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我们以用F42的果葡糖浆为原料制造F90的高果糖浆为例来讲述色谱分离的工作原理:
F42果葡糖浆的糖分组成约为果糖42%,葡萄糖54%,其它糖4%。
当把F42果葡糖浆连续从钙型色谱分离树脂柱顶部进入,糖浆流经分离柱时由于树脂对糖分的吸附牵引作用,糖分要略慢于水从分离柱底部流出,而且树脂对不同糖分的吸附牵引作用强度也有差别,对果糖的吸附牵引作用强度要大于葡萄糖,所以从色谱柱最早流出的含糖溶液中的糖分组成以葡萄糖为主,经过一段时间后的流出液的糖分组成以果糖为主。
当把F42果葡糖浆从钙型色谱分离树脂柱顶部进入到一定时间,即改成进水冲洗,分时段收集柱底流出液,我们可以得到不同糖分组成的糖液,以葡萄糖含量为主的糖浆返回去重新异构化,以果糖为主的糖液送去蒸发浓缩就可以得到我们想制造的F90高果糖浆。对分离柱重复进料与冲洗的操作周期,葡萄糖与果糖得到分离,用F42的果葡糖浆为原料就可以制造F90的高果糖浆。
如果我们要变周期性的间歇制造为连续生产,可以将数个错开时间操作的色谱分离柱并联起来使用。这时纷繁复杂的定时换阀操作由人工控制显然是不可能与不可靠的。国外的解决方案是将色谱分离柱排成一圈连续旋转,配合柱顶和柱底的分配盘来实现错时操作,这种设备叫做模拟移动床色谱分离装置,进口一套年产3万吨F90高果糖浆的这种装置约需200万欧元,就算国内加工,复杂的机械结构也需耗资数百万人民币。乐开公司开发的色谱分离机组是将数个色谱分离柱排成直线,通过计算机程序控制气动阀来实现错时操作,整套装置制造成本降至1000万元以下。 色谱分离技术除可以用在果糖与葡萄糖的分离外,还可以用在木糖母液分离木糖与阿拉伯糖以提高木糖的收率。色谱分离技术适用于分离高附加值产品,特别是通过常规物理或化学方法难以分离的产品,不适合制造低附加值产品。
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色谱分离机组顶部 |
色谱分离机组底部 |
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色谱分离机组气动阀组 |
色谱分离机组泵组 |
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