基本介紹
- 中文名：葡糖酸內酯
- 外文名：Gluconolactone
- 別名：D-葡糖酸內酯
- 化學式：C6H10O6
- 分子量：178.14
- CAS登錄號：90-80-2
- EINECS登錄號：200-016-5
- 熔點：160 ℃
- 沸點：230.35 ℃
- 外觀：白色結晶性粉末
相關性質,相關用途,豆腐凝固劑,奶類膠凝劑,品質改良劑,酸化劑,其他,生產方法,微生物發酵法,葡萄糖氧化酶法,催化氧化法,以葡萄糖酸鈣為原料,
相關性質
葡萄糖內酯為白色結晶或結晶性粉末，無臭，味先甜後苦，呈酸味。熔點為160℃。易溶於水（室溫，60g/100mL），微溶於乙醇（1g/100mL），不溶於乙醚。在水溶液中水解為葡萄糖酸和內酯的平衡溶液，新配製的1%的水溶液pH值為3.5，2h後變為2.5。
相關用途
豆腐凝固劑
採用GDL作為蛋白質凝固劑生產豆腐，豆腐質地潔白細嫩，無用滷水或石膏所具有的苦澀味，無蛋白質流失，出豆腐率高，且使用方便。鑒於GDL單獨使用時，豆腐有微酸味，因此常把GDL和CaSO4或其他凝固劑按1:3～2:3配比混合使用，其用量為乾豆重的2.5%，溫度控制4℃左右時效果很好。
奶類膠凝劑
主要用於生產優酪乳或乳酪，在工業使用中，用GDL酸化形成牛乳的凝膠強度是發酵型的2倍左右，其用量在添加0.025%～1.5%在牛乳中後使可使製品達到所需凝乳pH，而在添加3%時在30℃下保溫所製得的牛乳凝膠與乳酸發酵所製作的凝膠具有相似的結構。
品質改良劑
將GDL用於午餐肉和碎豬肉罐頭，可增加發色劑的效果，從而降低毒性較大的亞硝酸鹽的用量，同時GDL還具有乳化作用，防腐作用等，從而提高肉糜罐頭的品質，其最大用量為0.3%。
酸化劑
GDL可以添加於香草精、朱古力、香蕉等甜味果子露和果凍中，是複合膨鬆劑中的主要酸性物質，能緩慢產生碳酸氣，可以生產別具風味的糕點。
其他
此外，GDL還可作為螯合劑用在乳製品工業，啤酒工業中防止生成乳石、酒石；作為蛋白質絮凝劑用於含蛋白質的工業廢水處理中；作為膨鬆劑也被廣泛的套用。
生產方法
微生物發酵法
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物質，接種黑麴黴菌種NRRL3，在30℃和pH6.5的條件下通氣培養40h。過濾發酵液，再經後處理得內酯結晶。
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酯和葡萄糖酸的平衡溶液，反應過程中也加入過氧化氫酶，以分解所產生的過氧化氫。所得到的葡萄糖酸的溶液，經上述的後處理方法可得內酯結晶，此法收率可達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pH值不再下降時反應結束，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，待結晶後過濾、乾燥得22.6g內酯，濾液再濃縮、結晶，又可得5.3g產品，總收率為93.3%。
以葡萄糖酸鈣為原料
該法先將葡萄糖酸鈣通過無機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後過濾，濾液加草酸，並在50℃下保溫1h；靜置後過濾得葡萄糖酸液，經後處理得內酯。後處理的方法有以下三種：
非溶劑結晶法：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，使結晶析出，再經分離、洗滌、乾燥得成品。此法操作簡便，收率也較高。
分步結晶法：在52～54℃下將葡萄糖酸液濃縮至78%～85%，冷卻至47~48℃，加入葡萄糖酸內酯晶種，並繼續濃縮，待晶種長大後分離得第一批內酯結晶。母液以同樣的方式繼續蒸發濃縮。結晶經洗滌、乾燥得成品，總得率為75%～78%。此法優點是不用有機溶劑，但濃縮液黏度高，結晶分離操作困難。
共沸脫水結晶法：向葡萄糖酸液中加入C3～C4的烷醇，在50℃和16kPa下共沸脫水。然後向濃縮液中投晶種，降溫結晶，再經分離、洗滌、乾燥得成品。此法優點是體系黏度低，分離操作容易，單程收率可達91%以上
