发酵法生产赤藓糖醇的研究综述

赤藓糖醇的特性及应用

赤藓糖醇的特性及应用:摘要：赤藓糖醇是一种低热量甜味剂，具有热值低、结晶性好、口感好、无致龋性、对糖尿病人安全等特点，其应用前景极为广泛。本文主要论述了赤藓糖醇的性质、特性、生产及在食品工业中的应用。关键词：赤藓糖醇；性质；特性；应用；生产赤藓糖醇是一种采用生物技术生产的新型发酵型低热量甜味剂，1999年6月国际食品添加剂专家委员会（JECFA）批准赤藓糖醇作为食用甜味剂，且无需规定ADI值。目前，赤藓糖醇在美国、日本、澳大利亚、新西兰、新加坡、韩国、墨西哥等国已用于食品生产。2007年6月19日我国卫生部公告批准赤藓糖醇作为甜味剂应用于口香糖、固体饮料、调制乳等食品中。 1 赤藓糖醇的性质赤藓糖醇在自然界分布十分广泛，海藻、蘑菇以及甜瓜、葡萄、桃等水果类中均含有赤藓糖醇。由于细菌、真菌和酵母也能产生赤藓糖醇，所以在发酵食品果酒、啤酒、酱油中也存在，另外还存在于人和哺乳动物的体液中。赤藓糖醇为白色结晶的四碳多元醇类化合物，化学名称为1，2，3，4-丁四醇，分子式为C4H10O4，分子量122.12，熔点126℃，沸点329～331℃，溶解热-97.4J/g，其化学性质与山梨糖醇、甘露糖醇和木糖醇等糖醇相类似。 1.1 甜味纯正赤藓糖醇与蔗糖的甜昧特性十分接近，爽净且无后苦味，甜度约为蔗糖的70%～80%。与其他甜味剂混合使用具有改善、协调味质作用，如赤藓糖醇与高甜味剂甜菊苷以1000:（1～7）混合使用，可有效掩盖甜菊苷的后苦味；将20%以上的赤藓糖醇与白砂糖并用，其后味和甜味比白砂糖更为理想；溶液中1%～3%的赤藓糖醇能有效掩饰刺激性口味，改善溶液的口感和风味。 1.2 稳定性高赤藓糖醇在热、酸、碱条件下稳定，适用的酸碱范围为pH2～12，符合一般食品对酸碱的要求，由于不含羰基，所以在与氨基酸共存的情况下无美拉德反应发生。试验表明，赤藓糖醇在160℃高温条件下不会出现分解及热变色，避免高温加工过程食品出现的焦化。 1.3 结晶性好赤藓糖醇吸湿性低，结晶性好，易粉碎制得粉状产品，其吸湿性在糖醇及蔗糖等甜味剂中是最小的。温度为20℃、相对湿度为90%的环境中，放置5d后的吸湿增重，麦芽糖约为17%，蔗糖约为10%，而赤藓糖醇仅为2%左右。 1.4 熔解热高其溶解热为-97.4J/g，由于溶解热较大，溶于水时会吸收较多的能量，有很强的制冷作用。实验表明，将10g 赤藓糖醇溶解于90g水中，温度下降约4.8℃，用它添加生产的固体食品和糖果在食用时具有口感清凉特点。 2 赤藓糖醇的生物学特性 2.1 低能量值赤藓糖醇分子能量值为1.67kJ/g，而木糖醇11.7 kJ/g，异麦芽酮糖醇8.36KJ/g，蔗糖16.72 kJ/g，故其热量值仅为蔗糖10%左右。同时由于赤藓糖醇分子小，被动扩散容易被小肠吸收，80%的赤藓糖醇可以进入血液循环，被人体吸收后的赤藓糖醇分子不能被机体内的酶系统分解，不为机体提供热量，不参与糖代谢引起血糖变化，只能透过肾脏从血液滤出，随尿液从人体排出。实验表明，一次性摄人赤藓糖醇25g，3h内有40%从尿液中排出，大约在24h内，有80%从尿液中排出，尿液总排出量达90%以上，没有被小肠摄入的20%赤藓糖醇进入大肠后，肠道细菌发酵成不饱和脂肪酸被机体利用的不到50%。因此被摄人赤藓糖醇中只有5%～10%能为人体提供能量，故赤藓糖醇的实际能量值仅为0.84KJ/g，是所有多元糖醇甜昧剂中能量最低的一种，也被称为“零”热值配料。 2.2 高耐受性，无毒副作用赤藓糖醇的生物耐受性好，安全无毒，动物和临床实验中不会导致腹泻的山梨糖醇最大单次剂量是0.24g/kg 体重，而赤藓糖醇为0.80 g/kg体重，是木糖醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇和乳糖醇的2～3倍，甘露醇的3～4倍，与其他多元糖醇相比，赤藓糖醇在人体内的最大耐受量为50g/d。这是因为绝大部分赤藓糖醇能被小肠吸

糠醛生产工艺简述

糠醛生产工艺简述除尘粉碎提升酸成品包装或打入成品罐工艺流程工艺说明: 从水解釡里排岀的醛汽温度在 170 C 左右，经初馏塔塔底换热后再经冷凝器冷凝形成原液（原液温度控制在 95C 以下，醛水共沸点 979C ）。含醛7-10%的原液经初馏塔蒸馏，得到含醛约 90%的毛醛，毛醛再经过脱水塔、精制塔得到 98.5%以上的合格产品。目前，从毛醛到精醛的回收率能达到 86.5%。醛汽中含有少量的醋酸和甲醇。初馏塔塔顶要求 >90%,塔底要求<0.1%，液相进料时的浓度为 7-10%。方案一、由全冷凝改成部分冷凝，减轻初馏塔负荷，节省蒸汽消耗现行的冷凝方案是醛气经冷凝器全部冷凝为 95 C 以下的原液，原液再进入初馏塔进行蒸馏，得到90%的毛醛。因原液含醛低，水分较多，所以初馏塔的处理负荷高，正常生产时几乎 24小时不停。从整个流程上看，原液经历了先冷凝后加热的过程，所以此方案的最初想法是通过控制醛汽温度，使部分含醛气体不形成原液而直接冷凝成毛醛，以达到降低初馏塔负荷和减少蒸汽消耗的目的。玉米芯精制蒸馏塔-高沸物、盐类等杂质

具体方法是从初馏塔换热出来的醛汽先经两个废热锅冷凝，控制醛汽的出口温度在 98 C（醛水共沸点97.9 C,在此温度下糠醛和水的共沸气体不会冷凝），使其大部分水在此冷凝下来，醛水共沸气体以不凝汽形式从废锅排出，再进入另外的冷凝器冷凝直接形成毛醛。改造前后的流程图如下所示：

改进前冷凝流程图不凝汽排空

方案二、改变进料状况，节省蒸汽和循环水的消耗目前的进料状况是液体进料，醛汽先经冷凝器冷凝成液体(温度< 95C,低于醛水共沸点97.9 C),蒸馏时用蒸汽加热到醛水共沸点以上，达到提纯的目的。醛汽经历了先冷凝后加热的过程，其中存在能量浪费。正常生产时, 蒸馏塔每天约耗蒸汽12 吨。如果该成气相进料就可以同时节省蒸汽和循环冷却水的用量, 从而降低生产成本。现用初馏塔的参数为：塔径：1000mm ;塔板数：25;塔板类型：浮阀塔;原液处理量：8.5T/h ;进料位置为第7 块塔板,水相回流为第 3 块塔板。

赤藓糖醇

一．赤藓糖醇国内外生产状况：赤藓糖醇是一种带有清凉口感的填充型甜味剂,不仅拥有糖醇类产品的所有卓越功能,如防止龋齿、适宜糖尿病患者食用等特点,还独具低能量值和高耐受量的特性,属于填充型的功能性食糖替代品。生产厂家主要是日本Mitsubishi公司,于1990年已经完成工业化生产, 约占世界市场80%份额,其余被欧洲Cerestar和韩国Bolak等占有。我国赤藓糖醇的主要技术指标达到国际领先水平,具备工业化生产的成熟水平。二．赤藓糖醇国内生产厂家： 1.山东保龄宝生物技术有限公司 2.广州施健生物科技有限公司 3.菏泽鑫友食品有限公司 4.南宁富谷科技有限公司 5.滨州三元生物科技有限公司三．甘露醇市场价格： 29万/吨—35万/吨四．赤藓糖醇的用途： 1.赤藓糖醇在食品中的应用（1）糖果生产赤藓糖醇具有吸湿性低、有清凉感、结晶性良好以及低热值、非致龋性等特性,加热不会引起美拉德反应。因此在一般食品加工条件下,几乎不会出现褐变或分解现象,十分适合应用于口香糖、糖果等忌

湿食品中。（2）巧克力生产精炼条件下,在巧克力浆料中加入赤藓糖醇,能使巧克力在80℃以上的环境中进行加工,大大缩短加工时间,又改善了产品的风味。由赤藓糖醇部分替代糖,能使巧克力的热量减少30%。（3）乳制品、饮料以及酒的生产发酵乳中添加10%赤藓糖醇,能延长产品的保质期。利用赤藓糖醇溶解时的吸热作用,可生产出自冷性的固体粉末饮料。计算值是10g 赤藓糖醇溶解于90g水中,温度下降约4. 8℃,在l00ml22℃的自来水中溶解17g赤藓糖醇时,实测约有6℃的冷却效果。在含酒精饮料中,由于糖类能促进酒精与水的结合,具有缓和酒精刺激性的效果。故可作为蒸馏酒的缓冲剂, 提高发酵产品的天然风味。除此之外,赤藓糖醇也广泛用于其他食品领域,如冰淇淋、糕点等等。（4）保健类食品赤藓糖醇具有不易被酶降解，不参与糖代谢，不导致血糖变化的特点，适合糖尿病患者保健食品的应用;代替蔗糖制成低能量值的保健食品，适合肥胖人群、高血压病人及心血管病人食用；食用后在肠道中的代谢特点，适合肠胃功能不调人群；利用抗龋齿功能，可制成对口腔健康有益的糖果和口香糖。五．应用前景赤藓糖醇除在食品工业中应用外，还可应用于医药、化妆品、化工等许多方面，其可部分替代甘油的作用生产化妆品，延缓化妆品变

玉米芯制糠醛

玉米芯制糠醛糠醛是有机合成化学工业中的主要原料之一。它的用途很广，可制造橡胶、塑料、合成纤维、农药、医药、涂料、化学试剂和各种助剂等。另外，糠醛生产中的渣滓可作肥料，对改良盐碱地和提高土壤肥力具有良好作用。生产糠醛的原料充足。这些原料主要是农副产品，如燕麦壳、玉米芯、棉籽皮、稻壳、花生壳、荞麦壳、玉米秆和麦秸等。其中以玉米芯的出醛率较高，理论出醛率为19%，可以充分利用玉米芯生产糠醛。一、糠醛生产的工艺流程二、玉米芯制糠醛的制作工艺 1.拌料:玉米芯比重小，体积大，收获具有季节性。玉米芯必须贮存在清洁干燥的堆，并符合防火要求，否则会发生自然和霉烂变质，使其中主要成分多缩戊糖含量降低。玉米芯的物理性能，如含水量，颗粒大小，渗透性等对糠醛的生产有很大的关系。水分过大的原料要进行干燥。拌料的将玉米芯从料堆场输送至斗式提升机，经螺旋输送机送至混酸机，然后将浓硫酸由浓碱库压至碱计量槽，计量后慢慢加入已放好温水的配槽中，配成6-8%的稀酸，再在混酸机中以固液比1:0.4与玉米芯进行均匀混合。

2.水解:拌料在水解锅内进行水解反应。这是制取糠醛的一道主要工序。玉米芯中的多缩戊糖以硫酸作为水解剂，经过水解成戍糖。再经过脱水环化生成糠醛。但以上两个反应在常温下不易进行，因此，在实际生产中采用高温高压的方法。一般在生产中采用的温度为145-230℃，蒸汽压力为49.03×104巴。水解出醛时间(反应时间)要6小时，前6小时，前3小时为串进时间，后3小时为串出时间。若蒸汽压力为98.06×104巴(10千克/厘米2)时，反应时间可缩短为1小时。水解反应后生成的糠醛应该立刻用蒸汽把它吹出来，以免发生副反应。在水解过程中，蒸汽中的糠醛是不均衡的，因此在水解操作中要根据含醛量的变化而调节蒸汽。出醛量高时，汽门开大，出醛量少时，汽门开小。 3.蒸汽处理及冷凝:从水解锅排出的蒸汽(醛汽)中含有少量醋酸，进入蒸馏塔前要进行中和处理。中和处理是通过气相中和和管以针形阀控制纯碱液(氧化钙或氢氧化钠)来实现的。中和液通过汽液分离器后送醋酸工段回收，醛汽进入冷凝器冷凝。 4.蒸馏:蒸馏的目的是浓缩稀糠醛溶液，从而提高糠醛的浓度。稀糠醛溶液从蒸馏塔的中部进入，塔底用间接蒸汽加热。糠醛和水的共沸点较低，容易蒸发。稀糠醛溶液经过蒸发，蒸汽就从蒸馏塔泡罩的缝隙冒出，分成许多水汽泡进行上层塔板，而上层塔板上的多余液体就由溢流管回流至下一层。如此反复进行，经过多次蒸发而浓缩的馏分由塔顶引出。残液从塔底部排出。塔上部引出的蒸汽进入冷凝器，冷凝后进入粗糠醛收集器，收集

糠醛生产工艺流程

糠醛生产工艺流程 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

链霉素生产工艺设计

发酵工厂工艺课程设计题目：5000t链霉素生产工艺设计课程名称：发酵工厂工艺设计概论学院：药学与生物工程学院班级： 112100101 学号： 20 姓名：指导老师：二零一五年五月

目录 1前言 (4) 2设计任务书 (5) 2.1本课程设计的性质、目的 (5) 2.2本课程任务： (5) 2.3基本要求： (5) 2.4 基础数据： (5) 2.5设计内容： (6) 2.6参考数据及公式 (6) 3厂址选择 (7) 3.1厂址选择主要考虑的几个因素 (7) 3.2厂址的最终选择 (7) 3.3厂址卫星图 (8) 4工厂总平面设计 (8) 4.1工厂的平面设计图见附表： (8) 5工艺流程简图及说明论证 (8) 5.1发酵工艺 (8) 5.1.1斜面孢子培养 (8) 5.1.2 摇瓶种子培养 (9) 5.1.3 种子罐扩大培养 (9) 5.2 链霉素发酵条件及中间控制 (9) 5.2.1溶氧的影响及控制 (9) 5.2.2 温度 (10) 5.2.3 pH值 (11) 5.3 提取工艺 (11) 5.4工艺流程简图如下： (12) 6工艺计算 (13) 6.1物料衡算 (13) 6.2热量衡算 (14) 6.2．1.对于生产1000kg链霉素产品，利用直接蒸汽混合加热，蒸汽消耗量为： (14) 6.2．2.发酵罐空罐灭菌时的蒸汽消耗量估算： (15) 6.2．3.发酵罐实罐灭菌保温时的蒸汽消耗量估算： (15) 6.3耗水量的计算 (16) 7发酵车间设备的选型计算 (17) 7.1发酵罐的设计 (17) 7.1.1发酵罐的选型及尺寸 (17) 7.2设备结构的工艺设计 (18) 7.2.1 空气分布器 (18) 7.2.2 挡板 (18) 7.2.3搅拌器设计 (18) 7.2.4电机设计及轴功率的计算 (19) 7.2.5冷却面积的计算与冷却管的设计 (20) 7.2.6 PH测定 (22)

糠醇生产工艺技术分析

糠醇生产工艺技术分析糠醇的合成是由糠醛在催化剂作用下，在管式反应器内保持一定压力、利用自热维持一定的反应温度，氢气与糠醛液相充分接触后发生反应合成的。影响其生产工艺过程的主要因素由采用的催化剂类型的选择；反应温度、压力、气液比(氢醛比)等的控制；空速；反应器的高径比；精馏工艺的选择；糠醛的纯度及酸性等决定。目前，糠醇的生产主要是利用糠醛催化加氢制，分为高压液相加氢和常压气相加氢。前者工艺流程短，投资少，见效陕，缺点是劳动强度大；后者工艺流程复杂，投资大，生产成本高，见效慢，尤其对催化剂的技术要求较高。目前，国内生产气相加氢制糠醇的催化剂技术还不够完善，需从国外进口，优点是装置用人少，安全性高。国内大多数厂家均采用液相加氢法生产糠醇，本文结合共享集团于2005年10月份开始建设并已投产的7000t/a糠醇生产装置项目，作者经过对实际装置生产工艺运行控制和总结，从以下几个方面探讨有关糠醇合成工艺技术及其技术改造。 1 生产工艺过程将糠醛用泵打入糠醛高位槽，然后放人搅拌槽与定量的催化剂混合均匀，再通过计量泵以约8.0MPa的压力注入夹套管式反应器，进入反应器前与经过氢压机压缩至大于 8.0MPa的氢气共同预热后在反应器人口处混合，一般反应温度控制在210~230℃，得粗糠醇，经减压精馏即可得到产品糠醇。 2 糠醇合成机理糠醛加氢合成糠醇主反应式如下： C4H3O(CHO)+H2=C4H3O(CH2OH)+Q 液相糠醛加氢反应类型属瞬间反应，反应为非均相反应，具有多相反应的特征。反应历程为，糠醛首先吸附在催化剂活性中心，被吸附分子的C-O羰基键由于活性中心的复杂分子轨道作用而被削弱，接着与溶解在糠醛中的氢发生反应。目前，实践研究表明，该羰基上发生的化学吸附在铜铬催化剂作用下，当温度、压力达到其活性温度才会发生。 3 糠醇合成技术 3.1 常压气相加氢制糠醇以汽化的糠醛控制一定的空速与过量的氢气流混合后通过装有催化剂的列管式固定床反应器，采用氧化物类催化剂，其反应温度控制在120℃左右，压力在1.1×105Pa左右，粗产物糠醇无色透明，糠醇含量可达到98%，单程转化率可得达到99%以上，产率一般可达到92%以上。气相加氢所采用的催化剂一般有两大类：氧化物催化剂和合金类催化剂。前者活性温度相对高于后者。 3.2 液相加氢制糠醇一般采用夹套管式反应器，应用氧化物催化剂，反应温度可控制在200-220℃，压力为6.5~11MPa，糠醇含量可达到97%以上，单程转化率在98%以上。液相加氢所采用的催

糠醛的生产及应用、废渣的再利用

137 糠醛的生产及应用江俊芳（盐城生物工程高等职业技术学校，江苏盐城 224051）摘要：糠醛是一种重要的化工产品，具有广阔的应用前景。本文介绍了糠醛的性质、生产工艺及应用，并对糠醛的发展提出合理的建议。关键词：糠醛；生产；应用；发展糠醛是以多缩戊糖的纤维为主要原料而制成的重要化工产品，玉米芯、葵花籽壳、棉籽壳、麦杆、高梁杆、甘蔗渣、油茶壳等都是生产糠醛的好原料，其中玉米芯含多缩戊糖最高[1]。由于国际上石油价格飞涨，从玉米芯等中提炼糠醛显示出优势。目前中国占世界糠醛总产量65%左右。 1 糠醛的性质糠醛又名呋喃甲醛，一种杂环有机化合物，结构式为，是无色或琥珀色透明油状液体，具有类似杏仁的特殊香味。糠醛的相对密度为1.1598（20℃），沸点161.7 ℃，室温下微溶于水，能与酒精、丙酮、乙醚、苯等混溶，易与蒸汽一同挥发。在酸性或铁离子催化下易被空气氧化，颜色逐渐变深，由黄色到棕色再变为暗褐色[2]。对某些金属有腐蚀作用，对铝无腐蚀，对铜略有腐蚀。糠醛还能引起局部麻醉，对皮肤有刺激性。在酸作用下与苯胺作用显红色，可用来检测糠醛。糠醛具有一般醛基的性质，而且是不含α氢原子的醛，其化学性质与甲苯或甲醛相似。 2 糠醛的生产工艺糠醛是利用玉米芯和作物秸秆为原料，在酸催化剂的作用下，利用蒸汽进行蒸煮，首先得到糠醛含量8-10%的原液，原液经过蒸馏得到糠醛含量90%的毛醛，毛醛进行精制得到糠醛含量98.5%以上的产品。其形成原理[1]如下：目前世界上生产糠醛的方法主要分为一步法和二步法[3]。 2.1 一步法一步法主要有硫酸法、改良硫酸法、醋酸法、盐酸法、无机盐法。 2.1.1 硫酸法硫酸法是经典的生产糠醛的方法，它用3% ~6%的稀硫酸作催化剂，将原料与催化剂在加压下蒸煮，用高压或过热蒸汽带出反应物，经分馏后得到糠醛成品,该法采用间歇操作，能耗高，副产品回收率低，成本高。 2.1.2 改良硫酸法[5] 改良硫酸法是在硫酸配稀时加入普通过磷酸钙，目的是使废渣变为有机复合肥料，减轻污染，其生产条件及出醛率均与硫酸法相同。 2.1.3 醋酸法醋酸法是用糠醛生产过程中的副产品醋酸为催化剂，在高温高压下生产糠醛,该法生产的糠醛纯度高，该法采用连续操作，投资少，腐蚀性小，这种方法应是大力推广的方法。 2.1.4 盐酸法盐酸法是在常压下用盐酸作催化剂，水解制糠醛的方法，原料利用率高，产品收率高，质量好，但工艺流程较长，操作控制系统复杂，生产投资大，腐蚀性较为严重。 2.1.5 无机盐法无机盐法是将催化剂改为重过磷酸钙，也称重过磷酸钙法。特点是出醛率比硫酸法高，腐蚀小，水解锅为固定床，间歇操作，设备利用率低，现时能副产中性有机复合磷肥。但无机盐催化活性较低，生产周期较长。 2009年第10期2009年10月化学工程与装备 Chemical Engineering & Equipment

糠醛生产工艺简述

糠醛生产工艺简述工艺流程玉米芯→ 稀硫酸→ →低沸物 →高沸物、盐类等杂质工艺说明：从水解釡里排出的醛汽温度在170℃左右，经初馏塔塔底换热后再经冷凝器冷凝形成原液（原液温度控制在95℃以下，醛水共沸点℃）。含醛7-10%的原液经初馏塔蒸馏，得到含醛约90%的毛醛，毛醛再经过脱水塔、精制塔得到%以上的合格产品。目前，从毛醛到精醛的回收率能达到%。醛汽中含有少量的醋酸和甲醇。初馏塔塔顶要求>90%,塔底要求<%，液相进料时的浓度为7-10%。方案一、由全冷凝改成部分冷凝，减轻初馏塔负荷，节省蒸汽消耗现行的冷凝方案是醛气经冷凝器全部冷凝为95℃以下的原液，原液再进入初馏塔进行蒸馏，得到90%的毛醛。因原液含醛低，水分较多，所以初馏塔的处理负荷高，正常生产时几乎24小时不停。从整个流程上看，原液经历了先冷凝后加热的过程，所以此方案的最初想法是通过控制醛汽温度，使部分含醛气体不形成原液而直接冷凝成毛醛，以达到降低初馏塔负荷和减少蒸汽消耗的目的。

具体方法是从初馏塔换热出来的醛汽先经两个废热锅冷凝，控制醛汽的出口温度在98℃（醛水共沸点℃，在此温度下糠醛和水的共沸气体不会冷凝），使其大部分水在此冷凝下来，醛水共沸气体以不凝汽形式从废锅排出，再进入另外的冷凝器冷凝直接形成毛醛。改造前后的流程图如下所示：

改进前冷凝流程图不凝汽排空

方案二、改变进料状况，节省蒸汽和循环水的消耗目前的进料状况是液体进料，醛汽先经冷凝器冷凝成液体（温度≤95℃，低于醛水共沸点℃），蒸馏时用蒸汽加热到醛水共沸点以上，达到提纯的目的。醛汽经历了先冷凝后加热的过程，其中存在能量浪费。正常生产时，蒸馏塔每天约耗蒸汽12吨。如果该成气相进料就可以同时节省蒸汽和循环冷却水的用量，从而降低生产成本。现用初馏塔的参数为：塔径：1000mm；塔板数：25；塔板类型：浮阀塔；原液处理量：h；进料位置为第7块塔板，水相回流为第3块塔板。

糠醛生产工艺简述

玉米芯T除尘粉碎提升稀硫酸—混酸蒸汽—水解卜----- -------------- ; 二次蒸汽醛汽废热利用冷凝醛—汽蒸馏T塔底废水一废水闭路循环糠工艺流程艺简述稀纯碱溶液一补充中和一次蒸汽

脱水塔T低沸物精制蒸馏塔T高沸物、盐类等杂质工艺说明: 从水解釡里排出的醛汽温度在170C左右，经初馏塔塔底换热后再经冷凝器冷凝形成原液（原液温度控制在95C以下，醛水共沸点97.9 C）。含醛7-10%的原液经初馏塔蒸馏，得到含醛约90%勺毛醛，毛醛再经过脱水塔、精制塔得到98.5%以上的合格产品。目前，从毛醛到精醛的回收率能达到86.5%。醛汽中含有少量的醋酸和甲醇。初馏塔塔顶要求>90%, 塔底要求<0.1%,液相进料时的浓度为7-10%。方案一、由全冷凝改成部分冷凝，减轻初馏塔负荷，节省蒸汽消耗现行的冷凝方案是醛气经冷凝器全部冷凝为95C以下的原液，原液再进入初馏塔进行蒸馏，得到90%勺毛醛。因原液含醛低，水分较多，所以初馏塔的处理负荷高，正常生产时几乎24小时不停。从整个流程上看，原液经历了先冷凝后加热的过程，所以此方案的最初想法是通过控制醛汽温度，使部分含醛气体不形成原液而直接冷凝成毛醛，以达到降低初馏塔负荷和减少蒸汽消耗的目的

具体方法是从初馏塔换热出来的醛汽先经两个废热锅冷凝，控制醛汽的出口温度在98C（醛水共沸点97.9 C,在此温度下糠醛和水的共沸气体不会冷凝），使其大部分水在此冷凝下来，醛水共沸气体以不凝汽形式从废锅排出，再进入另外的冷凝器冷凝直接形成毛醛。改造前后的流程图如下所示：

改进前冷凝流程图 t t 不凝汽

赤藓糖醇的研究进展及其应用

赤藓糖醇的研究进展及其应用摘要：赤藓糖醇是一种低热量甜味剂，具有热值低、结晶性好、口感好、无致龋性、对糖尿病人安全等特点，其应用前景极为广泛。本文主要论述了赤藓糖醇的性质、特性、生产及在食品工业中的应用。关键词：赤藓糖醇；性质；特性；应用；生产赤藓糖醇是一种采用生物技术生产的新型发酵型低热量甜味剂，1999年6月国际食品添加剂专家委员会（JECFA）批准赤藓糖醇作为食用甜味剂，且无需规定ADI值。目前，赤藓糖醇在美国、日本、澳大利亚、新西兰、新加坡、韩国、墨西哥等国已用于食品生产。2007年6月19日我国卫生部公告批准赤藓糖醇作为甜味剂应用于口香糖、固体饮料、调制乳等食品中。 1 赤藓糖醇的物理及甜味特性赤藓糖醇在自然界分布十分广泛，海藻、蘑菇以及甜瓜、葡萄、桃等水果类中均含有赤藓糖醇。由于细菌、真菌和酵母也能产生赤藓糖醇，所以在发酵食品果酒、啤酒、酱油中也存在，另外还存在于人和哺乳动物的体液中。 Ergthritol化学名称为1, 2, 3, 4- 丁四醇, 英文名称为1, 2, 3, 4- Butanetetrol, 分子式为C4H10O4,分子量为122.12, 熔点118~122℃沸点329~331℃, 赤藓糖醇的结晶性好, 吸湿性低, 易于粉碎制得粉状产品。在相对湿度90%以上环境中也不吸湿; 赤藓糖醇对热和酸十分稳定, 在一般食品加工条件下, 几乎不会出现褐变或分解现象, 能耐硬糖生产时的高温煎煮而不褐变。赤藓糖醇属于填充型甜味剂, 溶于水时会吸收较多的能量, 溶解热- 97.4J/g, 使用时有一种凉爽的口感特性。其甜味纯正, 甜味特性良好, 与庶糖的甜味特性十分接近, 无不良后苦味。与糖精、阿斯巴甜、安赛蜜共用时的甜味特性也很好, 可掩盖强力甜味剂通常带有不良味感或风味。如赤藓糖醇与甜菊苷以1000: ( 1～7) 混合使用, 可掩盖甜菊苷的苦后味。 2 赤藓糖醇的代谢特性虽然从结构上看赤藓糖醇是一种多羟基化合物, 但它的分子量很小, 所以在

发酵液提取工艺的过程

发酵液提取工艺的过程发酵结束后的发酵液组成情况非常复杂，处理措施与化学合成法明显不同。通常情况下，发酵液中目标物浓度很低，而杂质含量却很高，成份远较化学反应母液情况复杂，大量菌体细胞、培养基、各种蛋白质胶状物、色素、金属离子和其它代谢物等混杂其中，使得发酵液的预处理对于目标物的最终获取非常必要。 1、发酵液预处理的目的是使发酵液中的蛋白质和某些杂质沉淀，以增加滤速，过滤的目的是使菌丝体与发酵液分离，以便从发酵液或菌丝体中提取目标物。预处理阶段主要去除两大类杂质：可溶性黏胶状物质（核酸、杂蛋白、不溶性多糖等）和无机盐（不仅影响成品炽灼残渣，还会影响离子交换法提取目标物的收率）。确定预处理方法前，首先要明确目标物存在于胞内（菌体）还是胞外（发酵液），以确定弃去和收集的对象；还要结合目标物的稳定性等特点，选择预处理的pH、温度和化学试剂等。对于菌丝体及杂蛋白的处理一般可采用等电点沉淀、变性沉淀、沉淀剂沉淀、加入絮凝剂、加入凝聚剂、吸附以及酶解法去除不溶性多糖等措施，对提取效果和成品质量影响较大的无机杂质主要是Ca2+、Mg2+、Fe3＋等高价金属离子，可采用离子交换法、沉淀法等措施去除。加入的预处理试剂除要考虑到处理效果外，还要考虑低毒性、利于环保以及易于从终产品中除去等因素，申报时应说明所采取的措施及加入的试剂，必要时在成品质量研究中检测其残留量。液－固分离是发酵液预处理的重要步骤，通常采用板框压滤、真空过滤以及离心分离等措施，过滤是各种措施中普遍存在的一个环节，为提高过滤效果、提高滤液质量，通常加入助滤剂，选择助滤剂时除考虑其效果和成本外，无毒，惰性，不与滤液和目标物产生化学反应对于终产品的质量和安全性尤为重要。预处理后的滤液是生产过程中重要的中间产物，类似于化学反应中的中间体，有必要制订其质量控制标准，比如，一般情况下要澄清、有一定浓度、pH适中，需要说明的是，后续的提取工艺不同，对滤液的质量要求不同，如离子交换法提取目标物时对无机离子、澄清度等方面要求较严格，溶媒法提取时要求滤液蛋白含量较低。总之，经预处理后的滤液控制标准应根据其后的提取工艺综合确定。 2、目标物的提取是采用物理或化学手段从发酵液或菌丝体中得到目标物的浓缩液或粗制品。常用的提取方法有溶媒萃取法、离子交换法、吸附法以及沉淀法。具体采用何种提取方法需结合目标物化学结构特征、产品组份情况、拟采用的终产品精制工艺、终产品质量要求

糠醛生产工艺流程

一、糠醛生产的工艺流程二、玉米芯制糠醛的制作工艺 1.拌料:玉米芯比重小，体积大，收获具有季节性。玉米芯必须贮存在清洁干燥的堆，并符合防火要求，否则会发生自然和霉烂变质，使其中主要成分多缩戊糖含量降低。玉米芯的物理性能，如含水量，颗粒大小，渗透性等对糠醛的生产有很大的关系。水分过大的原料要进行干燥。拌料的将玉米芯从料堆场输送至斗式提升机，经螺旋输送机送至混酸机，然后将浓硫酸由浓碱库压至碱计量槽，计量后慢慢加入已放好温水的配槽中，配成6-8%的稀酸，再在混酸机中以固液比1:0.4与玉米芯进行均匀混合。 2.水解:拌料在水解锅内进行水解反应。这是制取糠醛的一道主要工序。玉米芯中的多缩戊糖以硫酸作为水解剂，经过水解成戍糖。再经过脱水环化生成糠醛。但以上两个反应在常温下不易进行，因此，在实际生产中采用高温高压的方法。一般在生产中采用的温度为145-230℃，蒸汽压力为49.03×104巴。水解出醛时间(反应时间)要6小时，前6小时，前3小时为串进时间，后3小时为串出时间。若蒸汽压力为98.06×104巴(10千克/厘米2)时，反应时间可缩短为1小时。水解反应后生成的糠醛应该立刻用蒸汽把它吹出来，以免发生副反应。在水解过程中，蒸汽中的糠醛是不均衡的，因此在水解操作中要根据含醛量的变化而调节蒸汽。出醛量高时，汽门开大，出醛量少时，汽门开小。 3.蒸汽处理及冷凝:从水解锅排出的蒸汽(醛汽)中含有少量醋酸，进入蒸馏塔前要进行中和处理。中和处理是通过气相中和和管以针形阀控制纯碱液(氧化钙或氢氧化钠)来实现的。中和液通过汽液分离器后送醋酸工段回收，醛汽进入冷凝器冷凝。 4.蒸馏:蒸馏的目的是浓缩稀糠醛溶液，从而提高糠醛的浓度。稀糠醛溶液从蒸馏塔的中部进入，塔底用间接蒸汽加热。糠醛和水的共沸点较低，容易蒸发。稀糠醛溶液经过蒸发，蒸汽就从蒸馏塔泡罩的缝隙冒出，分成许多水汽泡进行上层塔板，而上层塔板上的多余液体就由溢流管回流至下一层。如此反复进行，经过多次蒸发而浓缩的馏分由塔顶引出。残液从塔底部排出。塔上部引出的蒸汽进入冷凝器，冷凝后进入粗糠醛收集器，收集器里的产品分两层:下层为油状糠醛，浓度可达90%，即粗糠醛；上层为糠醛溶于水的饱和溶液，内含糠醛7-10%。在操作中要保持塔顶温度为94-97℃，塔底温度为98-102℃，馏出液温度要低于55℃。 5.中和:中和一般采用加碱中和法，将粗糠醛送入有搅拌的中和锅中，加入10%碳酸钠溶液，用量为粗糠醛的3%(折合固体纯碱0.3%)。放入后，搅拌10分钟，静置10分钟后进行精制处理。 6.精制:粗糠醛由于纯度不够高，含有高沸点，低沸点物质和水，容易使颜色变深，不适合某些用途，所以要进行精制。一般采用减压蒸馏法或水蒸汽蒸馏法进行精制。精制后的糠醛纯度要达到99%以上，含酸在0.02%以上。

赤藓糖醇应用

甜味剂赤藓糖醇在低能量或无糖饼干应用甜味剂赤藓糖醇在低能量或无糖饼干应用 2006年6月30日 10:24来源：山东保龄宝生物技术有限公司应用技术中心作者：杨海军据资料显示，2004年1～10月，我国饼干产量比去年同期增长16.4％，销售收入同比增加18.7％。饼干市场年增长率为10～15％，2005年中国饼干产量预计可达到170万吨，人均消耗为1公斤，而发达国家的人均消耗量为25公斤，由此可见我国的饼干市场还具有巨大的发展空间。蔗糖、油脂是制作饼干的主要原料，对于形成饼干特有的组织结构、口感和风味具有相当重要的作用，是生产高品质饼干制品所不可缺少的原料。特别是糖在饼干的生产中,除了能增加甜味、上色、提高保藏性以外，对面团的流变学性质、工艺及产品品质带来很大的影响，糖的适量添加是保证正常的生产工艺及良好的产品品质十分重要的条件。在不添加糖的饼干的生产过程中，由于失去了糖的反水化作用，面粉的吸水率大幅度增加，面粉中的面筋性蛋白质的涨润度大幅度提高，面团的弹性增加，从而使得面团的调制时间延长，同时使辊压成的饼坯韧缩严重，烘烤后的产品表面起泡严重，口感僵硬。这种感官品质的产品很难被患有糖尿病、肥胖症及其他人群愉快的接受。但是随着现代消费者消费水平的提高，对健康意识的增强，这种“高糖高油脂高热量”的产品已不能符合消费者的需要。饼干产业也向着营养、健康、功能性、低热量等方向发展，无糖饼干、低能早餐饼干以及添加维生素和纤维素的饼干就在这种趋势下应运而生。但是目前有些厂家只是考虑在低能量或无糖饼干中部分地减少油脂和糖的使用量，但是仅是减少油脂和糖的使用量是不够的，还应采用膳食纤维、糖醇、低聚糖、类脂肪等替代物，在减少产品能量、满足部分消费者消费需求的同时，尽可能地模拟出油脂和蔗糖的功能，提高产品的可接受性。蔗糖的替代，目前主要是采取强力甜味剂与低甜度填充型甜味剂或填充剂相结合的方法。比如低聚糖、糖醇等。然而已有的清淡食品配料还存在许多不足之处：热值降低有限；其副作用限制了用量；溶解性差；口味异常；不耐贮存以及组织和填充性不佳等。近几年新研制开发的功能性食品配料－－赤藓糖醇对弥补上述不足取得了一些成功。它不仅能从物理化学方面取代蔗糖而且还可以带来有利于健康的好处，而且使用赤藓糖醇的饼干产品与其同样使用蔗糖为原料的产品相比具有更好的结构紧密性。在饼干中使用的赤藓糖醇，最好是粒度精细（<200um）的结晶，细小的颗粒会给产品带来平滑、圆润的口感。赤藓糖醇是一种天然的四碳糖醇，也是所有多元糖醇中唯一运用发酵法生产的。赤藓糖醇为白色光亮粉末或结晶，能溶于水，成为无色不黏稠的液体。它是一种独特的低热值填充剂，在现代保健食品中具有很大的应用潜力，它的特性使它特别适合一些需要高比例掺入粉状或结晶状物质的情况，这是其它低热值填充剂之所不及的。赤藓糖醇具有许多区别于其它同类产品的无与伦比的优越特性，应用在饼干中为产品增加了许多卖点，具体如下：

糠醛生产工艺技术及展望

—150— 第23卷第4期2010年8月濮阳职业技术学院学报 Journal of Puyang Vocational and Technical College Vol．23No．4 Aug．2010 商矛商收稿日期：2010－03－08作者简介：徐（1968－），男，河南范县人，濮阳职业技术学院石油化工与环境工程系应用化工技术专业教研室主任，副教授。矛糠醛生产工艺技术及展望徐1 ，肖传豪1，于英慧2 （1．濮阳职业技术学院，河南濮阳457000；2．河南中原大化集团有限责任公司，河南濮阳457000）摘要：以植物为原料，经酸性水解制糠醛是现行唯一的工业化生产方法。糠醛的原料非常广泛，且为可再生资源，有着很好的发展前景。目前，酸性水解生产糠醛工艺分一步法和两步法，我国糠醛生产厂家95%采用硫酸催化法，现以硫酸催化法为例介绍糠醛生产过程。发展两步法糠醛生产工艺，是糠醛工业的必然发展趋势。无论是一步法还是两步法，糠醛的收率最高只能达到70%左右，一些技术问题需要研究和探索。关键词：糠醛；生产工艺；三废处理；技术展望中图分类号：O622．4 文献标识码：A 文章编号：1672－9161（2010）04－0150－03 糠醛又名呋喃甲醛，属于杂环的呋喃族醛类，常温下是无色透明的液体，且有苦杏仁味，工业品略显淡黄色。糠醛最早发现于1832年，于1922年实现了工业化生产，广泛应用于农药、医药、石化、食品添加剂、铸造等多个生产领域。以植物为原料，经酸性水解制糠醛是目前唯一的工业化生产方法。糠醛的主要原料是玉米芯、棉籽壳、甘蔗渣、糠麸皮或农作物秸秆等。其中以玉米芯的出醛率较高，理论出醛率为19%，可以充分利用玉米芯生产糠醛。脱粒后的玉米籽与玉米芯的质量比约为2:1，玉米芯作为糠醛的主要原料有着丰富的来源。目前，具不完全统计，国内糠醛的生产总量约为30万吨/年，国内有300多个生产厂家，绝大部分都以玉米芯为原料，主要分布在河南、山东、吉林等玉米主产区。由于市场变化较大，受市场供给的影响，产量和价格波动较大，糠醛的价格在1300 5000元/吨浮动。一、糠醛的性质糠醛又名呋喃甲醛，属于杂环的呋喃族醛类，分子式为C 5H 4O 2，糠醛的结构式为，该结构看作是呋喃分子上引入醛基构成，这种独特的化学结构，可以通过氧化、氢化、氯化、消化及缩合等反应，生成很多化工产品，广泛应用于农药、医药、石化、食品添加剂、铸造等生产领域。糠醛在常温下是无色透明的液体且有苦杏仁味，工业品略显淡黄色。糠醛的化学安定性比较差，在空气、光线、温度的作用下易发生氧化，颜色逐渐变深，特别是在受热超过220?时发生分解生成胶质，并缩合成焦碳。糠醛在氧化时生成糠酸，而在有机酸存在下加速氧化。在有醋酸存在下，苯胺与糠醛作用生成鲜红色物质，此反应在生产中用来检验油品中是否含醛，糠醛冷却器是否含醛，糠醛冷却器是否漏损的依据。糠醛是许多有机化合物的良好溶剂，当温度不大于28?时，储存较为安全，属一级易燃品，储运时应尽量避免与盐酸接触，否则会发生燃烧事故。二、玉米芯一步法制糠醛的生产工艺糠醛的生产方法，根据水解和脱水两步反应是否在同一个水解锅内进行分为一步法和两步法。糠醛是由多缩戊聚糖在酸作用下水解生成戊糖，再由戊糖脱水环化而成。其中第一步水解反应速度很快，且戊糖收率很高，而第二步脱水环化反应速度较慢，同时还有副反应发生。为了提高收率，抑制生成的糠醛发生副反应，通常采用汽提、溶剂萃取等操作将生成的糠醛及时从体系中移出。近十几年，人们又开发了利用超临界CO 2萃取移出糠醛的新方法。到目前为止，工业中一般采用汽提的方法移出生成的糠醛，溶剂萃取的方法也有应用。一步法因其设备投资少，操作简单，在糠醛工业中得到了广泛应用。我国糠醛生产厂家95%采用硫酸催化法，少数采用盐酸催化法。现以硫酸催化法为火火O －CHO

赤藓糖醇发酵菌种选育及其功能研究进展_柴明艳

赤藓糖醇发酵菌种选育及其功能研究进展柴明艳（淄博职业学院，山东淄博255314）摘要：赤藓糖醇是一种新型“零”热值纯天然生物糖，属于多元醇类甜味剂，天然存在于多种真菌、果蔬和动物组织中，具有高稳定性、低能量值、食用安全等优良特性。本文主要就赤藓糖醇发酵生产的菌种选育、合成途径、代谢特征及其生物学功能的研究成果作一概述，为其进一步开发应用提供科学参考。关键词：赤藓糖醇；发酵；生物合成；应用 Research Progress in Microbial Screening on the Fermentation Production and Functions of Erythritol CHAI Ming-yan （Pharmaceutical and Biological Engineering Department of Zibo Vocational Institute ，Zibo 255314，Shandong ， China ） Abstract ：Erythritol was a new kind of natural biological sugar with low caloric value ，and belongs to polyol sweetener.It was found naturally in a variety of fungi ，fruit ，vegetable and animal tissues with high stability ，low energy value ，food safety other fine features.In this article ，strain selection for fermentation and biological function ，synthesis route ，metabolism of erythritol are reviewed ，providing scientific references for the further development and application of erythritol. Key words ：erythritol ；fermentation ；biosynthetic ；application 食品研究与开发 F ood Research And Development 2015年6月第36卷第11期 DOI ：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.11.035 基金项目：山东省科技发展计划项目（2011GSF12108）作者简介：柴明艳（1983—），女（汉），助教，硕士，主要从事生物发酵方面的教研工作。赤藓糖醇（Erythritol ），又称赤兔草醇、原藻醇，呈白色结晶状粉末，是一种国际新型营养性功能甜味剂，广泛存在于果蔬、真菌及各类发酵食品中，并在人和动物的机体中多有分布[1]。赤藓糖醇具有无副作用、口感佳、防龋齿、对高血糖病人安全，对肠胃道无不良刺激，一般食品加工中无分解和褐变等多种优良特性[2]，已被应用到多个行业领域，如医药、食品、化工、保健与化妆品等[3]。现今，国际上已通用微生物发酵法大批量生产赤藓糖醇。然而，赤藓糖醇发酵生产的理想菌选育、消除终产物抑制现象、提高产率及其生物学功能的研究，仍然是发酵法生产赤藓糖醇工业化需要解决的主要难题。可见，深入展开赤藓糖醇发酵法生产的技术研究，在世界范围内具有重要的理论价值与科学意义。为此，本文主要就赤藓糖醇发酵生产过程中菌种选育、合成途径及其生物学功能的文献报道作一概述，以期为相关研究提供科学参考。1赤藓糖醇发酵生产的菌种选育微生物学中，高产菌株选育的常用方法有自然筛选、诱变育种与基因工程。自然筛选是获得赤藓糖醇产生菌的常用途径之一，主要是从泥土、蜂巢、蜂蜜、花粉或高糖食品中分离到。微生物诱变育种的常用方法有化学诱变、物理诱变、生物诱变与复合诱变等几种，有关以生物诱变方法获得赤藓糖醇产生菌的研究鲜有报道。基因工程育种主要是利用控制基因改造技术来完成，鉴于微生物中赤藓糖醇的合成途径及其关键酶等问题尚在研究中，故利用基因技术以获得赤藓糖醇高产菌株的研究更是鲜有报道。与化学合成法相比，微生物发酵法生产赤藓糖醇过程温和而易控制，占有较大的工艺与成本优势，且生产效率非常高，已成为其工业生产的主要方法。为提高赤藓糖醇的产量，可通过发酵菌种选育和发酵工艺优化等方式加以实现。其中，优质菌株是赤藓糖醇发酵生产效率的关键，故需选育高产菌株，使得工艺专题论述 141

赤藓糖醇

使用赤藓糖醇制造无糖糖果 2006-09-15 10:14 由于赤藓糖醇的特殊营养、功能特性及物理、化学性质，目前在国外已被用于无糖糖果的制造。赤藓糖醇用于糖果可使产品热量降低；例如用于胶姆糖中替代传统甜味剂，可是热量降低约85％，在巧克力中可降低热量约30％…… 赤藓糖醇在糖果配方中用以替代砂糖等除可明显降低热量外，它并可改善低热量糖果的消化耐受性，同时改善产品风味、组织及贮存稳定性。强力甜味剂如阿斯巴甜、安赛蜜等由于甜度过高，在食品制造中用量极少，不能具有增量性质，赤藓糖醇与它们混合使用就可改变这种情况，同时赋予非常类似砂糖的风味。 1、巧克力用赤藓糖醇替代配方中的砂糖时，仅需在传统制造中作极小调整即可。它的热稳定性好，吸湿性低，使其可在较高温度下（80℃）进行精炼，从而减少操作时间，改善产品风味。配方示例原料赤藓糖醇制巧克力蔗糖制巧克力名称热量 Kcal/g % Kcal/100 g % Kcal/100g 可可液块 6.1 39 23 7.9 42 256.2 可可脂9.3 13 120.9 13.5 125.5 赤藓糖醇 0.4 47.7 19 - - 蔗糖 4.0 - - 44 176 卵磷脂9.3 0.48 4.5 0.48 4.5 香兰素- 0.02 - 0.02 - 阿斯巴甜 - 0.03 - - - 热量 Kcal - - 382.3 - 562.2 如以蔗糖做甜味剂制造的巧克力热量（562.2Kcal/100g）为100，则赤藓糖醇制巧克力热量（382.3Kcal/100g）仅为68，约可降低热量32％。操作要点将赤藓糖醇、可可液块（液状）与5-10％可可脂在混均机内30-40℃混合10-15min，然后在五辊精磨机中精磨，精练16-22h，温度不超过80℃，在接近精炼结束时，将余下的可可脂及卵磷脂加入。如精炼时间为16h时，可在14h后加入余下的可可脂，15h后加入卵磷脂，进行调温