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摘 要

L-阿拉伯糖和木糖醇是2种功能性的食品添加剂，对人体健康有着重要的作用。本研究重点研究了含有L-阿拉伯糖和木糖醇的木糖醇母液的产品开发利用。首先研究了木糖醇和L-阿拉伯糖的溶解特性，然后选用强碱性阴离子交换树脂201型、强酸性阳离子交换树脂732型、大孔吸附树脂HPD100三种树脂，利用φ353mm*40mm和φ253mm*30mm两种离子层析柱，选择两种浓度的L-阿拉伯糖和木糖醇混合溶液，进行产品分离，接着对分离样品分别选用降温结晶法和真空干燥法进行结晶。研究结果如下：（1）获得了L-阿拉伯糖溶解度曲线拟合方程，R²=0.9889；木糖醇的溶解度曲线拟合方程，R²=0.9704。（2）对分离的影响程度大小排序为：树脂类型gt;层析柱类型gt;进样浓度，优化实验结果为使用强碱性阴离子交换树脂201型，选择φ253mm*30mm型层析柱，进样浓度为20%能成功分离木糖醇和L-阿拉伯糖的混合溶液，且柱效最好，实现完全分离（1.65）。（3）降温结晶法和真空干燥法都得到了L-阿拉伯糖和木糖醇的结晶样品，结晶得率分别都在98%以上。

关键词：木糖醇母液 L-阿拉伯糖 木糖醇 结晶 分离

Separation and crystallization of l-arabin and xylitol in xylitol mother liquor

Abstract

L-arabinose and xylitol are two kind of functional food additives that have an important role in human health. This study focused on product development about L-arabinose and xylitol in xylitol mother liquor. Firstly, the solubility characteristics of xylitol and L-arabinose were studied, and then three types of resins of strong base anion exchange resin type 201, strong acid cation exchange resin type 732, and macroporous adsorption resin HPD100, two kinds of ion chromatography column including φ353mm*40mm and φ253mm*30mm were used to separate L-arabinose and xylitol of two concentrations of mixed solution, and followed by the separation from two concentrations of mixed solution were crystallized by the methods of cooling crystallization and vacuum drying method . The results were as follows:(1) The fitting equation of L-arabinose solubility curve was , R²=0.9889; the fitting equation of xylitol solubility curve was ,R²=0.9704. (2) The degree of impact ranking of separation was: resin typegt; column type gt; injection concentration, Optimize experiment results was that xylitol and L-arabinose of the 20% mixed solution were separated by a strong basic anion exchange resin type 201, φ253mm*30mm type column successfully , complete separation of xylitol and L-arabinose was achieved and the degree of separation was 1.65. (3) Crystallization of L-arabinose and xylitol were obtained by the method of temperature-reducing crystallization and vacuum drying individually, and the crystal yields were all above 98%.

Keyword:Xylitol mother liquor;L-arabin ;Xylitol ;Crystallization; Separation

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1木糖醇母液 1

1.2 单糖分离方法 1

1.2.1 化学法 1

1.2.3 模拟移动床技术 2

1.2.4 膜分离法 2

1.2.5 微生物法 3

1.3 糖醇分离方法 3

1.3.1 色谱分离法 3

1.3.2 模拟移动床技术 3

1.3.3 结晶法 3

1.3.4 微生物法 3

1.4 L-阿拉伯糖和木糖醇的结晶方法 4

1.4.1 真空干燥法 4

1.4.2 降温冷却法 4

1.4.3 界面扩散法 5

1.5 评价指标 5

1.5.1 水合特性的测量 5

1.5.2 黏度的测定 5

1.5.3 旋光性的测定 6

1.5.4 薄层层析法 6

1.5.5 美拉德反应 6

1.6 本课题研究目的及意义 6

第二章 实验材料与方法 8

2.1 实验材料 8

2.1.1 实验原料 8

2.1.2 实验试剂 8

2.2 实验设备 8

2.3 实验方法 9

2.3.1 L-阿拉伯糖和木糖醇的溶解度测定 9

2.3.2 离子交换树脂的预处理 9

2.3.3 离子交换树脂的装填 10

2.3.4 木糖醇和L-阿拉伯糖的分离 10

2.3.5 L-阿拉伯糖和木糖醇降温结晶 10

2.3.6 L-阿拉伯糖和木糖醇真空结晶法 10

2.4 实验内容 11

2.4.1 L-阿拉伯糖和木糖醇溶解度测定 11

2.4.2 L-阿拉伯糖和木糖醇的分离 11

2.4.3 L-阿拉伯糖和木糖醇的结晶 11

第三章 实验结果与讨论 13

3.1 木糖醇溶解度曲线 13

3.2 L-阿拉伯糖溶解度曲线 13

3.3 L-阿拉伯糖和木糖醇的分离 14

3.4 L-阿拉伯糖结晶 18

3.5 木糖醇结晶 19

第四章 结论与展望 21

4.1 结论 21

4.2 展望 21

参考文献 22

致谢 24

第一章 文献综述

随着社会的进步，人们渐渐地认识到L-阿拉伯糖和木糖醇这两种工业产品对于人体健康方面有着重要的作用，对于L-阿拉伯糖和木糖醇这两种产品进行了越来越多的研究，L-阿拉伯糖和木糖醇的市场价值也在不断的增加，对于存在于木糖醇母液中的L-阿拉伯糖和木糖醇的研究是其中尤为重要的一部分内容。本实验通过对L-阿拉伯糖溶液和木糖醇溶液的结晶，两者混合溶液进行分离的研究，通过研究不同的结晶方法以及通过有效的分离手段对L-阿拉伯糖和木糖醇进行结晶与分离，实验得出有效结晶L-阿拉伯糖和木糖醇晶体的实验方法，以及能够进行有效分离的实验方法，以期能够得到高纯度的L-阿拉伯糖和木糖醇结晶以及对L-阿拉伯糖和木糖醇的混合溶液进行有效的分离。

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