甘露糖與果糖分離工藝的研究.pdf

1、甘露糖是一種有著重要作用的六碳糖，在醫(yī)藥、食品、飼料行業(yè)中有著重要的應用價值，還可以應用在生命科學的研究領域當中。目前，大規(guī)模生產甘露糖仍然以提取法為主，然而由于原料少，產物純度較低，后期不易分離，因此通過酶轉化法將果糖轉化為甘露糖成為生產工藝的首選考慮。但是，通過酶轉化法得到的是果糖和甘露糖的混合液，因此，如何將二者分離成為首要解決的問題。本課題采用色譜法對果糖和甘露糖的分離進行了研究，探索最優(yōu)分離條件。
　　首先，本課題對分離

2、樹脂進行了熱力學研究。測定了樹脂的平均孔隙率為0.3928、平均含水量為62.43％以及總交換容量，測定了單組份在不同樹脂上的吸附等溫線和雙組份的吸附等溫線。單糖在樹脂上的吸附為線性吸附，混合糖組分之間有一定的競爭吸附。根據測得的吸附等溫線，進行熱力學的推導和計算，求得了吸附過程中的熱力學參數(shù)值，吉布斯自由能(△G0)熱力學反應焓(△H0)和熵(△S0)。其中，△H0為負值且絕對值小于40，△G0為負值，△S0也小于零，說明該吸附過程以

3、是是一個自發(fā)的物理吸附過程，吸附后溶液體系逐漸有序。
　　然后，本課題對分離樹脂進行了篩選，通過靜態(tài)吸附和動態(tài)吸附方法研究了離子交換樹脂種類和陽離子型式對分離效果的影響。本文分別實驗了DTF-01、PCR642、UBK510、UBK555、果葡分離無機分子篩等11中樹脂，最終確定采用UBK555鈣型陽離子交換樹脂作為分離果糖和甘露糖的分離介質。以UBK555型樹脂為介質，分別探究了洗脫劑、溫度、上樣流速、洗脫流速、上樣量、上樣濃度

4、等參數(shù)。然后還通過響應面法優(yōu)化了三因素上樣量、流速和洗脫劑組成整體對分離的影響，最終確定當溫度為室溫、洗脫劑為90％乙醇、上樣量在0.05BV、上樣洗脫流速在0.5BV·h-1、上樣濃度在40％時，果糖和甘露糖的分離度可以達到0.65，甘露糖收率為54.5％。
　　最后，為了將此工藝應用到工業(yè)生產過程中，本課題用SMB對單柱實驗進行放大實驗。先將真實移動床(TMB)的傳遞-擴散理論模型與三角形法則相結合，建立了SMB分離果糖與甘露