葡萄糖酸內(nèi)酯未來投資潛力可行性研究
?
葡萄糖酸內(nèi)酯行業(yè)上游原料主要有D-無水葡萄糖、硫酸、氫氧化鈉、鹽酸、酸二氫鉀、氫氧化鋇、磷酸氫二銨、葡萄糖酸鈣、陽離子交換樹脂、葡萄糖酸、葡萄糖酸溶液、葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶及PD/C催化劑等。葡萄糖酸內(nèi)酯在食品、醫(yī)藥、輕工、化工、建筑和紡織等行業(yè)都有比較廣泛的用途。
2010年前后食品行業(yè)對(duì)葡萄糖酸內(nèi)酯產(chǎn)品的需求占整個(gè)行業(yè)的93%左右，GDL不同的下游產(chǎn)業(yè)共消耗13,000多噸，如食品，藥品等。隨著下游應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，葡萄糖酸內(nèi)酯產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)、化妝品、醫(yī)藥、化工等多個(gè)領(lǐng)域，下游市場(chǎng)廣闊。再加上我國(guó)是葡萄糖酸內(nèi)酯產(chǎn)品主要出口國(guó)，據(jù)中金企信國(guó)際咨詢公布的《2020-2026年中國(guó)葡萄糖酸內(nèi)酯行業(yè)市場(chǎng)調(diào)研及戰(zhàn)略規(guī)劃投資預(yù)測(cè)報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：出口量隨著產(chǎn)能產(chǎn)量的擴(kuò)張而不斷增加。2018年我國(guó)食品行業(yè)對(duì)葡萄糖酸內(nèi)酯(GDL)的消費(fèi)占總消費(fèi)量的88%左右。
葡萄糖酸內(nèi)酯產(chǎn)品用葡萄糖或玉米淀粉為原料。從2004?年到2018?年十年多的時(shí)間，我國(guó)玉米淀粉的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變遷。2004?年前后，味精是我國(guó)玉米淀粉的最主要的下游產(chǎn)業(yè)，約占到了43%，其后是淀粉糖（約占?22%）、?醫(yī)藥（21%）、出口（12%）和變性淀粉（2%）。而2016?年，玉米淀粉產(chǎn)業(yè)開始多元化，新增造紙、啤酒、食品等行業(yè)。淀粉糖上升成為玉米淀粉的主要產(chǎn)業(yè)，需求比從22%增加到62%，醫(yī)藥行業(yè)則從21%下降到了8.9%，出口的比例也大大的減少，只占到了?1%，說明目前我國(guó)的玉米淀粉主要是自產(chǎn)自用。2017年淀粉產(chǎn)量為2,720萬噸，創(chuàng)歷史新高，同比增幅15.4%。?玉米淀粉產(chǎn)量在上年恢復(fù)性增長(zhǎng)的基礎(chǔ)上再次明顯提高，達(dá)到2,595萬噸歷史新高，比2016年大幅增?加336萬噸，增幅15%。同時(shí)，2015年以來隨著玉米成本的下降，淀粉性價(jià)比優(yōu)勢(shì)逐步體現(xiàn)，對(duì)其他淀粉替代量持續(xù)增長(zhǎng)，2017年淀粉需求量約?2,550萬噸，同比大幅增加13.3%。?
葡萄糖酸內(nèi)酯生產(chǎn)方法
?1、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(yíng)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。
2、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%。
3、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(shí)滴加NaOH溶液，保持pH=9.0～9.5，當(dāng)pH值不再下降時(shí)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%。
4、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(jí)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(jiǎn)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(zhǎng)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。
?
?
?