葡萄糖酸鈉是一種有機(jī)物,化學(xué)式為C6H11NaO7,在工業(yè)上用途較廣,葡萄糖酸鈉可以在建筑、紡織印染和金屬表面處理以及水處理等行業(yè)作螯合劑,鋼鐵表面清洗劑,玻瓶清洗劑,電鍍工業(yè)鋁氧著色,在混凝土行業(yè)用作緩凝劑、減水劑等。下面實(shí)建化學(xué)為您講述葡萄糖酸鈉有哪些生產(chǎn)工藝!
一、化學(xué)法
1、均相化學(xué)氧化法
結(jié)晶葡萄糖加水溶解后加入催化劑,控制適量的溫度,滴加次氯酸鈉溶液,同時(shí)滴加離子膜堿來控制反應(yīng)體系的PH值,使平衡向生成葡萄糖酸鈉的方向移動(dòng)。然后過濾、濃縮,利用氯化鈉溶解度不葡萄糖酸鈉溶解度低的特性,濃縮后先析出氯化鈉,然后析出葡萄糖酸鈉,來進(jìn)行提純,可得葡萄糖酸鈉含量在95%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以上的產(chǎn)品。
采用次氯酸鈉氧化法生產(chǎn)葡萄糖酸鈉具有轉(zhuǎn)化率高、工藝過程簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn),但其中步驟多,副產(chǎn)物多,產(chǎn)物難于分解,因此在應(yīng)用上受到限制。
2、電解氧化法
電解氧化法是基于電化法的原理,在電解槽中加入適量濃度的葡萄糖溶液,在加入適宜的電解液,在適量溫度,適量電流密度下恒電流電解。其工業(yè)參數(shù)的確定因加入電解質(zhì)的不同確定。例如,以溴化鈉為電解質(zhì)時(shí),葡萄糖濃度為23.5%溫度控制在40℃,電流密度為1A,電解質(zhì)濃度為2%,電解過程中碳酸鈉可一次性加入。電解結(jié)束后,將電解液濃縮、結(jié)晶即得葡萄糖酸鈉晶體。
電解氧化法在工業(yè)生產(chǎn)中能耗大,不易控制,因此工業(yè)生產(chǎn)中很少采用。
3、多相催化氧化法
多相催化氧化法是在反應(yīng)罐中加入適量濃度的葡萄糖溶液和催化劑,再向反應(yīng)系統(tǒng)中通入適量的空氣,控制恒定的反應(yīng)溫度和pH,反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)過濾、濃縮結(jié)晶、離心干燥得到葡萄糖酸鈉晶體。
該法工藝簡單,反應(yīng)平穩(wěn),易于控制,反應(yīng)條件溫和,其葡萄糖轉(zhuǎn)化率在95%左右。缺點(diǎn)是所用催化劑在循環(huán)使用適量次數(shù)后,催化效率下降,使葡萄糖轉(zhuǎn)化率下降,反應(yīng)時(shí)間延長甚至基本無催化活性,催化劑須報(bào)廢更新,相應(yīng)提高了單位產(chǎn)品催化劑耗量,也使葡萄糖酸鈉生產(chǎn)成本較高。
二、酶反應(yīng)法
利用酶制劑(葡萄糖氧化酶+過氧化氫酶)將葡萄糖氧化葡萄糖酸同時(shí)流加NaOH中和生成葡萄糖酸鈉精制后即為成品。酶法省去營養(yǎng)鹽類輔料,工藝簡單、產(chǎn)品純度較高、能耗低。
缺點(diǎn):葡萄糖氧化酶與過氧化氫酶價(jià)格較高,隨著酶制劑水平的提高,酶活力增加,酶成本下降,長遠(yuǎn)來看,酶法工藝替代發(fā)酵工藝將成為行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。
三、發(fā)酵法
葡萄糖酸鈉生產(chǎn)歷史
1870年發(fā)現(xiàn)葡萄糖酸。
1880年初次發(fā)現(xiàn)醋酸菌可用于葡萄糖酸的生產(chǎn)。
1922年在黑曲霉中發(fā)現(xiàn)葡萄糖酸的存在。
1924年發(fā)現(xiàn)采取中和酸的方法,黑曲霉能將葡萄糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖酸。
1952年,發(fā)明了添加NaOH、維持pH的方法生產(chǎn)葡萄糖酸鈉,形成了現(xiàn)代工業(yè)深層發(fā)酵的基層。
生物發(fā)酵法合成葡萄糖酸鈉
該方法是利用葡萄糖經(jīng)過黑曲霉產(chǎn)的葡萄糖氧化酶簡單的脫氫作用而得到葡萄糖內(nèi)酯和雙氧水,同時(shí)添加適量的NaOH溶液保持適量的pH值而得到葡萄糖酸鈉,生物發(fā)酵法逐漸成為主要傳統(tǒng)的葡萄糖酸鈉生產(chǎn)方法。
發(fā)酵法生產(chǎn)葡萄糖酸鈉淀粉制糖工段
葡萄糖是淀粉糖工業(yè)中產(chǎn)量大、應(yīng)用廣、品種多的一類產(chǎn)品,既有各種不同DE值(表示在干物質(zhì)中還原糖含量(以葡萄糖計(jì)))的中轉(zhuǎn)化葡萄糖漿,也有不同規(guī)格的結(jié)晶葡萄糖和全糖粉。葡萄糖既可以是終端產(chǎn)品,也可以作為發(fā)酵以及其他衍生物的中間體。因此葡萄糖是淀粉加工行業(yè)的基礎(chǔ)原料。
葡萄糖生產(chǎn)從初始的酸法,到后來的酸酶法,目前已經(jīng)被全酶法取代。應(yīng)用高溫淀粉酶和高轉(zhuǎn)化率糖化酶的雙酶法制糖工藝、不僅能制造出不同規(guī)格的葡萄糖,而且糖的轉(zhuǎn)化率和質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到很高的水平。
制糖工段葡萄糖生產(chǎn)的流程簡介
發(fā)酵工段生產(chǎn)的流程簡介
提取工段生產(chǎn)的流程簡介