對(duì)后續(xù)操作的影響；且在過柱工序中采取了兩步樹脂處理，高效除去了殘留的雜質(zhì)，避免對(duì)產(chǎn)品外觀及后續(xù)操作的影響，故所制備的產(chǎn)品品質(zhì)較好。下面的表1是應(yīng)用本發(fā)明的方法所制備的木糖醇的有效成份檢測(cè)數(shù)據(jù)：表1(100g的含量)成份含量(g)木糖醇96.52木糖1.125葡萄糖0.562多糖類0.025從上表數(shù)據(jù)可以看出，應(yīng)用本發(fā)明的方法所制備的木糖醇，含量高、品質(zhì)好，適合各領(lǐng)域的應(yīng)用。具體實(shí)施方式以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。下面的說明是以例舉的方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。本實(shí)施例的用油茶殼制備木糖醇的方法，其制備過程如下：⑴、選料：選擇無腐爛、無霉變、無病蟲害、新鮮的油茶殼，備用；⑵、浸泡：將油茶殼放入4倍重量、體積濃度為80％的食用乙醇中，在常溫常壓下浸泡18h，濾去浸泡液，再加入3倍重量、體積濃度為45％的食用乙醇，在50℃下浸泡40min，過濾，收集浸泡油茶殼，備用；⑶、干燥：將浸泡油茶殼轉(zhuǎn)移至烘箱中，在68℃、常壓下干燥至水份含量小于8％，得干燥油茶殼，備用；⑷、粉碎：然后將干燥油茶殼粉碎成15目的油茶殼顆粒，備用；⑸、發(fā)酵：向油茶殼顆粒中加入占其重量30％、溫度為38℃的水，同時(shí)加入占原油茶殼重量12％、由硫酸鈣、高粱粉、纖維素酶、酵母菌按0.3：5：0.2：1的重量比例混合而成的發(fā)酵劑，在30℃下密封發(fā)酵處理2天，成為發(fā)酵油茶殼顆粒，備用；⑹、均質(zhì)：將發(fā)酵油茶殼顆粒在常溫下經(jīng)均質(zhì)機(jī)處理成均勻的發(fā)酵油茶殼物料，備用；⑺、水解：向發(fā)酵油茶殼物料中加入與原油茶殼顆粒相同重量、重量濃度為2.2％的草酸水溶液，攪勻，并按8℃/min的升溫速度加熱至125℃，邊加熱邊攪拌，其攪拌速率為20r/min，然后在壓力為1.4MPa下處理3.5h；其后，自然降溫至75℃時(shí)，過濾，分別收集油茶殼水解液和油茶殼渣，備用；⑻、酶解：將油茶殼渣用清水或重量濃度為1.0％的堿水清洗3次，瀝干；再加入占其重量1.8％的木聚糖酶、0.3％的木瓜蛋白酶、0.8％的硫酸鈣、0.6％的磷酸鎂，混勻，在25℃下密封處理30h；然后加入占油茶殼渣重量3倍、45℃的溫水，處理30min，過濾，收集油茶殼渣酶解水提液，備用；⑼、脫色：向油茶殼水解液中加入占其重量20％、由中性活性炭顆粒、中性硅藻土、100目的硅膠按1：1.25：0.4的重量比例配制混合而成的脫色劑，在75℃下攪拌處理，攪拌速率為55r/min，待油茶殼水解液的透光度達(dá)到85％以上時(shí)，過濾，收集油茶殼脫色水解液，備用；⑽、中和：向油茶殼脫色水解液中緩慢加入重量濃度為8％的碳酸鈉水溶液，邊加邊攪，待油茶殼脫色水解液的pH值達(dá)到6.2時(shí)，得油茶殼中和水解液，備用；⑾、混合：將油茶殼渣酶解水提液和油茶殼中和水解液混合，攪勻后，自然靜放6h，過濾，得油茶殼混合水溶液，備用；⑿、過柱：將油茶殼混合水溶液加熱至40℃，趁熱過強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，流速為22L/h，收集陰離子交換樹脂過柱液；接著將陰離子交換樹脂過柱液過弱酸性陽離子交換樹脂，流速為15L/h，收集陽離子交換樹脂過柱液；再將陽離子交換樹脂過柱液加熱至55℃，過S-330型大孔吸附樹脂，流速為42L/h，收集大孔吸附樹脂過柱液，備用；⒀、濃縮：將大孔吸附樹脂過柱液投入濃縮器中，在溫度為55℃、壓力為3KPa的條件下，濃度至原體積的1/6，得濃縮過柱液，備用；⒁、冷凍：將濃縮過柱液轉(zhuǎn)移至冷庫中，在2℃下靜放6h，過濾，收集上層液體；再向上層液體中緩慢加入體積濃度為90％以上的食用乙醇，使上層液體中的乙醇的體積濃度達(dá)到55％，然后，在冷庫中靜放至無沉淀析出，過濾，收集沉淀，備用；⒂、氫化：將沉淀用同等重量的清水溶解，同時(shí)加入占沉淀重量4％的氫化催化劑(金屬鎳)，攪勻；然后在壓力為8MPa、溫度為135℃、氫氣的通入速率為2.0m3/h下處理70min，得氫化后的木糖醇液，備用；⒃、結(jié)晶：將木糖醇液轉(zhuǎn)移至冷庫中，同時(shí)用體積濃度為95％以上的食用乙醇調(diào)節(jié)木糖醇液中的乙醇濃度為65％以上，然后，靜放至無沉淀析出，過濾，收集木糖醇沉淀；然后，將木糖醇沉淀用去離子水溶解，過濾，再經(jīng)干燥、粉碎，即得木糖醇。本發(fā)明的用油茶殼制備木糖醇的方法，適合于用油茶殼制備木糖醇，也可用于用玉米芯、甘蔗渣等農(nóng)業(yè)作物制備木糖醇。當(dāng)前第1頁1 2 3