葡萄糖酸钠的生产方法

葡萄糖酸钠的生产方法
葡萄糖酸钠又称五羟基己酸钠，是一种白色或淡黄色结晶粉末，易溶于水，微溶于醇，不溶于醚。

它是一种用途极广的多羟基有机酸盐，由于其无毒，原料来源广泛的特性，在化工、食品、医药、轻工等行业有广泛的用途。

此外还可用于电镀、胶卷制造等许多工业领域，应
用前景十分广阔。

目前葡萄糖酸钠的生产方法主要有生物发酵法、均相化学氧化法、电解氧化法以及多相催化氧化法等
（1）生物发酵法。

该方法包括真菌发酵和细菌发酵，另外还有固定细胞发酵工艺，其中较普遍采用的是黑曲霉菌发酵制葡萄糖酸钠工艺。

该方法是在240- 300 g/L的葡萄糖溶液中加入一定量的营养物质，灭菌，冷却至适宜温度，接种体积分数为10%的黑曲霉种子液，开动搅拌，通气流，调整发酵液PH值维持在 6.0-6.5，温度保持在32-34℃。

发酵过程中滴加消泡剂，以消除发酵过程中所产生的泡沫。

整个发酵过程约需20 h，当残糖降至1g／L 时可以认为发酵结束。

菌体与发酵液分离后，发酵液经真空浓缩、结晶后可得葡萄糖酸钠晶体，或经喷雾干燥后制得葡萄糖酸钠粉状产品。

该方法具有发酵速度快、发酵过程易于控制、产品易提取等特点，但同时也有一定的缺陷，如产品色泽不易控制、无菌化要求程度高等。

（2）均相化学氧化法。

结晶葡萄糖加水溶解后加入催化剂，控制一定的温度，滴加次氯酸钠溶液，同时滴加离子膜液碱来控制反应体系的pH值，使平衡向生成葡萄糖酸钠的方向移动。

通过测定残糖量来确定反应终点，然后过滤，将反应液浓缩，利用氯化钠溶解度比葡萄糖酸钠溶解度低的特性，浓缩后先析出氯化钠，后析出葡萄糖酸钠来进行提纯，可得葡萄糖酸钠含量在95%(质量分数)以上的产品。

采用次氯酸钠氧化法生产葡萄糖酸钠具有转化率高，工艺过程简单，成本低的优点，但是其中间步骤多，副产物多，产物难于分离，因此在应用上受到了限制。

（3）电解氧化法。

该方法是在电解槽中加入一定浓度的葡萄糖溶液，再加入适宜的电解质，在一定温度、一定电流密度下恒电流电解。

其工业参数的确定因加入电解质的不同而异。

例如，以溴化钠为电解质时，葡萄糖浓度为23.5%(质量分数)温度控制在40℃，电流密度为1 A．dm-2，电解质浓度为2%（质量分数)，电解过程中碳酸钠可一次性加入。

电解结束后电解液经浓缩、结晶，可得葡萄糖酸钠晶体。

电解氧化法虽然克服了生物发酵法和均相化学氧化法的某些缺点，但在工业生产中能耗大，不易控制，因此工业化生产中很少采用。

（4）多相催化氧化法。

配制一定量的葡萄糖溶液加入于四口烧瓶中，称取适量催化剂加入到此烧瓶中，恒温。

向溶液中通入空气，并不断滴加一定浓度的 Na0H溶液来维持一定的pH 值。

反应后的溶液经冷却、抽滤（催化剂回收），滤液减压蒸馏浓缩、结晶，风干后得到葡萄糖酸钠晶体。

该法工艺简单，反应平稳，易于控制，反应条件温和，其葡萄糖转化率在95%左右。

缺点是所用催化剂在循环使用一定次数后，催化效率下降，使葡萄糖转化率降低，反应时间延长甚至基本无催化活性，催化剂必须报废更新，相应提高了单位产品催化剂耗量，也使葡萄糖酸钠产品生产成本较高。

由此可见，催化剂性能的好坏是使用此法的关键。

催化氧化法还是目前国内葡萄糖酸钠生产的主要方法，其产量占到80%以上。

葡萄糖氧化制各葡萄糖酸钠的4种方法，目前在中国均有广泛研究。

在工业化生产上，生物发酵法和多相催化氧化法应用较多。

其中多相催化氧化法具有工艺过程简单，反应条件温和(各种气-液-固三相混合的反应器在常压均可采用，反应温度一般控制在60℃以下)，反应时间短，转化率高，三废少且易处理的特点，此法的关键是催化剂的性能及循环使用的次数。

只要选择合适的催化剂体系，通过催化剂多次使用，克服贵金属价格昂贵和催化剂失活的缺
点，它将具有较大的优越性和应用潜力。