模拟移动床色谱技术在功能糖生产中的应用研究结论

1.模拟移动床色谱纯化葡萄糖母液的技术

以葡萄糖母液为原料，采用模拟移动床色谱技术纯化葡萄糖母液。在单柱制备色谱研究的基础上，研究模拟移动床（SMB）技术与顺序式模拟移动床（SSMB）技术纯化葡萄糖母液的最佳工艺参数。结果表明：SSMB技术是纯化葡萄糖母液的最优技术，最佳工艺参数为：进料浓度50%，柱温60℃，进料量为66.4kg/h，进水量为99.6kg/h，在此条件下葡萄糖出口浓度为42.3%，纯度达到95.77%，收率达到91.23%，较葡萄糖母液提高14.43%，达到了国内领先水平。

2.模拟移动床色谱分离果葡糖浆的技术

通过六柱及四柱SSMB分离工艺的对比分析，在果葡糖浆分离上SSMB较SMB具有较大的优势；通过对六柱及四柱SSMB工艺对比可以看出，四柱SSMB工艺的处理量更大、用水量更小、出口浓度更高、收率更大、设备投入更小，但是其纯度较六柱SSMB有较大的差距，可以利用四柱SSMB技术处理纯度要求不高的生产，例如生产F55果糖、F90果糖等。相对于四柱SSMB技术，六柱SSMB技术更适合生产结晶果糖。综上可以看出，两种SSMB技术均有各自的优势，需根据实际生产情况选择合适的工艺技术。

3.模拟移动床色谱纯化木糖母液技术

采用发酵法去除木糖母液中的葡萄糖，采用活性炭脱色，离子交换去除物料中的阴阳离子，使物料的电导率在10μs/cm以下，以延长树脂的使用寿命。SSMB小试实验的最佳参数为处理温度60℃、进料浓度60%、循环量0.5L、提取液A量为0.131L、提取液B量为0.154L、提取液C量为0.149L，处理量为14.78L/d；木糖组分：浓度24.5%、纯度89.5%，收率85.6%；阿拉伯糖组分：浓度35.8%、纯度92.1%，收率87.3%；SSMB中试实验的最佳参数为料液上载量10.7L、处理温度60℃、进料浓度60%、用水量为11.23L、循环量为58L、提取液A量为8L、提取液B量为9L、提取液C量为10.7L。实验结果：料水比为1∶1.05；木糖纯度89.6%、收率85.7%；阿拉伯糖纯度90.5%、收率86.8%；应用SSMB-10t型顺序式模拟移动床色谱进行分离木糖母液的工业化生产，通过调试确定顺序式模拟移动床色谱分离木糖母液的产业化工艺参数为：料液上载量0.146m3、处理温度60℃、进料浓度60%、用水量为0.139m3、循环量为0.567m3、提取液A量为0.147m3、提余液B量为0.286m3、提余液C量为0.146m3。实验结果：料水比为1∶0.95；木糖纯度89.0%、收率86.0%；阿拉伯糖纯度90.5%、收率86.5%。本技术已经实现了产业化生产，达到了国内领先水平。

4.模拟移动床色谱纯化低聚木糖技术

小麦麸皮低聚木糖水解液，净化预处理后采用12柱的SMB进行分离纯化。12根色谱柱分为精馏区（4根）、吸附区（3根）、解吸区（3根）、缓冲区（2根）等四个区，技术参数为：进料60mL/min，洗脱液120mL/min，循环210mL/min，切换时间360s，工作温度60℃。得到的产品纯度95.68%，收率96.8%，建立了模拟移动床（SMB）纯化低聚木糖的新工艺技术，达到了国内领先水平。

5.多功能模拟移动床色谱纯化甜叶菊苷分离技术

甜叶菊叶粗提液经预处理后采用20根色谱柱的SMB进行提纯和精制。20根色谱柱分为吸附区（6根）、水洗1区（3根）、解吸区（4根）、再生区（4根）、水洗2区（3根）等五个区，技术参数为：进样22.68L/h、水洗132.4L/h、解吸12.96L/h、再生7.56L/h、水洗232.4L/h、吸附循环32.4L/h、解吸循环37.8L/h、工作温度30℃，再经后续处理后所得甜叶菊苷总苷含量为93.88%，其中A3的含量达到了48.68%，产品达到国家级标准。与传统甜叶菊苷生产工艺相比，应用超声波强化提取及连续色谱一步分离法新工艺生产1t甜叶菊总苷成品可节约去离子水94%、乙醇87%，树脂利用率提高50%。说明本技术工艺不仅具有分离效率高、节省溶剂、成本低等特点，还便于连续化生产控制，具有明显的推广优势，技术达到国内领先水平。(www.xing528.com)

6.模拟移动床色谱纯化菊芋多聚果糖技术

本技术通过制备色谱评价、模拟移动床色谱（SMB）和顺序式模拟移动床色谱（SSMB）纯化菊芋多聚果糖粗品的技术研究。SMB分离工艺采取连续进料、进解吸剂，在保证产品纯度的前提下必将降低进料量，增加解吸剂用量，致使溶剂消耗率上升，固定相生产率下降，相应地日处理量也有所降低；而SSMB分离工艺采取间歇式进料、进解吸剂，不仅解吸剂的利用率升高，出料的浓度与纯度也相对增加，同时SSMB分离设备在日处理量、运行成本、自动化程度等方面也更具优势。因此，确定采用SSMB技术纯化菊芋多聚果糖粗品，纯化后的菊芋多聚果糖纯度达到96.9%，在保证纯度的前提下收率也达到95.8%。本技术可以有效地纯化菊芋多聚果糖粗品，为菊芋多聚果糖粗品利用的工业化生产提供了一种高效、低耗、环保的纯化技术，达到了国内领先水平。

7.模拟移动床色谱高效纯化低聚半乳糖的技术

通过制备色谱评价、模拟移动床色谱（SMB）和顺序式模拟移动床色谱（SSMB）纯化低聚半乳糖的技术研究，并通过对SMB与SSMB工艺参数的对比分析确定采用SSMB技术纯化低聚半乳糖。最佳技术参数为：进料浓度60%，柱温为60℃，进料量为467mL/h，进水量为722.4mL/h，在此条件下低聚半乳糖出口浓度为34%，纯度达到95.1%，收率达到91.3%。本研究为低聚半乳糖的工业化生产提供了一种高效、低耗、环保的纯化技术，达到了国内领先水平。

8.模拟移动床色谱分离玉米皮渣还原糖的技术研究

本章系统地研究了玉米皮渣降解工艺，然后选取最优工艺处理后得到的糖液进行分离纯化处理，最后将精制糖液进行单糖分离，即利用玉米皮渣制备还原糖的工艺为选用超声微波协同酸解玉米皮渣后得到降解液，对降解液先经活性炭脱色和离子交换脱盐后得到净化糖液，然后对净化糖液色谱法单糖分离得到三种单糖（葡萄糖、木糖和阿拉伯糖），最后采用顺序式模拟移动床色谱对降解液进行分离纯化，得到了良好的实验结果，达到了国内领先水平。

9.模拟移动床色谱糖酸分离的技术研究

本章研究以玉米秸秆为原料，采用单因素实验、响应面数据分析等方法，研究了微波—超声波辅助硫酸降解玉米秸秆、高温稀硫酸降解玉米秸秆及降解液中酸糖的分离的技术参数，确定了玉米秸秆高效降解和降解液中酸糖分离的工艺，最终采用顺序式模拟移动床色谱对糖酸进行了分离，得到了良好的实验结果，达到了国内领先水平。