[发明专利]一种膜结晶分离纯化赤藓糖醇的方法

说明书

技术领域

 本发明属于多元糖醇生产技术领域，具体涉及一种膜结晶分离纯化赤藓糖醇的方法。

背景技术

赤藓糖醇是一种天然糖质和功能甜味剂，广泛应用于开发低热量保健食品、糖尿病及葡萄糖不适症等人群的功能食品或饮料、儿童专用洁齿用品等，市场前景十分看好。

赤藓糖醇工业生产主要采用发酵法，发酵液经净化处理后先蒸发浓缩，再冷却结晶制得赤藓糖醇晶体。由于发酵液中赤藓糖醇浓度较低，常压蒸发浓缩时操作温度较高，水分蒸发量较大，能耗较高；而采用减压或多效蒸发虽能节能降耗，但又会增加设备和工艺的复杂性。

膜结晶是一种耦合膜蒸馏与结晶的新型分离纯化技术，其操作原理是应用膜蒸馏技术去除结晶母液中的溶剂，使之达到过饱和状态而使溶质结晶析出。相较于常规的赤藓糖醇发酵液蒸发结晶或先蒸发浓缩后冷却结晶过程，膜结晶无需把发酵液加热到沸腾，只需维持膜两侧适当的温度差，就可以使发酵液中的水以水蒸气的形式透过膜孔，从而实现发酵液浓缩而过饱和的目的。蒸发结晶过程的结晶母液表面与母液主体区域(或者冷却结晶过程中换热面与母液主体区域)存在温差，这使得蒸发结晶(或冷却结晶)过程母液中存在温度梯度，过饱和度不均一，生长的晶体粒度不均一。而膜结晶过程的结晶与溶剂浓缩是在不同装置完成，不存在母液过饱和度不均一的问题。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种膜结晶分离纯化赤藓糖醇的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：将赤藓糖醇结晶母液送入膜组件中，母液中的水经膜蒸馏以水蒸汽的形式透过膜后在膜的另一侧被冷凝成液体水，离开膜组件的结晶母液被浓缩达到过饱和后送入结晶器，赤藓糖醇晶体在循环结晶母液中流化悬浮生长，结晶器上层的结晶母液经泵送入膜组件进行内循环，赤藓糖醇结晶产品由结晶器下部引出，固液分离、干燥即得赤藓糖醇晶体。

所述赤藓糖醇结晶母液是指经预处理(菌体分离、离子交换、膜滤和脱色)后的赤藓糖醇发酵液或赤藓糖醇粗品溶于水后滤去固体不溶物后的溶液。

所述膜组件为疏水性中空纤维膜组件。

所述结晶器为流化床结晶器。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：

(1) 本发明所涉及的膜结晶分离纯化赤藓糖醇的方法，采用中空纤维膜组件浓缩赤藓糖醇结晶母液，无需把结晶母液加热到沸腾就可以使母液中的水以水蒸气的形式透过膜孔而达到过饱和状态，有效降低了赤藓糖醇蒸发结晶或冷却结晶工艺操作能耗。

(2) 本发明所涉及的膜结晶分离纯化赤藓糖醇的方法，结晶操作的过饱和度在膜组件中产生，而晶体生长位于流化床结晶器，晶体在循环结晶母液中流化悬浮，为晶体生长提供了较好的条件，而流化床结晶器既有粒度分级作用，又避免了加晶种操作，能够生长出粒度大而均匀的晶体。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。

实施例1

一种膜结晶分离纯化赤藓糖醇的方法，其具体步骤是：将40~80℃的赤藓糖醇结晶母液送入膜组件中，母液中的水经膜蒸馏以水蒸汽的形式透过膜后在膜的另一侧被冷凝成液体水，离开膜组件的结晶母液被浓缩达到过饱和后送入结晶器，赤藓糖醇晶体在循环结晶母液中流化悬浮生长，结晶器上层的结晶母液经泵送入膜组件进行内循环，赤藓糖醇结晶产品由结晶器下部引出，固液分离、干燥即得赤藓糖醇晶体。

所述赤藓糖醇结晶母液是指经预处理(菌体分离、离子交换、膜滤和脱色)后的赤藓糖醇发酵液。

所述膜组件为疏水性中空纤维膜组件。

所述结晶器为流化床结晶器。

实施例2

一种膜结晶分离纯化赤藓糖醇的方法，其具体步骤是：

本实施例除所述的溶析剂甲醇外，其余同实施例1。