專利名稱：一種赤蘚糖醇的化學制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于功能糖生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種赤蘚糖醇的催化氧化加氫制備的
生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)工藝中，赤蘚糖醇采用發(fā)酵的方法制備，即是采用解脂假絲酵母(Candida Lipolytical)菌株為發(fā)酵菌株，經(jīng)斜面制備、搖瓶種子培養(yǎng)后，進行一級種子培養(yǎng)、二級種子培養(yǎng)和發(fā)酵罐發(fā)酵，產(chǎn)生赤蘚糖醇，發(fā)酵周期長，設(shè)備利用率低，能耗高，生產(chǎn)條件苛刻， 易染菌，指標不易控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種赤蘚糖醇的化學制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)周期長、蒸汽消耗量大、收率低、結(jié)晶母液顏色深、粘度大、容易染菌、產(chǎn)能低等問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是采用化學法制備赤蘚糖醇，利用雙氧水、催化劑將葡萄糖酸鹽催化氧化，生成赤蘚糖，赤蘚糖加氫還原得到赤蘚糖醇，催化劑選用六水氯化鈷，葡萄糖酸鹽選用葡萄糖酸鈉。其中葡萄糖酸鹽可以是葡萄糖酸鈣、葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸鉀等，優(yōu)選葡萄糖酸鈉。具體工藝步驟如下
1、配置葡萄糖酸鈉溶液準確稱取葡萄糖酸鈉，用去離子水配成濃度為4-50%的溶液， 攪拌均勻，按葡萄糖酸鈉干物摩爾質(zhì)量的0. 5-10%加入催化劑六水氯化鈷，調(diào)節(jié)PH，使PH在 5-8 ；
2、催化氧化葡萄糖酸鈉將步驟1配置好的葡萄糖酸鈉溶液，置于超級恒溫水浴鍋，控制反應溫度為20-65°C，邊攪拌邊逐滴加入雙氧水，雙氧水加量為葡萄糖酸鈉干物摩爾質(zhì)量的1-16倍，控制反應時間為0. 5-6h ；
3、一次精制將步驟2催化氧化制得的赤蘚糖液進行脫色、離子交換；
4、加氫將步驟3精制的赤蘚糖液進行加氫反應，得到赤蘚糖醇。加氫采用濃度為 5-45%的赤蘚糖液，反應溫度為80-160°C，壓力為0. 3-1. 5mpa，調(diào)節(jié)PH為8_10的條件下加氫。直到反應溫度穩(wěn)定，壓力基本不變時，加氫反應完畢；
5、二次精制將步驟4得到的赤蘚糖醇液在40-75°C下，按0.l-8%(w/v)加入普通糖醇用活性炭進行脫色，脫色時間20-80min，過濾分離得到二次脫色液、二次脫色液按照陰—— 陽——陰的工藝流程進行離子交換，進一步對赤蘚糖醇料液進行精制提純，要求經(jīng)過離子交換的料液透光率彡99. 8%，電導率彡10 μ s/cm ；
6、蒸發(fā)將赤蘚糖醇料液蒸發(fā)濃縮至折光濃度為55-75%；
7、結(jié)晶赤蘚糖醇結(jié)晶采用梯度降溫結(jié)晶，起始溫度為65-75°C，降溫速度為 0. 5-10 °C /hr ；
8、離心結(jié)晶糖膏經(jīng)離心機分離、烘干，得到結(jié)晶赤蘚糖醇。
上述2、5中所指的陰、陽離子樹脂可用所有離子交換樹脂。本發(fā)明的有益效果是縮短了生產(chǎn)周期，有利于提高工作效率；減少了生產(chǎn)中蒸汽、電的消耗，有利于降低生產(chǎn)成本；用化學法催化氧化葡萄糖酸鹽制備赤蘚糖醇，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的發(fā)酵法，解決了發(fā)酵條件難以控制，容易染菌，發(fā)酵周期長等問題，避免了料液的浪費， 增加了可控性，提高了效率和產(chǎn)能，提純后再濃縮結(jié)晶，減少了料液中的雜質(zhì)，有利于提高結(jié)晶收率及產(chǎn)品質(zhì)量，另外可以提高分離后的母液質(zhì)量，提高其可再利用性，大幅度降低了生產(chǎn)成本。
具體實施例方式下面是本發(fā)明制備工藝在不同技術(shù)參數(shù)端值下制備赤蘚糖醇的的例子 實施例1
配置葡萄糖酸鹽溶液準確稱取葡萄糖酸鹽，用去離子水配成濃度為50%的溶液，攪拌均勻，按葡萄糖酸鈉干物摩爾質(zhì)量的0. 5%加入催化劑六水氯化鈷，調(diào)節(jié)PH為6 ；
催化氧化葡萄糖酸鹽將步驟1配置好的葡萄糖酸鹽溶液，置于超級恒溫水浴鍋，控制反應溫度為20°C，邊攪拌邊逐滴加入雙氧水，按葡萄糖酸鈉干物摩爾質(zhì)量的8倍加入雙氧水，控制反應時間為0. 5h；
一次精制將步驟2催化氧化制得的赤蘚糖液進行脫色、離子交換； 加氫將步驟3精制的赤蘚糖液進行加氫反應，得到赤蘚糖醇。加氫采用濃度為45%的赤蘚糖液，反應溫度為100°C，壓力為1.5 mpa、調(diào)節(jié)PH為8的條件下加氫。直到反應溫度穩(wěn)定，壓力基本不變時，加氫反應完畢；
二次精制將步驟4得到的赤蘚糖醇液在40°C下，按1% (w/v)加入普通糖醇用活性炭進行脫色，脫色時間20min，過濾分離得到二次脫色液、二次脫色液按照陰——陽——陰的工藝流程進行離子交換，進一步對赤蘚糖醇料液進行精制提純，得到離子交換的料液透光率為99. 9%,電導率為8 μ s/cm ；
蒸發(fā)將赤蘚糖醇料液蒸發(fā)濃縮至折光濃度為75% ；
結(jié)晶赤蘚糖醇結(jié)晶采用梯度降溫結(jié)晶，起始溫度為65°C，降溫速度為0. 5°C /hr ； 離心結(jié)晶糖膏經(jīng)離心機分離、烘干得到結(jié)晶赤蘚糖醇。實施例2
配置葡萄糖酸鹽溶液準確稱取葡萄糖酸鹽，用去離子水配成濃度為40%的溶液，攪拌均勻，按葡萄糖酸鈉干物摩爾質(zhì)量的7%加入催化劑六水氯化鈷，調(diào)節(jié)PH為8 ；
催化氧化葡萄糖酸鹽將步驟1配置好的葡萄糖酸鹽溶液，置于超級恒溫水浴鍋，控制反應溫度為40°C，邊攪拌邊逐滴加入雙氧水，按葡萄糖酸鈉干物摩爾質(zhì)量的16倍的雙氧水；控制反應時間為他，
一次精制將步驟2催化氧化制得的赤蘚糖液進行脫色、離子交換； 加氫將步驟3精制的赤蘚糖液進行加氫反應，得到赤蘚糖醇。加氫采用濃度為35%的赤蘚糖液，反應溫度為80°C，壓力為0. 7mpa、調(diào)節(jié)PH為9的條件下加氫。直到反應溫度穩(wěn)定，壓力基本不變時，加氫反應完畢；
二次精制將步驟4得到的赤蘚糖醇液在60°C下，按8% (w/v)加入普通糖醇用活性炭進行脫色，脫色時間^min，過濾分離得到二次脫色液、二次脫色液按照陰——陽——陰的工藝流程進行離子交換，進一步對赤蘚糖醇料液進行精制提純，經(jīng)過離子交換的料液透光率為100，電導率為9. 5 μ s/cm ；
蒸發(fā)將赤蘚糖醇料液蒸發(fā)濃縮至折光濃度為陽％ ；
結(jié)晶赤蘚糖醇結(jié)晶采用梯度降溫結(jié)晶，起始溫度為70°C，降溫速度為3°C /hr ； 8、離心結(jié)晶糖膏經(jīng)離心機分離、烘干得到結(jié)晶赤蘚糖醇。
實施例3
配置葡萄糖酸鹽溶液準確稱取葡萄糖酸鹽，用去離子水配成濃度為4%的溶液，攪拌均勻，按葡萄糖酸鈉干物摩爾質(zhì)量的10%加入催化劑六水氯化鈷，調(diào)節(jié)PH為5 ；
催化氧化葡萄糖酸鹽將步驟1配置好的葡萄糖酸鹽溶液，置于超級恒溫水浴鍋，控制反應溫度為65°C，邊攪拌邊逐滴加入雙氧水，按葡萄糖酸鈉干物摩爾質(zhì)量的1倍加入雙氧水，控制反應時間為
一次精制將步驟2催化氧化制得的赤蘚糖液進行脫色、離子交換； 加氫將步驟3精制的赤蘚糖液進行加氫反應，得到赤蘚糖醇。加氫采用濃度為5%的赤蘚糖液，反應溫度為160°C，壓力為0. 3mpa、調(diào)節(jié)PH為10的條件下加氫。直到反應溫度穩(wěn)定，壓力基本不變時，加氫反應完畢；
二次精制將步驟4得到的赤蘚糖醇液在75°C下，按0. 1% (w/v)加入普通糖醇用活性炭進行脫色，脫色時間80min，過濾分離得到二次脫色液、二次脫色液按照陰——陽——陰的工藝流程進行離子交換，進一步對赤蘚糖醇料液進行精制提純，經(jīng)過離子交換的料液透光率為99. 8%，電導率為8 μ s/cm ；
蒸發(fā)將赤蘚糖醇料液蒸發(fā)濃縮至折光濃度為55% ；
結(jié)晶赤蘚糖醇結(jié)晶采用梯度降溫結(jié)晶，起始溫度為75°C，降溫速度為10°C /hr ； 8、離心結(jié)晶糖膏經(jīng)離心機分離、烘干得到結(jié)晶赤蘚糖醇。
權(quán)利要求
1. 一種赤蘚糖醇的化學制備方法，其特征是采用化學法制備赤蘚糖醇，利用雙氧水、催化劑將葡萄糖酸鹽催化氧化，生成赤蘚糖，赤蘚糖加氫還原得到赤蘚糖醇，催化劑采用氯化鈷，葡萄糖酸鹽選用葡萄糖酸鈉；其中葡萄糖酸鹽可以是葡萄糖酸鈣、葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸鉀一種，優(yōu)選葡萄糖酸鈉；具體工藝步驟如下(1)配置葡萄糖酸鈉溶液準確稱取葡萄糖酸鈉，用去離子水配成濃度為4-50%的溶液，攪拌均勻，按葡萄糖酸鈉干物摩爾質(zhì)量的0. 5-10%加入催化劑六水氯化鈷，調(diào)節(jié)PH，使 PH 在 5-8 ；(2)催化氧化葡萄糖酸鈉將步驟1配置好的葡萄糖酸鈉溶液，置于超級恒溫水浴鍋， 控制反應溫度為20-65°C，邊攪拌邊逐滴加入雙氧水，雙氧水加量為葡萄糖酸鈉干物摩爾質(zhì)量的1-16倍，控制反應時間為0. 5-6h ；(3)一次精制將步驟2催化氧化制得的赤蘚糖液進行脫色、離子交換；(4)加氫將步驟3精制的赤蘚糖液進行加氫反應，得到赤蘚糖醇，加氫采用濃度為 5-45%的赤蘚糖液，反應溫度為80-160°C，壓力為0. 3-1. 5mpa、調(diào)節(jié)PH為8_10的條件下加氫，直到反應溫度穩(wěn)定，壓力基本不變時，加氫反應完畢；(5)二次精制將步驟4得到的赤蘚糖醇液經(jīng)在40-75°C下，按0. 1-8% (w/v)加入普通糖醇用活性炭進行脫色，脫色時間20-80min，過濾分離得到二次脫色液、二次脫色液按照陰——陽——陰的工藝流程進行離子交換，進一步對赤蘚糖醇料液進行精制提純，要求經(jīng)過離子交換的料液透光率彡99. 8%，電導率彡10 μ s/cm ；(6)蒸發(fā)將赤蘚糖醇料液蒸發(fā)濃縮至折光濃度為55-75%；(7)結(jié)晶赤蘚糖醇結(jié)晶采用梯度降溫結(jié)晶，起始溫度為65-75°C，降溫速度為 0. 5-10 °C /hr ；(8)離心結(jié)晶糖膏經(jīng)離心機分離、烘干得到結(jié)晶赤蘚糖醇。
全文摘要
一種赤蘚糖醇的化學制備方法，該方法采用化學法制備赤蘚糖醇，利用雙氧水、催化劑將葡萄糖酸鹽催化氧化，生成赤蘚糖，赤蘚糖加氫還原得到赤蘚糖醇，催化劑采用氯化鈷，葡萄糖酸鹽選用葡萄糖酸鈉；經(jīng)(1)配制葡萄糖酸鈉溶液、(2)催化氧化葡萄糖酸鈉、(3)一次精制、(4)加氫、(5)二次精制、(6)蒸發(fā)、(7)結(jié)晶、(8)離心結(jié)晶糖膏經(jīng)離心機分離、烘干得到結(jié)晶赤蘚糖醇。本發(fā)明縮短了生產(chǎn)周期，有利于提高工作效率；降低了能耗及生產(chǎn)成本；解決了發(fā)酵條件難以控制，容易染菌，發(fā)酵周期長等問題，避免了料液的浪費，增加了可控性，提高了效率和產(chǎn)能，減少了料液中的雜質(zhì)，提高了結(jié)晶收率及產(chǎn)品質(zhì)量，大幅度降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號C07C29/78GK102351649SQ20111024309
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者姜希生, 孫魯, 李林, 杜瑞鋒, 王成福 申請人:山東福田藥業(yè)有限公司