第一節(jié) 葡萄糖內(nèi)酯的簡介
葡萄糖內(nèi)酯簡稱GDL或內(nèi)酯，是由葡萄糖氧化成葡萄糖酸或其鹽類，經(jīng)純化脫鹽、脫色、濃縮、結(jié)晶而制得。在食品工業(yè)中用作凝固劑、穩(wěn)定劑、酸味劑、保鮮劑和防腐劑，是一種多功能食品添加劑（可研報告）。
第二節(jié) 葡萄糖內(nèi)酯的工藝流程
以葡萄糖為原料生產(chǎn)內(nèi)酯
微生物發(fā)酵法
在15%～35%的葡萄糖溶液中加入硫酸鎂、磷酸二氫鉀和磷酸氫二銨等營養(yǎng)物質(zhì)，接種黑曲霉菌種NRRL3，在30℃和pH6.5的條件下通氣培養(yǎng)40h。過濾發(fā)僻液，再經(jīng)后處理得內(nèi)酯結(jié)晶。
葡萄糖氧化酶法
在35～37℃和Ph6的條件下，在乙醇水溶液(如50%)中，葡萄糖氧化酶將葡萄糖氧化為內(nèi)酯和葡萄糖酸的平衡溶液，反應(yīng)過程中也加入過氧化氫酶，以分解所產(chǎn)生的過氧化氫。所得到的葡萄糖酸的溶液，經(jīng)上述的后處理方法可得內(nèi)酯結(jié)晶，此法收率可達(dá)98%。
催化氧化法
在8%的葡萄糖水溶液300g中加入上述Pd/C催化劑，在50℃下通入空氣，同時滴加NaOH溶液，保持pH=9.0～9.5，當(dāng)pH值不再下降時反應(yīng)結(jié)束，濾去催化劑，用陽離子交換樹脂處理得310g葡萄糖酸液。在70℃下減壓濃縮至濃度80%～85%，冷卻至40℃以下，加入晶種，待結(jié)晶后過濾、干燥得22.6g內(nèi)酯，濾液再濃縮、結(jié)晶，又可得5.3g產(chǎn)品，總收率為93.3% 。
以葡萄糖酸鈣為原料生產(chǎn)內(nèi)酯
該法先將葡萄糖酸鈣通過無機(jī)酸分解或離子交換樹脂脫鈣得葡萄糖酸溶液。如將100份濃硫酸加入500份水中，再加入葡萄糖酸鈣，在60-85℃下保溫1.5h；靜置12h后過濾，濾液加草酸，并在50℃下保溫1h；靜置后過濾得葡萄糖酸液，經(jīng)后處理得內(nèi)酯。后處理的方法有以下三種：
非溶劑結(jié)晶法：將葡萄糖酸液減壓濃縮至漿狀，加入低級酮類非溶劑，緩緩攪拌冷卻，使結(jié)晶析出，再經(jīng)分離、洗滌、干燥得成品。此法操作簡便，收率也較高。
分步結(jié)晶法：在52～54℃下將葡萄糖酸液濃縮至78%～85%，冷卻至47~48℃，加入葡萄糖酸內(nèi)酯晶種，并繼續(xù)濃縮，待晶種長大后分離得第一批內(nèi)酯結(jié)晶。母液以同樣的方式繼續(xù)蒸發(fā)濃縮。結(jié)晶經(jīng)洗滌、干燥得成品，總得率為75%～78%。此法優(yōu)點(diǎn)是不用有機(jī)溶劑，但濃縮液黏度高，結(jié)晶分離操作困難。
共沸脫水結(jié)晶法：向葡萄糖酸液中加入C3～C4的烷醇，在50℃和16kPa下共沸脫水。然后向濃縮液中投晶種，降溫結(jié)晶，再經(jīng)分離、洗滌、干燥得成品。此法優(yōu)點(diǎn)是體系黏度低，分離操作容易，單程收率可達(dá)91%以上 。
第四節(jié) 葡萄糖內(nèi)酯的現(xiàn)狀及發(fā)展前景
近日國內(nèi) 市場 研究 機(jī)構(gòu)西美國際發(fā)布了最新的《中國葡萄糖酸內(nèi)酯 市場 研究 與預(yù)測報告>>，報告主要 研究 了2006-2010年葡萄糖酸內(nèi)酯 行業(yè) 的發(fā)展趨勢、生產(chǎn)情況出口 分析 、技術(shù) 分析 、消費(fèi)領(lǐng)域，預(yù)測了葡萄糖酸內(nèi)酯在不同領(lǐng)域的供需形勢。
報告指出，中國是世界上重要的葡萄糖酸內(nèi)酯（GDL）生產(chǎn)國之一。2010年GDL生產(chǎn)產(chǎn)量約16,000噸，從2007年到2011年，年復(fù)合增長率約為1%。在此期間，由于全球金融危機(jī)的影響，以及生產(chǎn)成本有所上升，2010年產(chǎn)量比2009年略有下降。
目前，全國范圍內(nèi)，有大約10個葡萄糖酸內(nèi)酯生產(chǎn)商。安徽省興宙醫(yī)藥食品有限公司是最大的葡萄糖酸內(nèi)酯生產(chǎn)企業(yè)，2010年該公司生產(chǎn)GDL約4,800噸，占全國總產(chǎn)量的30%。
在中國，用葡萄糖或玉米淀粉為原料的發(fā)酵法生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)很成熟。同時，主要有兩種不同的發(fā)酵方法，其一是鈣鹽法，另一種是鈉鹽的方法。雖然發(fā)酵方法是相對化學(xué)方法更生態(tài)環(huán)保，但仍對環(huán)境有污染。由于國內(nèi)日益嚴(yán)格的環(huán)保政策，生產(chǎn)成本預(yù)計將增加。
研究 表明：中國是世界上重要的GDL出口國。2010年國內(nèi)GDL出口量約2,700噸。此外，2011年上半年，出口量上升到約2,100噸，比2010年上半年增長了68％。2010年，埃及，德國和韓國是中國GDL出口的前三位國家。
2010年，GDL不同的下游產(chǎn)業(yè)共消耗13,000多噸，如食品，藥品等。食品 行業(yè) 消費(fèi)占總消費(fèi)量的93%，在食品工業(yè)中，豆腐是GDL最大的消費(fèi)領(lǐng)域。國內(nèi)食品 行業(yè) 的快速發(fā)展，以及人們對無害的食品添加劑的需求，GDL在國內(nèi)的需求將在未來會不斷增加。
西美國際 研究 員張超認(rèn)為：隨著國外經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，以及國內(nèi)食品 行業(yè) 的快速發(fā)展，人們食品安全意識不斷增強(qiáng)，作為一種對人體無害的食品添加劑，GDL的使用范圍會變得更廣，GDL的生產(chǎn)與需求在未來也會逐步增加。
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