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CN112794871A - 一种GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法 - Google Patents

一种GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法 Download PDF

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CN112794871A
CN112794871A CN202011606991.XA CN202011606991A CN112794871A CN 112794871 A CN112794871 A CN 112794871A CN 202011606991 A CN202011606991 A CN 202011606991A CN 112794871 A CN112794871 A CN 112794871A
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CN
China
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resin
column
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stabilizing
positive
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CN202011606991.XA
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Inventor
吕雪峰
刘祥
张凯
段仰凯
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Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology of CAS
Original Assignee
Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology of CAS
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Publication date
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    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H1/00Processes for the preparation of sugar derivatives
    • C07H1/06Separation; Purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H15/00Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
    • C07H15/02Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures
    • C07H15/04Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures attached to an oxygen atom of the saccharide radical
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Abstract

本发明公开了一种GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法,包括如下步骤:将GG产品料液依次经过阳树脂柱和阴树脂柱,或依次经过阴树脂柱和阳树脂柱后进行脱盐处理后,再经过阳树脂调节柱或/和阴树脂调节柱,以调节料液的pH值;所述阳树脂柱包括串联的阳树脂预处理柱、挥发罐和脱盐处理柱,GG料液从阳树脂预处理柱进入,从脱盐处理柱流出。其中预处理柱作用是将料液中大部分HCO3 处理完毕形成CO2,然后料液进入挥发罐中,进一步释放其中的CO2,最后进入脱盐处理柱将阳离子去除完全。经过脱盐处理后的GG料液,再经过阳树脂调节柱或/和阴树脂调节柱,可以调节料液的pH值至中性左右,以保证GG产品的纯度和质量。

Description

一种GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法
技术领域
本发明属于GG精制纯化技术领域,尤其涉及一种GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
甘油葡萄糖苷(Glucosylglycerol,GG)是一类由甘油分子和葡萄糖分子通过糖苷键连接而形成的糖苷类化合物,在化妆品、医药及食品行业应用前景广阔,目前中国科学院青岛生物能源与过程研究所开发出了一种户外养殖螺旋藻生产GG以及后续纯化精制方法,即首先改进螺旋藻养殖技术,使其产生GG,然后使用低渗方式获得GG粗提液,最后通过脱色脱盐等手段获得最终高纯度产品。其中在脱色过程结束后,采用树脂处理对样品进行脱盐处理。树脂脱盐是利用树脂上特殊基团所带氢及氢氧基团置换料液中阳离子及阴离子,新进入料液的H+及OH-形成水,从而使料液pH始终处在稳定过程,但是在实际应用中处理后,料液往往出现pH值出现大幅变化的情况。此外,发明人还发现,在脱盐过程中,GG料液经过阳树脂后出现了大量气泡,导致后续料液与阳树脂接触不充分,导致脱盐效率下降,增加了处理时间,容易导致后续料液积存;同时还会导致树脂再生成本增减,降低GG产品的经济效益。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法。可以将料液的pH值稳定在中性左右,并可以有效提高料液脱盐效率。
为解决以上技术问题,本发明的以下一个或多个实施例提供了如下技术方案:
第一方面,本发明提供一种GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法,包括如下步骤:将经过脱色处理后的GG料液依次经过阳树脂柱和阴树脂柱,或依次经过阴树脂柱和阳树脂柱后进行脱盐处理,阳树脂和阴树脂的质量比为2:0.5-1.5。
第二方面,本发明提供另一种GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法,包括如下步骤:
将经过脱色处理后的GG料液依次经过阳树脂柱和阴树脂柱,或依次经过阴树脂柱和阳树脂柱后进行脱盐处理后,再经过阳树脂调节柱或/和阴树脂调节柱,以调节料液的pH值;
所述阳树脂柱包括串联的阳树脂预处理柱、挥发罐和脱盐处理柱,GG料液从阳树脂预处理柱进入,从脱盐处理柱流出。
与现有技术相比,本发明的以上一个或多个技术方案取得了以下有益效果:
针对方案一,其难点在于阴阳树脂用量比例的把握,同时不同批次料液含盐量有差别,可能会对树脂用量比例有不同要求。当阳树脂:阴树脂=2:1时,并且测试过多批料液,效果稳定。同时调整树脂用量比后对料液饱和处理量也能提升至原来的5-8倍左右;对比之下,原方案使用树脂比例为阳树脂:阴树脂=1:1.6,料液饱和处理能力为2-4BV(1BV为阳树脂+阴树脂总体积量)。
针对方案二,在脱盐过程中,发现料液经过阳树脂后出现大量气泡,可导致后续料液与阳树脂接触不充分,脱盐效率下降。产生气泡的原因是料液中含有大量HCO3 -,经过阳树脂后,料液中阳离子吸附到阳树脂上,同时将H+置换下来并与HCO3 -反应,反应式如下:
Figure BDA0002866139430000031
阳树脂中气泡即为CO2,为了解决该问题,将所用阳树脂分为两部分,即预处理柱和脱盐处理柱,并且在两柱之间增加一挥发罐。其中预处理柱作用是将料液中大部分HCO3 -处理完毕形成CO2,然后料液进入挥发罐中,进一步释放其中的CO2,最后进入脱盐处理柱将阳离子去除完全。
经过脱盐处理后的GG料液,再经过阳树脂调节柱或/和阴树脂调节柱,可以调节料液的pH值至中性左右,以保证GG产品的纯度和质量。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
第一方面,本发明提供一种GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法,包括如下步骤:将经过脱色处理后的GG料液依次经过阳树脂柱和阴树脂柱,或依次经过阴树脂柱和阳树脂柱后进行脱盐处理,阳树脂和阴树脂的质量比为2:0.5-1.5。
在一些实施例中,阳树脂和阴树脂的质量比为2:0.8-1.2;
进一步的,阳树脂和阴树脂的质量比为2:1。
第二方面,本发明提供另一种GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法,包括如下步骤:
将经过脱色处理后的GG料液依次经过阳树脂柱和阴树脂柱,或依次经过阴树脂柱和阳树脂柱后进行脱盐处理后,再经过阳树脂调节柱或/和阴树脂调节柱,以调节料液的pH值;
所述阳树脂柱包括串联的阳树脂预处理柱、挥发罐和脱盐处理柱,GG料液从阳树脂预处理柱进入,从脱盐处理柱流出。
在一些实施例中,阳树脂预处理柱和脱盐处理柱中的阳树脂的质量比为1:2-1:1。
在一些实施例中,GG产品料液经过脱盐处理后,多次进入阳树脂调节柱或/和阴树脂调节柱,以调节料液的pH值为6.5-7.5。
在一些实施例中,阳树脂预处理柱的温度为4-20℃。
在一些实施例中,挥发罐内的料液温度为4-20℃。
在一些实施例中,阳树脂柱和阴树脂柱中树脂装填的高度大于2m。树脂吸附无机盐是自上而下的过程,因此树脂床高度一般在2-3米以上,以便于料液与树脂充分接触,提高脱盐效果,如果树脂床高度过低,则无机盐吸附量下降。
进一步的,阳树脂柱和阴树脂柱中树脂装填的高度为3-5m。
实施例1
GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法,包括如下步骤:将经过脱色处理后的GG料液依次经过阳树脂柱和阴树脂柱,或依次经过阴树脂柱和阳树脂柱后进行脱盐处理,阳树脂和阴树脂的质量比为2:1,料液处理流速为7BV/h,其中1BV为阳树脂+阴树脂总体积量,料液的温度为20℃。
取经过脱盐处理后的料液,检测其pH值为7,其对料液饱和处理量为10BV,其中1BV为阳树脂+阴树脂总体积量。
对比例1
与实施例1相比,其区别点在于:阳树脂和阴树脂的质量比为1:1.6,其他与实施例1的相同,其对料液饱和处理量为3BV,其中1BV为阳树脂+阴树脂总体积量。
对比例2
与实施例1相比,其区别点在于:阳树脂和阴树脂的质量比为1.6:1,其他与实施例1的相同,其对料液饱和处理量为6BV,其中1BV为阳树脂+阴树脂总体积量。
对比例3
与实施例1相比,其区别点在于:阳树脂和阴树脂的质量比为2.5:1,其他与实施例1的相同,其对料液饱和处理量为5BV,其中1BV为阳树脂阴树脂总体积量。
实施例2
将经过脱色处理后的GG料液依次经过阳树脂预处理柱、挥发罐、阳树脂脱盐处理柱和阴树脂柱,进行脱盐处理,阳树脂预处理柱和脱盐处理柱中的阳树脂的质量比为1:2,挥发罐内的温度为15℃,阳树脂预处理柱的温度为15℃;
再反复经过阳树脂调节柱和阴树脂调节柱,以调节料液的pH值至7。
采用该种方式对脱色后的GG料液进行脱盐处理,料液在阳树脂脱盐处理柱内没有产生气泡,进而提高了料液的脱盐和pH值稳定效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法,其特征在于:包括如下步骤:将经过脱色处理后的GG料液依次经过阳树脂柱和阴树脂柱,或依次经过阴树脂柱和阳树脂柱后进行脱盐处理,阳树脂和阴树脂的质量比为2:0.5-1.5。
2.根据权利要求1所述的GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法,其特征在于:阳树脂和阴树脂的质量比为2:0.8-1.2;
进一步的,阳树脂和阴树脂的质量比为2:1。
3.一种GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法,其特征在于:包括如下步骤:
将经过脱色处理后的GG料液依次经过阳树脂柱和阴树脂柱,或依次经过阴树脂柱和阳树脂柱后进行脱盐处理后,再经过阳树脂调节柱或/和阴树脂调节柱,以调节料液的pH值;
所述阳树脂柱包括串联的阳树脂预处理柱、挥发罐和脱盐处理柱,GG料液从阳树脂预处理柱进入,从脱盐处理柱流出。
4.根据权利要求3所述的GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法,其特征在于:阳树脂预处理柱和脱盐处理柱中的阳树脂的质量比为1:2-1:1。
5.根据权利要求3所述的GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法,其特征在于:GG产品料液经过脱盐处理后,多次进入阳树脂调节柱或/和阴树脂调节柱,以调节料液的pH值为6.5-7.5。
6.根据权利要求5所述的GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法,其特征在于:GG产品料液经过脱盐处理后,多次进入阳树脂调节柱或/和阴树脂调节柱,以调节料液的pH值为6.8-7.2。
7.根据权利要求3所述的GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法,其特征在于:阳树脂预处理柱的温度为4-20℃。
8.根据权利要求3所述的GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法,其特征在于:挥发罐内的料液温度为4-20℃。
9.根据权利要求3所述的GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法,其特征在于:阳树脂柱和阴树脂柱中树脂装填的高度大于2m。
10.根据权利要求9所述的GG脱盐处理过程中稳定pH值的方法,其特征在于:阳树脂柱和阴树脂柱中树脂装填的高度为3-5m。
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