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木糖醇生产中如何提高离子交换工作效率
2021-04-09

木糖醇( Xylitol) ,又称为戊五醇, 是一种五碳糖醇,为白色结晶或结晶性粉末,味凉,甜度相当于蔗糖,热量相当于葡萄糖。木糖醇是一种由农业废弃物玉米芯、甘蔗渣等物质中提取的,纯天然新型功能甜味剂和高级疗用食品。1999年国际食品法典委员会(CAC)批准木糖醇为可按生产需要,无须限量食用的食品添加剂。木糖醇的质量级别主要有三个:工业级、食品级和医药级,其中以医药级为最高级别。目前木糖醇已广泛地应用于食品、医药、口腔保健、工业制造、烟草制品、家庭调味品、化妆品等多个领域。


我国木糖醇生产有两条基本工艺:中和脱酸和离子交换脱酸。两种生产工艺都有离子交换工序,离子交换工序在木糖醇生产中是想当重要的,是影响木糖醇质量的关键。影响离子交换的因素:各种色素、灰份(石膏等)、酸(硫酸、醋酸等),含氮物(蛋白质、氨基酸等),胶体等,因此必须在离子交换前端最大限度地除掉这些杂质来增大离子交换树脂的交换量。


目前市场上传统的除杂方法主要采用板框加活性炭过滤,但是由于存在漏活性炭,加上劳动强度大,厂房污染严重一直是企业心中的一块诟病。膜分离技术因其在分离纯化过程中不发生相变以及高效的膜分离效果,在食品发酵领域得到广发应用。因其具有易放大、易自动连续化操作,目前在氨基酸、抗生素等发酵液等领域都已得到了成熟的工程化应用。


通过实验数据表明,玉米芯水解液通过脱色膜过滤后,滤液的透光度可由原先73%增至89%,纯度由68%增至76%,收率基本可以达到98%左右,平均通量在60L/h左右。通过脱色膜去除了大部分色素和一些大分子蛋白等杂质,为后续的离子交换树脂减低负荷。通过膜浓缩脱色后的滤液,通量在45L/h,最大限度浓缩到3.7,离子交换树脂的交换量可以提高到2倍,降低了离子交换树脂在使用过程中的再生频率,从而减少了再生时的污水排放。