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一、項(xiàng)目概述及立項(xiàng)背景
結(jié)晶葡萄糖是以結(jié)晶狀態(tài)下存在的葡萄糖的總稱，葡萄糖（C6H12O6）也稱右旋糖，是人類不可缺少的碳水化合物，是所需熱量的主要來(lái)源，是淀粉加工業(yè)最主要的基本產(chǎn)品，有甜味但甜味不如蔗糖，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。葡萄糖在生物學(xué)領(lǐng)域具有重要地位，是活細(xì)胞的能量來(lái)源和新陳代謝中間產(chǎn)物，即生物的主要供能物質(zhì)。廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化學(xué)等行業(yè)。
結(jié)晶葡萄糖主要以玉米淀粉乳為原料，采用雙酶法降解轉(zhuǎn)化為葡萄糖后，經(jīng)過(guò)除渣、活性炭脫色、離子交換樹(shù)脂脫鹽等凈化處理后，再經(jīng)一系列工序精制而成的一種全結(jié)晶體狀態(tài)的葡萄糖。在結(jié)晶葡萄糖生產(chǎn)過(guò)程中，脫色會(huì)產(chǎn)生廢棄活性炭；離交柱法脫鹽人員勞動(dòng)強(qiáng)度高，產(chǎn)品質(zhì)量差；產(chǎn)生大量難以存儲(chǔ)、產(chǎn)品附加值低的葡萄糖母液，造成原料浪費(fèi)，運(yùn)輸成本高，給公司的經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)很大的損失。針對(duì)這些問(wèn)題，我們提出了此新工藝。本項(xiàng)目針對(duì)結(jié)晶葡萄糖生產(chǎn)全過(guò)程的產(chǎn)品收率、生產(chǎn)成本、母液排放量等方面，通過(guò)母液回流及糖化酶加量工藝改進(jìn)、廢棄活性炭再生工藝創(chuàng)制和模擬移動(dòng)床離交參數(shù)優(yōu)化，確定最佳工藝參數(shù)，減少了產(chǎn)品中雜糖含量，提高了結(jié)品葡萄糖純度，降低母液糖外甩比例，減少環(huán)境污染，達(dá)到清潔生產(chǎn)目的。項(xiàng)目有效為國(guó)內(nèi)結(jié)晶葡萄糖生產(chǎn)企業(yè)找到一條可行的母液利用技術(shù)路線以適應(yīng)國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策，保持行業(yè)健康快速的發(fā)展。
二、課題來(lái)源
“結(jié)晶葡萄糖清潔高效生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用項(xiàng)目”為齊齊哈爾龍江阜豐生物科技有限公司納入齊齊哈爾市計(jì)劃課題。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
本項(xiàng)目屬于食品工業(yè)和農(nóng)業(yè)和工程領(lǐng)域，主要技術(shù)可應(yīng)用于結(jié)晶葡萄糖生產(chǎn)工藝等。
四、主要研究?jī)?nèi)容
(1)對(duì)模擬移動(dòng)床離交參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，確定最佳步驟參數(shù)，通過(guò)對(duì)葡萄糖進(jìn)行提純，減少產(chǎn)品中雜糖含量，提高傳統(tǒng)工藝中的結(jié)晶葡萄糖的純度，提升產(chǎn)品品質(zhì)。
(2)采用兩種藻類和枯草芽孢桿菌進(jìn)行系統(tǒng)處理活性炭，提高活性炭的再生效率，降低企業(yè)成本。
(3)通過(guò)淀粉乳配料回配結(jié)晶母液糖，使未完全水解的糊精及二糖、三糖以上的多糖重新進(jìn)行液化、糖化轉(zhuǎn)化成一糖。對(duì)各項(xiàng)工藝參數(shù)的調(diào)整以得到最佳一糖值，有效提高母液糖的轉(zhuǎn)化率，降低生產(chǎn)成本。
五、成果的先進(jìn)性和創(chuàng)造性
1、先進(jìn)性
（1）本項(xiàng)目對(duì)廢棄活性炭進(jìn)行再生處理，將廢棄活性炭進(jìn)行重復(fù)利用，減少對(duì)新原材料的需求和廢棄物排放，降低企業(yè)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，‌降低資源開(kāi)采壓力，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用和可持續(xù)發(fā)展‌。
（2）本項(xiàng)目通過(guò)淀粉乳配料回配結(jié)晶母液糖，使未完全水解的糊精及二糖、三糖以上的多糖重新進(jìn)行液化、糖化轉(zhuǎn)化成一糖，提高母液糖的轉(zhuǎn)化率，進(jìn)一步提升高效清潔生產(chǎn)，降低成本，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，使社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益最大化。
（3）與國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)工藝中的結(jié)晶糖提純技術(shù)相比，本項(xiàng)目通過(guò)優(yōu)化模擬移動(dòng)床離交參數(shù)，提純的葡萄糖中雜糖含量更少，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。
2、創(chuàng)新點(diǎn)
（1）在脫色后和濃縮前采用模擬移動(dòng)床離交工藝對(duì)糖液進(jìn)行提純；
（2）用兩種藻類(小新月藻和四尾柵藻)及枯草芽孢桿菌進(jìn)行系統(tǒng)處理活性炭，枯草芽孢桿菌可以有效酶解活性炭中吸附的色素、多肽、油脂等物質(zhì)，進(jìn)一步產(chǎn)生的小分子物質(zhì)可以被復(fù)合藻類吸收利用，藻類釋放出氧氣供枯草芽孢桿菌使用，提高了活性炭的再生效率；
（3）開(kāi)發(fā)一種結(jié)晶糖母液高效利用的工藝，將結(jié)晶分離出的母液糖按不同比例回配到淀粉乳中重新參與酶解,使其中多糖成分最終分解為生產(chǎn)終產(chǎn)品所需
要的單糖，酶解后的糖液經(jīng)過(guò)脫色、離交、濃縮、結(jié)晶、烘干變?yōu)槌善诽恰?
六、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及環(huán)境效益
1、經(jīng)濟(jì)效益
本項(xiàng)目成果已成功在齊齊哈爾龍江阜豐生物科技有限公司、呼倫貝爾東北阜豐生物科技有限公司等企業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。近三年來(lái)累計(jì)生產(chǎn)葡萄糖產(chǎn)品131.79萬(wàn)噸，新增利潤(rùn)34670.2萬(wàn)元，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
2、社會(huì)效益
本項(xiàng)目是企業(yè)在現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)活性炭再生、移動(dòng)床連續(xù)離交法生產(chǎn)結(jié)晶糖、母液糖再結(jié)晶工藝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化而開(kāi)發(fā)的，不僅可以提高產(chǎn)品收率，
3、環(huán)境效益
本項(xiàng)目在解決困擾結(jié)晶葡萄糖行業(yè)持續(xù)發(fā)展的母液處理問(wèn)題，開(kāi)拓性地將模擬移動(dòng)床和微生物技術(shù)相結(jié)合，有效地利用了葡萄糖生產(chǎn)中母液的同時(shí)再生活性炭，降低了生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了廢物再利用。
七、項(xiàng)目應(yīng)用情況
目前該項(xiàng)目技術(shù)已經(jīng)在齊齊哈爾龍江阜豐生物科技有限公司和呼倫貝爾東北阜豐生物科技有限公司應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益顯著，隨后該技術(shù)將逐步推廣到整個(gè)氨基酸發(fā)酵行業(yè)。
八、項(xiàng)目前景和問(wèn)題
該項(xiàng)目的實(shí)施會(huì)給企業(yè)帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，使企業(yè)實(shí)現(xiàn)了更全面的清潔生產(chǎn)，為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了有力的保障，為整個(gè)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。但本項(xiàng)目的葡萄糖車(chē)間日平均外排母液983噸，母液大量的對(duì)外出售既造成原料的浪費(fèi)，又產(chǎn)生大量運(yùn)費(fèi)，需要考慮降低結(jié)晶糖母液產(chǎn)出量的問(wèn)題。