木糖醇发酵模型液的结晶动力学研究

本研究基于发酵法生产木糖醇的特点配制木糖醇发酵模型液,研究了杂质、温度、过饱和度、晶种投入量及晶种规格等因素对木糖醇结晶过程中晶体生长速率的影响。实验表明,木糖醇晶体生长速率与温度及过饱和度成正比关系。山梨醇、阿东糖醇等共存杂质都会阻碍木糖醇的结晶。而晶种投入量及晶种规格对木糖醇晶体生长速率的影响很小,可忽略不计。根据公式及Arrhenius方程,建立木糖醇晶体生长动力学方程,计算晶体生长活化能的大小,并对木糖醇晶体生长限速机制进行了分析。在木糖醇晶体生长的不同阶段,速率控制机制与表面融合机制都起到了控制结晶的作用。     

源于发酵液的木糖醇的结晶热力学研究

研究了木糖醇的溶解特性,考察了温度、溶剂组成、杂质等对木糖醇溶解度的影响.结果表明,木糖醇属于溶解度温度系数较大的一类物质;乙醇的加入可降低木糖醇的溶解度;而阿东糖醇、山梨醇等杂质会适当增大木糖醇的溶解度.通过测定木糖醇发酵处理液的介稳区宽度,确定极限过饱和度σ值为0.22,为发酵液制备木糖醇结晶体时的过饱和度确定提供了依据.     

发酵法制备木糖醇结晶体的工艺研究

主要对从脱色及离子交换等预处理后的发酵液中制备木糖醇结晶体进行研究.结合均匀设计和逐步回归分析对结晶工艺进行优化,在降温速度为1℃/h、V乙醇:水=1/5、初始过饱和度为0.22、pH4.0、初始浓度为85C*、搅拌转速为250 r/min、晶种量为0.05 g/mL的条件下,晶体收率达88.45%,纯度为79.20%.再经过一次重结晶操作后获得的木糖醇晶体终产品,外观色白,颗粒均匀,无结块现象,纯度不低于99%,不含结晶水.