专利名称：一种赤藓糖醇的化学制备方法
技术领域：
本发明属于功能糖生产技术领域，具体涉及一种赤藓糖醇的催化氧化加氢制备的
生产工艺。
背景技术：
在传统工艺中，赤藓糖醇采用发酵的方法制备，即是采用解脂假丝酵母(Candida Lipolytical)菌株为发酵菌株，经斜面制备、摇瓶种子培养后，进行一级种子培养、二级种子培养和发酵罐发酵，产生赤藓糖醇，发酵周期长，设备利用率低，能耗高，生产条件苛刻， 易染菌，指标不易控制。
发明内容
本发明旨在提供一种赤藓糖醇的化学制备方法，以解决现有技术生产周期长、蒸汽消耗量大、收率低、结晶母液颜色深、粘度大、容易染菌、产能低等问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是采用化学法制备赤藓糖醇，利用双氧水、催化剂将葡萄糖酸盐催化氧化，生成赤藓糖，赤藓糖加氢还原得到赤藓糖醇，催化剂选用六水氯化钴，葡萄糖酸盐选用葡萄糖酸钠。其中葡萄糖酸盐可以是葡萄糖酸钙、葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钾等，优选葡萄糖酸钠。具体工艺步骤如下
1、配置葡萄糖酸钠溶液准确称取葡萄糖酸钠，用去离子水配成浓度为4-50%的溶液， 搅拌均勻，按葡萄糖酸钠干物摩尔质量的0. 5-10%加入催化剂六水氯化钴，调节PH，使PH在 5-8 ；
2、催化氧化葡萄糖酸钠将步骤1配置好的葡萄糖酸钠溶液，置于超级恒温水浴锅，控制反应温度为20-65°C，边搅拌边逐滴加入双氧水，双氧水加量为葡萄糖酸钠干物摩尔质量的1-16倍，控制反应时间为0. 5-6h ；
3、一次精制将步骤2催化氧化制得的赤藓糖液进行脱色、离子交换；
4、加氢将步骤3精制的赤藓糖液进行加氢反应，得到赤藓糖醇。加氢采用浓度为 5-45%的赤藓糖液，反应温度为80-160°C，压力为0. 3-1. 5mpa，调节PH为8_10的条件下加氢。直到反应温度稳定，压力基本不变时，加氢反应完毕；
5、二次精制将步骤4得到的赤藓糖醇液在40-75°C下，按0.l-8%(w/v)加入普通糖醇用活性炭进行脱色，脱色时间20-80min，过滤分离得到二次脱色液、二次脱色液按照阴—— 阳——阴的工艺流程进行离子交换，进一步对赤藓糖醇料液进行精制提纯，要求经过离子交换的料液透光率彡99. 8%，电导率彡10 μ s/cm ；
6、蒸发将赤藓糖醇料液蒸发浓缩至折光浓度为55-75%；
7、结晶赤藓糖醇结晶采用梯度降温结晶，起始温度为65-75°C，降温速度为 0. 5-10 °C /hr ；
8、离心结晶糖膏经离心机分离、烘干，得到结晶赤藓糖醇。
上述2、5中所指的阴、阳离子树脂可用所有离子交换树脂。本发明的有益效果是缩短了生产周期，有利于提高工作效率；减少了生产中蒸汽、电的消耗，有利于降低生产成本；用化学法催化氧化葡萄糖酸盐制备赤藓糖醇，代替传统的发酵法，解决了发酵条件难以控制，容易染菌，发酵周期长等问题，避免了料液的浪费， 增加了可控性，提高了效率和产能，提纯后再浓缩结晶，减少了料液中的杂质，有利于提高结晶收率及产品质量，另外可以提高分离后的母液质量，提高其可再利用性，大幅度降低了生产成本。
具体实施例方式下面是本发明制备工艺在不同技术参数端值下制备赤藓糖醇的的例子 实施例1
配置葡萄糖酸盐溶液准确称取葡萄糖酸盐，用去离子水配成浓度为50%的溶液，搅拌均勻，按葡萄糖酸钠干物摩尔质量的0. 5%加入催化剂六水氯化钴，调节PH为6 ；
催化氧化葡萄糖酸盐将步骤1配置好的葡萄糖酸盐溶液，置于超级恒温水浴锅，控制反应温度为20°C，边搅拌边逐滴加入双氧水，按葡萄糖酸钠干物摩尔质量的8倍加入双氧水，控制反应时间为0. 5h；
一次精制将步骤2催化氧化制得的赤藓糖液进行脱色、离子交换； 加氢将步骤3精制的赤藓糖液进行加氢反应，得到赤藓糖醇。加氢采用浓度为45%的赤藓糖液，反应温度为100°C，压力为1.5 mpa、调节PH为8的条件下加氢。直到反应温度稳定，压力基本不变时，加氢反应完毕；
二次精制将步骤4得到的赤藓糖醇液在40°C下，按1% (w/v)加入普通糖醇用活性炭进行脱色，脱色时间20min，过滤分离得到二次脱色液、二次脱色液按照阴——阳——阴的工艺流程进行离子交换，进一步对赤藓糖醇料液进行精制提纯，得到离子交换的料液透光率为99. 9%,电导率为8 μ s/cm ；
蒸发将赤藓糖醇料液蒸发浓缩至折光浓度为75% ；
结晶赤藓糖醇结晶采用梯度降温结晶，起始温度为65°C，降温速度为0. 5°C /hr ； 离心结晶糖膏经离心机分离、烘干得到结晶赤藓糖醇。实施例2
配置葡萄糖酸盐溶液准确称取葡萄糖酸盐，用去离子水配成浓度为40%的溶液，搅拌均勻，按葡萄糖酸钠干物摩尔质量的7%加入催化剂六水氯化钴，调节PH为8 ；
催化氧化葡萄糖酸盐将步骤1配置好的葡萄糖酸盐溶液，置于超级恒温水浴锅，控制反应温度为40°C，边搅拌边逐滴加入双氧水，按葡萄糖酸钠干物摩尔质量的16倍的双氧水；控制反应时间为他，
一次精制将步骤2催化氧化制得的赤藓糖液进行脱色、离子交换； 加氢将步骤3精制的赤藓糖液进行加氢反应，得到赤藓糖醇。加氢采用浓度为35%的赤藓糖液，反应温度为80°C，压力为0. 7mpa、调节PH为9的条件下加氢。直到反应温度稳定，压力基本不变时，加氢反应完毕；
二次精制将步骤4得到的赤藓糖醇液在60°C下，按8% (w/v)加入普通糖醇用活性炭进行脱色，脱色时间^min，过滤分离得到二次脱色液、二次脱色液按照阴——阳——阴的工艺流程进行离子交换，进一步对赤藓糖醇料液进行精制提纯，经过离子交换的料液透光率为100，电导率为9. 5 μ s/cm ；
蒸发将赤藓糖醇料液蒸发浓缩至折光浓度为阳％ ；
结晶赤藓糖醇结晶采用梯度降温结晶，起始温度为70°C，降温速度为3°C /hr ； 8、离心结晶糖膏经离心机分离、烘干得到结晶赤藓糖醇。
实施例3
配置葡萄糖酸盐溶液准确称取葡萄糖酸盐，用去离子水配成浓度为4%的溶液，搅拌均勻，按葡萄糖酸钠干物摩尔质量的10%加入催化剂六水氯化钴，调节PH为5 ；
催化氧化葡萄糖酸盐将步骤1配置好的葡萄糖酸盐溶液，置于超级恒温水浴锅，控制反应温度为65°C，边搅拌边逐滴加入双氧水，按葡萄糖酸钠干物摩尔质量的1倍加入双氧水，控制反应时间为
一次精制将步骤2催化氧化制得的赤藓糖液进行脱色、离子交换； 加氢将步骤3精制的赤藓糖液进行加氢反应，得到赤藓糖醇。加氢采用浓度为5%的赤藓糖液，反应温度为160°C，压力为0. 3mpa、调节PH为10的条件下加氢。直到反应温度稳定，压力基本不变时，加氢反应完毕；
二次精制将步骤4得到的赤藓糖醇液在75°C下，按0. 1% (w/v)加入普通糖醇用活性炭进行脱色，脱色时间80min，过滤分离得到二次脱色液、二次脱色液按照阴——阳——阴的工艺流程进行离子交换，进一步对赤藓糖醇料液进行精制提纯，经过离子交换的料液透光率为99. 8%，电导率为8 μ s/cm ；
蒸发将赤藓糖醇料液蒸发浓缩至折光浓度为55% ；
结晶赤藓糖醇结晶采用梯度降温结晶，起始温度为75°C，降温速度为10°C /hr ； 8、离心结晶糖膏经离心机分离、烘干得到结晶赤藓糖醇。
权利要求
1. 一种赤藓糖醇的化学制备方法，其特征是采用化学法制备赤藓糖醇，利用双氧水、催化剂将葡萄糖酸盐催化氧化，生成赤藓糖，赤藓糖加氢还原得到赤藓糖醇，催化剂采用氯化钴，葡萄糖酸盐选用葡萄糖酸钠；其中葡萄糖酸盐可以是葡萄糖酸钙、葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钾一种，优选葡萄糖酸钠；具体工艺步骤如下(1)配置葡萄糖酸钠溶液准确称取葡萄糖酸钠，用去离子水配成浓度为4-50%的溶液，搅拌均勻，按葡萄糖酸钠干物摩尔质量的0. 5-10%加入催化剂六水氯化钴，调节PH，使 PH 在 5-8 ；(2)催化氧化葡萄糖酸钠将步骤1配置好的葡萄糖酸钠溶液，置于超级恒温水浴锅， 控制反应温度为20-65°C，边搅拌边逐滴加入双氧水，双氧水加量为葡萄糖酸钠干物摩尔质量的1-16倍，控制反应时间为0. 5-6h ；(3)一次精制将步骤2催化氧化制得的赤藓糖液进行脱色、离子交换；(4)加氢将步骤3精制的赤藓糖液进行加氢反应，得到赤藓糖醇，加氢采用浓度为 5-45%的赤藓糖液，反应温度为80-160°C，压力为0. 3-1. 5mpa、调节PH为8_10的条件下加氢，直到反应温度稳定，压力基本不变时，加氢反应完毕；(5)二次精制将步骤4得到的赤藓糖醇液经在40-75°C下，按0. 1-8% (w/v)加入普通糖醇用活性炭进行脱色，脱色时间20-80min，过滤分离得到二次脱色液、二次脱色液按照阴——阳——阴的工艺流程进行离子交换，进一步对赤藓糖醇料液进行精制提纯，要求经过离子交换的料液透光率彡99. 8%，电导率彡10 μ s/cm ；(6)蒸发将赤藓糖醇料液蒸发浓缩至折光浓度为55-75%；(7)结晶赤藓糖醇结晶采用梯度降温结晶，起始温度为65-75°C，降温速度为 0. 5-10 °C /hr ；(8)离心结晶糖膏经离心机分离、烘干得到结晶赤藓糖醇。
全文摘要
一种赤藓糖醇的化学制备方法，该方法采用化学法制备赤藓糖醇，利用双氧水、催化剂将葡萄糖酸盐催化氧化，生成赤藓糖，赤藓糖加氢还原得到赤藓糖醇，催化剂采用氯化钴，葡萄糖酸盐选用葡萄糖酸钠；经(1)配制葡萄糖酸钠溶液、(2)催化氧化葡萄糖酸钠、(3)一次精制、(4)加氢、(5)二次精制、(6)蒸发、(7)结晶、(8)离心结晶糖膏经离心机分离、烘干得到结晶赤藓糖醇。本发明缩短了生产周期，有利于提高工作效率；降低了能耗及生产成本；解决了发酵条件难以控制，容易染菌，发酵周期长等问题，避免了料液的浪费，增加了可控性，提高了效率和产能，减少了料液中的杂质，提高了结晶收率及产品质量，大幅度降低了生产成本。
文档编号C07C29/78GK102351649SQ20111024309
公开日2012年2月15日 申请日期2011年8月24日 优先权日2011年8月24日
发明者姜希生, 孙鲁, 李林, 杜瑞锋, 王成福 申请人:山东福田药业有限公司