[发明专利]一种糖蜜的预处理方法及其所得糖蜜的应用

说明书

技术领域

本发明属于生物化工技术领域，具体涉及一种将糖蜜预处理方法及其所得蜜糖和蜜糖的应用，尤其涉及一种将糖蜜降黏、脱色的预处理方法。

背景技术

糖蜜，主要是指制糖工业上不能再用于煮制糖品的废糖蜜，资源丰富，价格低廉。糖蜜中含糖量高，目前国内外常以糖蜜为原料生产酒精、谷氨酸、酵母、抗生素、饲料、表面活性剂等。但糖蜜不经处理直接发酵或转化时会有以下原因影响发酵的效果：1）过量的金属离子和营养物质使得菌株过度生长，阻碍产品积累；2）过量的生物素，需要外源添加抑制其作用的物质，增加产品工艺复杂性；3）黑褐色色素，影响成品色泽，同时在发酵时会对细胞产生毒害作用；4）胶体物质粘度大，致使发酵中泡沫较多，对于提取也带来困难；5）较多的钙质不利于产品的提取。因此，对糖蜜原料进行预处理对提高糖蜜的转化率具有重要意义。余炜等（2005）比较了几种甘蔗糖蜜的预处理方法对L-亮氨酸生物合成的影响，发现硫酸处理可使糖蜜中可溶性的灰分和胶体分解，并促使蔗糖转化为单糖，而活性炭处理可以除掉糖蜜中大量的生物素，同时也可以使部分胶体沉淀，使糖蜜变得澄清。但是单一的硫酸法或活性炭法处理糖蜜，会消耗大量的能量、酸碱、活性炭，对环境造成污染。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种将糖蜜高效脱毒的预处理方法，通过该方法可以降低糖蜜的黏度和色素浓度，提高原料转化率，有效降低成本，提高经济性，以此改进现有糖蜜预处理方法中能耗大，转化率低等不足。

本发明的第二目的是提供一种由经上述方法预处理过的糖蜜。

本发明的第三目的是提供上述糖蜜作为发酵底物的应用。

一、为实现本发明的第一个目的，本发明的技术方案为：

一种将糖蜜高效脱毒的预处理方法，尤其涉及一种将糖蜜降黏、脱色的预处理方法，其特征在于包括胶体絮凝、重金属离子脱除、滤渣回收、脱色、色素回收步骤，糖蜜原料被中和后与磷酸三钙混合，常温下离心获得的固体回收作为沼气发酵底物，液体进一步酸化后再离心，获得的固体仍回收作为沼气发酵底物，液体与活性炭混合，混合物常温过滤后分别收集脱毒糖蜜滤液和活性炭，滤液作为化学品合成底物，截留的活性炭中加入乙醇回收色素，活性炭从而再生利用。

本发明技术方案的具体步骤如下：

    a) 胶体絮凝

糖蜜原料被1 mol/L的NaOH溶液中和至pH 7.0，与0.3%-3%（w/v）磷酸三钙混合后煮沸2-10 min，冷却至室温后离心，离心条件为2500 rpm，10 min，分别回收固体物和液体；

    b）重金属离子脱除

将步骤a)获得的液体用0.5 mol/L的H₂SO₄溶液调至pH 2.0-4.0，并在室温下静置4-10 h后离心，离心条件为2500 rpm，10 min，分别回收固体物和液体；

   c) 脱色

将步骤 b）获得的液体中加入0.2%-1%（w/v）活性炭，混合均匀后振荡10-45 min，转速150-250 rpm，常温下过滤后分别回收滤液和活性炭，滤液为脱毒糖蜜。 

     优选的，所述的步骤还包括滤渣回收，具体为将步骤 a) 和步骤b）获得的固体，作为沼气发酵的底物。

     优选的，所述的步骤还包括色素的回收，具体为将步骤c) 中脱色和过滤后得到的活性炭中按体积比1:1加入乙醇，摇床振荡30-60 min，转速100-200 rpm，过滤得到的液体经过浓缩后得到褐色粉末色素产品。

     优选的，所述的过滤是采用孔径为0.45 μm的滤纸或滤膜。

     优选的，所述的浓缩温度在50-60 ℃。

     优选的，步骤 a)所述的糖蜜包括甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、葡萄糖蜜、玉米糖蜜。

     优选的，步骤 b）所述的重金属离子为Cr⁶⁺、Co³⁺、Se⁶⁺、Hg²⁺、Mn⁴⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Ni⁺、Zn²⁺、Pb²⁺。

 本发明的第二目的是提供一种由经上述方法预处理过的糖蜜。

 本发明的第三目的是提供上述糖蜜作为发酵底物的应用。