技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及功能糖生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種木糖的制備方法。
背景技術(shù)：
木糖產(chǎn)品為白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，味甜，甜度相當(dāng)于蔗糖的70%，沒有能量值，不能為人體提供熱量，對人體腸道內(nèi)的雙歧桿菌具有較高的增值作用，能改善人體的微生態(tài)環(huán)境，提高機(jī)體免疫力。木糖產(chǎn)品主要用于制備木糖醇，在食品加工、飲料添加、寵物食品制備等方面有廣泛的應(yīng)用，還可作為肉食品、糧食制品的風(fēng)味改良劑和制備肉類香精、高檔醬油色的原料，對改善和提高人們的生活品質(zhì)具有重要功能和作用。
傳統(tǒng)制備木糖產(chǎn)品是以玉米芯、甘蔗渣等農(nóng)業(yè)廢棄物為原料，經(jīng)預(yù)處理、硫酸水解、輕質(zhì)碳酸鈣中和、粉末活性炭脫色、陽陰陽一次離子交換、一次蒸汽蒸發(fā)濃縮、陰陽陰二次離子交換、二次蒸汽蒸發(fā)濃縮、單效蒸發(fā)、結(jié)晶、離心、烘干等工序制備而成。此工藝中由于采用硫酸水解，因此在木糖水解液及排放的廢水中含有大量的硫酸根離子，給木糖廢水處理造成很大困難，按照目前廢水處理的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)硫酸根：COD大于1：10時，由于硫?qū)钚晕勰辔⑸锏亩竞ψ饔茫瑹o法采用通用的厭氧工藝，其廢水處理工藝不僅投資大，效果也差，硫酸水解使得水解液顏色很深，給后期脫色造成很大困難，而且由于硫酸的化學(xué)活性低，水解時所用的當(dāng)量要比鹽酸高50%左右，給水解后的脫鹽增加很大負(fù)荷，與鹽酸水解相比，其離交負(fù)荷與脫色負(fù)荷幾乎要高一倍。同時玉米芯水解時，采用的是高徑比比較大的立式水解釜，屬于間歇式的蒸煮鍋，體積大，效率低，防腐采用普通鋼板貼瓷磚的方式，這是一種相當(dāng)落后的防腐方式：瓷磚容易脫落，瓷磚粘結(jié)劑耐腐蝕性差，只能用硫酸，不能用鹽酸進(jìn)行水解，無法實(shí)現(xiàn)快速噴放而利用蒸汽噴放將物料粉碎，玉米芯在水解釜內(nèi)基本呈靜止?fàn)顟B(tài)，造成水解時間長，水解速度慢，副反應(yīng)多，雜質(zhì)多，后處理困難，生產(chǎn)效率低。另外，木糖液的精制除雜采用的是離子交換樹脂法，在再生這些陰、陽離子交換樹脂時會產(chǎn)生大量的廢酸、廢堿液，致使廢水排放量大，污染環(huán)境嚴(yán)重。始終采用高壓飽和蒸汽將低濃度的木糖液濃縮至高濃度的木糖膏，蒸汽耗量大，由此可見，傳統(tǒng)的木糖生產(chǎn)方法存在著高消耗、高能耗、高污染等三高問題，不符合國家產(chǎn)業(yè)政策要求，存在著較大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展風(fēng)險。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一種木糖的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，該木糖的制備方法的步驟如下：
1）預(yù)處理：該環(huán)節(jié)分為罐外預(yù)處理和罐內(nèi)預(yù)處理，罐外預(yù)處理是利用滾篩去除玉米芯中的塵土、磚石塊和細(xì)小絨毛，利用工業(yè)水清洗掉玉米芯中殘存的灰塵雜質(zhì)；
罐內(nèi)預(yù)處理是利用熱水和質(zhì)量百分比濃度為0.1—0.5%的稀鹽酸液，去除掉玉米芯中的色素、膠體雜質(zhì)，達(dá)到徹底凈化玉米芯的目的；使用稀鹽酸溶液的濃度控制的好壞與否，直接影響到玉米芯的預(yù)處理效果，如果濃度低，玉米芯中的色素、膠體等雜質(zhì)會去除得不徹底，影響后續(xù)木糖水解液的質(zhì)量；如果濃度高，會將玉米芯中的部分半纖維素水解成木糖，當(dāng)作廢液排掉，導(dǎo)致后續(xù)玉米芯的水解收率降低，影響制備木糖的產(chǎn)率；
2）水解：將預(yù)處理好的玉米芯導(dǎo)入蒸球設(shè)備中，按玉米芯干物重量的1:2-6加入質(zhì)量百分比濃度0.5-1.0%的鹽酸溶液，該鹽酸溶液是用反滲透設(shè)備處理過的淡水配制而成；之后開啟轉(zhuǎn)動裝置，控制蒸球轉(zhuǎn)速為10-50轉(zhuǎn)/分鐘，然后通入蒸汽，升溫至90-110℃、保溫1-3小時，使玉米芯中的半纖維素充分轉(zhuǎn)化為木糖分子；
3）固液分離：將上述水解后的液渣送入固液分離裝置中進(jìn)行固液分離，分離后的木糖水解液進(jìn)入水解液罐，進(jìn)行后續(xù)的精制處理；分離后的水解渣經(jīng)清洗后進(jìn)入渣煤混燒生物質(zhì)鍋爐進(jìn)行燃燒制備蒸汽，用于本方法的蒸發(fā)濃縮用，水解渣清洗液回收，用于水解工序的配制鹽酸液用，以節(jié)省水資源；
4）脫色：用泵將水解液罐中的木糖水解液打至裝有脫色劑的脫色釜或脫色柱中，利用脫色釜或脫色柱中的脫色劑將木糖水解液中的色素、灰分、膠體、可見渣漬雜質(zhì)去除，使其透光率達(dá)到20-50%，得到透明的木糖脫色液；
5）連續(xù)納濾膜脫酸、濃縮：利用納濾膜可以截留和透過不同分子量物質(zhì)的原理，將木糖脫色液打入裝有截留分子量為100道爾頓的連續(xù)納濾膜裝置中，鹽酸和水等小分子物質(zhì)（相對分子量小于36.5）可以透過納濾膜，得到透過液，而木糖等大分子物質(zhì)（相對分子量大于150.13）則被納濾膜截留，得到截留液，同時，需不斷加純化水洗濾，使大部分鹽酸液成分透過納濾膜，分別收集透過液和截留液，收集到的截留液進(jìn)行后續(xù)的處理，收集到的透過液返回水解工序，用于玉米芯水解的配酸用；
6）MVR蒸發(fā)濃縮：采用MVR蒸發(fā)器對木糖截留液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，使其干物濃度為40—50%；
7）色譜精制除鹽提純：采用色譜分離吸附樹脂對木糖MVR蒸發(fā)濃縮液進(jìn)行精制除鹽提純，色譜分離吸附樹脂對木糖等糖類物質(zhì)和鈣、鎂、鈉、氯、硝酸根及色素等雜質(zhì)的吸附系數(shù)不同，導(dǎo)致各種物質(zhì)流出系統(tǒng)的時間也不同，有先有后，先流出的組分叫抽提液（即含木糖等糖類物質(zhì)較多的組分），后流出的組分叫提余液（即含雜質(zhì)較多的組分），分別收集抽提液和提余液，抽提液進(jìn)行后續(xù)的木糖制備處理，提余液經(jīng)濃縮后作為木糖的副產(chǎn)品出售；
色譜精制除鹽提純的分離溫度為50—70℃；試驗(yàn)證明，在色譜分離吸附樹脂和木糖液耐受的溫度范圍內(nèi)，溫度越高，分離度越高，分離效果越好，溫度越低，色譜分離吸附樹脂的分離度越低，分離效果越差，當(dāng)分離溫度低于50℃時，色譜分離吸附樹脂的分離度明顯降低，導(dǎo)致雜質(zhì)與木糖液分離不徹底，當(dāng)溫度高于70℃時，木糖液中的雜質(zhì)會發(fā)生變性、變色，不易去除，同時會加速色譜分離吸附樹脂的老化，嚴(yán)重影響樹脂的壽命，所以選擇分離溫度為50—70℃可以保證色譜分離吸附樹脂的分離度和最佳的樹脂使用壽命；
8）陰、陽離子交換樹脂精制：將抽提液通過裝有陰、陽離子交換樹脂串聯(lián)組成的離子交換柱，對木糖液進(jìn)行進(jìn)一步的精制處理，去除其含有的陰、陽離子；
9）濃縮、結(jié)晶、離心、烘干：采用MVR蒸發(fā)器對木糖精制液進(jìn)行濃縮，采用蒸發(fā)結(jié)晶的方式，使木糖糖膏由不飽和溶液變?yōu)轱柡腿芤涸俎D(zhuǎn)化為過飽和溶液，其木糖晶粒不斷長大并析出，再通過上懸式離心機(jī)將木糖晶體與母液分離，分別得到木糖晶體和木糖母液，木糖晶體通過蒸汽烘干裝置將木糖晶體中的水分去除，得到結(jié)晶木糖成品；木糖母液作為副產(chǎn)品出售，用于制備焦糖色素產(chǎn)品的原料。
所述的步驟1）中的熱水是溫度為80-110℃的蒸發(fā)冷凝水。
所述的步驟1）中罐內(nèi)預(yù)處理的溫度為80-110℃、壓力為0.01—0.05MPa、時間為0.5—2.0小時。
所述的步驟2）中蒸球設(shè)備選用由碳鋼襯哈氏合金、碳鋼襯鈦金屬材料、碳鋼襯聚氯乙烯塑料或碳鋼襯聚四氟乙烯中的一種制成。
所述的步驟3）中的固液分離裝置是氣囊壓榨機(jī)。
所述的步驟4）中脫色劑為粉末活性炭、顆?；钚蕴炕蛎撋珮渲械囊环N或幾種組合。
所述的步驟5）中連續(xù)納濾膜裝置內(nèi)溫度是30—50℃，連續(xù)納濾膜前壓力為1.5—3.0Mpa。
所述的步驟7）中色譜分離吸附樹脂選用鈣型的色譜分離吸附樹脂。
所述的步驟8）中陰、陽離子交換樹脂再生產(chǎn)生的廢堿液、廢鹽酸液分開單獨(dú)儲存，然后通過連續(xù)納濾膜廢酸回收系統(tǒng)和廢堿回收系統(tǒng)對廢鹽酸液、廢堿液進(jìn)行單獨(dú)回收，回收的鹽酸液用于玉米芯的水解工序用，回收的液堿液用于陰離子交換樹脂的預(yù)再生用。
本發(fā)明的一種木糖的制備方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：
1）采用旋轉(zhuǎn)蒸球工藝技術(shù)水解玉米芯制備木糖，屬于動態(tài)水解過程，玉米芯浸泡徹底，催化劑鹽酸利用充分，水解效率高，同時，可以降低玉米芯的加水比，提高木糖水解液的干物濃度，減少后續(xù)的蒸汽消耗量。
2）由于鹽酸化學(xué)活性高，采用鹽酸水解玉米芯后，在同樣的水解度下，鹽酸的化學(xué)當(dāng)量只需要硫酸當(dāng)量的60%，這樣后脫鹽精制工序負(fù)荷可減少40%，同時，所得的木糖水解液的顏色較淺，脫色劑用量至少可以減少40%。
3）由于鹽酸不存在對厭氧菌的抑制作用，所以本發(fā)明工藝產(chǎn)生的廢水比傳統(tǒng)木糖生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的廢水好處理得多，對廢水處理有很大的好處。
4）采用色譜分離技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的離子交換樹脂精制提純木糖液，不消耗酸、堿，無再生廢酸堿水產(chǎn)生，具有分離效率高，用水量少，廢水排放量少等優(yōu)勢，同時結(jié)合連續(xù)鈉濾膜脫酸、濃縮和MVR蒸發(fā)濃縮工藝技術(shù)，可顯著降低蒸汽消耗，具有較好的節(jié)能、節(jié)水效果。
5）相比于傳統(tǒng)木糖生產(chǎn)的工藝技術(shù)，簡化了工藝流程，縮短了生產(chǎn)周期，降低了木糖的生產(chǎn)成本，減少了廢水排放，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效果。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
1）預(yù)處理：取1000kg玉米芯，利用滾篩去除玉米芯中的塵土、磚石塊和細(xì)小絨毛，利用工業(yè)水清洗掉玉米芯中殘存的灰塵等雜質(zhì)。然后導(dǎo)入碳鋼襯哈氏合金的蒸球設(shè)備中，加入80℃的蒸發(fā)冷凝水，旋轉(zhuǎn)浸泡2.0小時后將廢液排掉，然后再加入質(zhì)量百分比濃度為0.5%的稀鹽酸液，加蒸汽升溫至80℃，在壓力為0.01MPa下預(yù)處理2.0小時后將廢液排掉，這樣，玉米芯中的塵土、磚石塊、細(xì)小絨毛、色素、膠體等雜質(zhì)已全部去除掉，得到了徹底凈化；
2）水解：在碳鋼襯哈氏合金的蒸球設(shè)備中，按玉米芯干物重量的1:2加入用反滲透設(shè)備處理過的淡水配制的質(zhì)量百分比濃度1.0%的鹽酸溶液2000kg，開動轉(zhuǎn)動裝置，控制蒸球轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/分鐘，然后通入蒸汽，升溫至110℃、保溫1小時，使玉米芯中的半纖維素充分轉(zhuǎn)化為木糖分子；
3）固液分離：用泵將水解液渣送入氣囊壓榨機(jī)設(shè)備中，使木糖水解液與水解渣分離，分離后的木糖水解液進(jìn)入水解液罐，進(jìn)行后續(xù)的精制處理。分離后的水解渣加工業(yè)水清洗，直至清洗至中性，然后將該渣送入渣煤混燒生物質(zhì)鍋爐進(jìn)行燃燒制備蒸汽，用于本發(fā)明工藝的蒸發(fā)濃縮用，清洗液回收，用于水解工序的配制鹽酸液用，以節(jié)省水資源；
4）脫色：用泵將水解液罐中的木糖水解液打至裝有粉末活性炭的脫色釜中，利用粉末活性炭的吸附作用將木糖水解液中的色素、灰分、膠體、可見渣漬等雜質(zhì)去除，使其透光率達(dá)到20%，得到透明的木糖脫色液；
5）連續(xù)納濾膜脫酸、濃縮：利用納濾膜可以截留和透過不同分子量物質(zhì)的原理，將透光率為20%的木糖脫色液打入裝有截留分子量為100道爾頓的連續(xù)納濾膜裝置中，控制膜前壓力為1.5MPa、提純溫度為30℃，木糖液中的鹽酸和水等小分子物質(zhì)（相對分子量小于36.5）透過納濾膜，得到透過液，而木糖等大分子物質(zhì)（相對分子量大于150.13）則被納濾膜截留，得到截留液，同時，需不斷加純化水洗濾，使大部分鹽酸液成分透過納濾膜，分別收集透過液和截留液，收集到的截留液進(jìn)行后續(xù)的處理，收集到的透過液返回水解工序，用于玉米芯水解的配酸用；
6）MVR蒸發(fā)濃縮：采用MVR蒸發(fā)器（即機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸發(fā)器）對木糖截留液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，使其干物濃度為40%；
7）色譜精制除鹽提純：采用鈣型的色譜分離吸附樹脂對干物濃度為40%的木糖MVR蒸發(fā)濃縮液進(jìn)行精制除鹽提純，控制分離溫度為50℃，由于鈣型的色譜分離吸附樹脂對木糖等糖類物質(zhì)和鈣、鎂、鈉、氯、硝酸根及色素等雜質(zhì)的吸附系數(shù)不同，導(dǎo)致糖類物質(zhì)和雜質(zhì)類物質(zhì)流出系統(tǒng)的時間也不同，有先有后，先流出的是含木糖等糖類物質(zhì)較多的組分叫抽提液，后流出的是含雜質(zhì)較多的組分叫提余液，分別收集抽提液和提余液，抽提液進(jìn)行后續(xù)的木糖制備處理，提余液經(jīng)濃縮后作為木糖的副產(chǎn)品出售；
8）陰、陽離子交換樹脂精制：將抽提液通過裝有型號為D296陰離子交換樹脂、型號為001×7陽離子交換樹脂串聯(lián)組成的離子交換柱中，對木糖抽提液進(jìn)行進(jìn)一步的精制處理，以去除其含有的陰、陽離子，使其電導(dǎo)率降低至10μS/cm以下；
陰、陽離子交換樹脂再生產(chǎn)生的廢堿液、廢鹽酸液分開單獨(dú)儲存，然后通過連續(xù)納濾膜廢酸回收系統(tǒng)和廢堿回收系統(tǒng)對廢鹽酸液、廢堿液進(jìn)行單獨(dú)回收，回收的鹽酸液用于玉米芯的水解工序用，回收的液堿液用于陰離子交換樹脂的預(yù)再生用；
9）濃縮、結(jié)晶、離心、烘干：采用MVR蒸發(fā)器對木糖精制液進(jìn)行濃縮，使其干物濃度為83%，得到木糖糖膏，然后采用蒸發(fā)結(jié)晶的方式，使木糖糖膏由不飽和溶液變?yōu)轱柡腿芤涸俎D(zhuǎn)化為過飽和溶液，其木糖晶粒不斷長大并析出，再通過上懸式離心機(jī)將木糖晶體與母液分離，分別得到木糖晶體95kg和干物濃度為60%的木糖母液90kg，木糖晶體通過流化床烘干機(jī)將木糖晶體中的水分去除，得到結(jié)晶木糖成品，其水分質(zhì)量百分比含量為0.28%，滿足了木糖國家標(biāo)準(zhǔn)的要求；木糖母液作為副產(chǎn)品出售，用于制備焦糖色素產(chǎn)品的原料。
實(shí)施例2：
1）預(yù)處理：取800kg玉米芯，利用滾篩去除玉米芯中的塵土、磚石塊和細(xì)小絨毛，利用工業(yè)水清洗掉玉米芯中殘存的灰塵等雜質(zhì)。然后導(dǎo)入碳鋼襯聚氯乙烯塑料的蒸球設(shè)備中，加入110℃的蒸發(fā)冷凝水，旋轉(zhuǎn)浸泡0.5小時后將廢液排掉，然后再加入質(zhì)量百分比濃度為0.1%的稀鹽酸液，加蒸汽升溫至110℃，在壓力為0.05MPa下預(yù)處理0.5小時后將廢液排掉，這樣，玉米芯中的塵土、磚石塊、細(xì)小絨毛、色素、膠體等雜質(zhì)已全部去除掉，得到了徹底凈化；
2）水解：在碳鋼襯聚氯乙烯塑料的蒸球設(shè)備中，按玉米芯干物重量的1:6加入用反滲透設(shè)備處理過的淡水配制的質(zhì)量百分比濃度0.5%的鹽酸溶液4800kg，開動轉(zhuǎn)動裝置，控制蒸球轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分鐘，然后通入蒸汽，升溫至90℃、保溫3小時，使玉米芯中的半纖維素充分轉(zhuǎn)化為木糖分子；
3）固液分離：用泵將水解液渣送入氣囊壓榨機(jī)設(shè)備中，使木糖水解液與水解渣分離，分離后的木糖水解液進(jìn)入水解液罐，進(jìn)行后續(xù)的精制處理。分離后的水解渣加工業(yè)水清洗，直至清洗至中性，然后將該渣送入渣煤混燒生物質(zhì)鍋爐進(jìn)行燃燒制備蒸汽，用于本發(fā)明工藝的蒸發(fā)濃縮用，清洗液回收，用于水解工序的配制鹽酸液用，以節(jié)省水資源；
4）脫色：用泵將水解液罐中的木糖水解液打至裝有顆粒活性炭的脫色柱中，控制一定的運(yùn)行流速，利用顆粒活性炭的吸附作用將木糖水解液中的色素、灰分、膠體、可見渣漬等雜質(zhì)去除，使其透光率達(dá)到50%，得到透明的木糖脫色液；
5）連續(xù)納濾膜脫酸、濃縮：利用納濾膜可以截留和透過不同分子量物質(zhì)的原理，將透光率為50%的木糖脫色液打入裝有截留分子量為100道爾頓的連續(xù)納濾膜裝置中，控制膜前壓力為3.0MPa、提純溫度為50℃，木糖液中的鹽酸和水等小分子物質(zhì)（相對分子量小于36.5）透過納濾膜，得到透過液，而木糖等大分子物質(zhì)（相對分子量大于150.13）則被納濾膜截留，得到截留液，同時，需不斷加純化水洗濾，使大部分鹽酸液成分透過納濾膜，分別收集透過液和截留液，收集到的截留液進(jìn)行后續(xù)的處理，收集到的透過液返回水解工序，用于玉米芯水解的配酸用；
6）MVR蒸發(fā)濃縮：采用MVR蒸發(fā)器（即機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸發(fā)器）對木糖截留液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，使其干物濃度為50%；
7）色譜精制除鹽提純：采用鈣型的色譜分離吸附樹脂對干物濃度為50%的木糖MVR蒸發(fā)濃縮液進(jìn)行精制除鹽提純，控制分離溫度為70℃，由于鈣型的色譜分離吸附樹脂對木糖等糖類物質(zhì)和鈣、鎂、鈉、氯、硝酸根及色素等雜質(zhì)的吸附系數(shù)不同，導(dǎo)致糖類物質(zhì)和雜質(zhì)類物質(zhì)流出系統(tǒng)的時間也不同，有先有后，先流出的是含木糖等糖類物質(zhì)較多的組分叫抽提液，后流出的是含雜質(zhì)較多的組分叫提余液，分別收集抽提液和提余液，抽提液進(jìn)行后續(xù)的木糖制備處理，提余液經(jīng)濃縮后作為木糖的副產(chǎn)品出售；
8）陰、陽離子交換樹脂精制：將抽提液通過裝有型號為D296陰離子交換樹脂、型號為001×7陽離子交換樹脂串聯(lián)組成的離子交換柱中，對木糖抽提液進(jìn)行進(jìn)一步的精制處理，以去除其含有的陰、陽離子，使其電導(dǎo)率降低至10μS/cm以下；
陰、陽離子交換樹脂再生產(chǎn)生的廢堿液、廢鹽酸液分開單獨(dú)儲存，然后通過連續(xù)納濾膜廢酸回收系統(tǒng)和廢堿回收系統(tǒng)對廢鹽酸液、廢堿液進(jìn)行單獨(dú)回收，回收的鹽酸液用于玉米芯的水解工序用，回收的液堿液用于陰離子交換樹脂的預(yù)再生用；
9）濃縮、結(jié)晶、離心、烘干：采用MVR蒸發(fā)器對木糖精制液進(jìn)行濃縮，使其干物濃度為82%，得到木糖糖膏，然后采用蒸發(fā)結(jié)晶的方式，使木糖糖膏由不飽和溶液變?yōu)轱柡腿芤涸俎D(zhuǎn)化為過飽和溶液，其木糖晶粒不斷長大并析出，再通過上懸式離心機(jī)將木糖晶體與母液分離，分別得到木糖晶體75kg和干物濃度為55%的木糖母液70kg，木糖晶體通過流化床烘干機(jī)將木糖晶體中的水分去除，得到結(jié)晶木糖成品，其水分質(zhì)量百分比含量為0.15%，滿足了木糖國家標(biāo)準(zhǔn)的要求；木糖母液作為副產(chǎn)品出售，用于制備焦糖色素產(chǎn)品的原料。
實(shí)施例3：
1）預(yù)處理：取900kg玉米芯，利用滾篩去除玉米芯中的塵土、磚石塊和細(xì)小絨毛，利用工業(yè)水清洗掉玉米芯中殘存的灰塵等雜質(zhì)。然后導(dǎo)入碳鋼襯鈦金屬材料的蒸球設(shè)備中，加入95℃的蒸發(fā)冷凝水，旋轉(zhuǎn)浸泡1.25小時后將廢液排掉，然后再加入質(zhì)量百分比濃度為0.3%的稀鹽酸液，加蒸汽升溫至95℃，在壓力為0.03MPa下預(yù)處理1.25小時后將廢液排掉，這樣，玉米芯中的塵土、磚石塊、細(xì)小絨毛、色素、膠體等雜質(zhì)已全部去除掉，得到了徹底凈化；
2）水解：在碳鋼襯鈦金屬或碳鋼襯聚四氟乙烯材料的蒸球設(shè)備中，按玉米芯干物重量的1:4加入用反滲透設(shè)備處理過的淡水配制的質(zhì)量百分比濃度0.75%的鹽酸溶液3600kg，開動轉(zhuǎn)動裝置，控制蒸球轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分鐘，然后通入蒸汽，升溫至100℃、保溫2小時，使玉米芯中的半纖維素充分轉(zhuǎn)化為木糖分子；
3）固液分離：用泵將水解液渣送入氣囊壓榨機(jī)設(shè)備中，使木糖水解液與水解渣分離，分離后的木糖水解液進(jìn)入水解液罐，進(jìn)行后續(xù)的精制處理。分離后的水解渣加工業(yè)水清洗，直至清洗至中性，然后將該渣送入渣煤混燒生物質(zhì)鍋爐進(jìn)行燃燒制備蒸汽，用于本發(fā)明工藝的蒸發(fā)濃縮用，清洗液回收，用于水解工序的配制鹽酸液用，以節(jié)省水資源；
4）脫色：用泵將水解液罐中的木糖水解液打至裝有脫色樹脂的脫色柱中，控制一定的運(yùn)行流速，利用脫色樹脂的吸附作用將木糖水解液中的色素、灰分、膠體、可見渣漬等雜質(zhì)去除，使其透光率達(dá)到35%，得到透明的木糖脫色液；
5）連續(xù)納濾膜脫酸、濃縮：利用納濾膜可以截留和透過不同分子量物質(zhì)的原理，將透光率為35%的木糖脫色液打入裝有截留分子量為100道爾頓的連續(xù)納濾膜裝置中，控制膜前壓力為2.25MPa、提純溫度為40℃，木糖液中的鹽酸和水等小分子物質(zhì)（相對分子量小于36.5）透過納濾膜，得到透過液，而木糖等大分子物質(zhì)（相對分子量大于150.13）則被納濾膜截留，得到截留液，同時，需不斷加純化水洗濾，使大部分鹽酸液成分透過納濾膜，分別收集透過液和截留液，收集到的截留液進(jìn)行后續(xù)的處理，收集到的透過液返回水解工序，用于玉米芯水解的配酸用；
6）MVR蒸發(fā)濃縮：采用MVR蒸發(fā)器（即機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸發(fā)器）對木糖截留液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，使其干物濃度為45%；
7）色譜精制除鹽提純：采用鈣型的色譜分離吸附樹脂對干物濃度為45%的木糖MVR蒸發(fā)濃縮液進(jìn)行精制除鹽提純，控制分離溫度為60℃，由于鈣型的色譜分離吸附樹脂對木糖等糖類物質(zhì)和鈣、鎂、鈉、氯、硝酸根及色素等雜質(zhì)的吸附系數(shù)不同，導(dǎo)致糖類物質(zhì)和雜質(zhì)類物質(zhì)流出系統(tǒng)的時間也不同，有先有后，先流出的是含木糖等糖類物質(zhì)較多的組分叫抽提液，后流出的是含雜質(zhì)較多的組分叫提余液，分別收集抽提液和提余液，抽提液進(jìn)行后續(xù)的木糖制備處理，提余液經(jīng)濃縮后作為木糖的副產(chǎn)品出售；
8）陰、陽離子交換樹脂精制：將抽提液通過裝有型號為D296陰離子交換樹脂、型號為001×7陽離子交換樹脂串聯(lián)組成的離子交換柱中，對木糖抽提液進(jìn)行進(jìn)一步的精制處理，以去除其含有的陰、陽離子，使其電導(dǎo)率降低至10μS/cm以下；
陰、陽離子交換樹脂再生產(chǎn)生的廢堿液、廢鹽酸液分開單獨(dú)儲存，然后通過連續(xù)納濾膜廢酸回收系統(tǒng)和廢堿回收系統(tǒng)對廢鹽酸液、廢堿液進(jìn)行單獨(dú)回收，回收的鹽酸液用于玉米芯的水解工序用，回收的液堿液用于陰離子交換樹脂的預(yù)再生用；
9）濃縮、結(jié)晶、離心、烘干：采用MVR蒸發(fā)器對木糖精制液進(jìn)行濃縮，使其干物濃度為82.5%，得到木糖糖膏，然后采用蒸發(fā)結(jié)晶的方式，使木糖糖膏由不飽和溶液變?yōu)轱柡腿芤涸俎D(zhuǎn)化為過飽和溶液，其木糖晶粒不斷長大并析出，再通過上懸式離心機(jī)將木糖晶體與母液分離，分別得到木糖晶體80kg和干物濃度為57%的木糖母液75kg，木糖晶體通過流化床烘干機(jī)將木糖晶體中的水分去除，得到結(jié)晶木糖成品，其水分質(zhì)量百分比含量為0.20%，滿足了木糖國家標(biāo)準(zhǔn)的要求；木糖母液作為副產(chǎn)品出售，用于制備焦糖色素產(chǎn)品的原料。
通過上面具體實(shí)施方式，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于上述的幾種具體實(shí)施方式。在公開的實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可任意組合不同的技術(shù)特征，從而實(shí)現(xiàn)不同的技術(shù)方案。