葡萄糖酸钠生产技术综述
葡萄糖酸钠又称五羟基己酸钠，是一种白色或淡黄色结晶粉末，易溶于水，微溶于醇，不溶于醚。它是一种用途极广的多羟基有机酸盐，由于其无毒，原料来源广泛的特性，在医药、水质稳定剂、钢铁表面清洗剂、玻璃瓶专用清洗剂、水泥外加剂等方面有广泛的用途。特别在水泥外加剂方面，随着城市高层建筑和城市搅拌站的发展，葡萄糖酸钠作为减水剂和缓凝剂使用，取得了良好的效果，世界范围内推广迅速，得到广泛应用。。世界上国外主要生产厂家有法国的罗盖特和日本的扶桑化学(01年收购美国PMP公司)，两公司均为100000吨。国内主要有浙江金商河年产30000吨（浙江工厂、济南商河工厂、天津工厂为发酵法，浙江工厂主要为化学法），河南焦作兴发30000吨，河南新乡华幸10000吨，沪赣制药10000吨，浙江原素高清10000吨，浙江金龙10000吨，浙江金田10000吨，浙江桐乡海纳10000吨，青岛科海生物有限公司年产30000吨，山东凯翔生物化工有限公司20000吨，济南华明生化有限公司20000吨，山东元明生物10000吨。。
目前葡萄糖酸钠的生产方法主要有生物发酵法、均相化学氧化法、电解氧化法以及多相催化氧化法等四种方法。。
（1）生物发酵法。该方法包括霉菌发酵和细菌发酵，另外还有固定细胞发酵工艺。目前工业化生产上普遍采用的是黑曲霉菌发酵制葡萄糖酸钠工艺。该工艺是在240-300 g/L的葡萄糖溶液中按比例加入无机盐、氮源等营养物质，灭菌，冷却至适宜温度，接种体积分数为8-10%的黑曲霉种子液，开动搅拌，通风，调整发酵液PH值维持在6.0-6.5，温度保持在30-36℃，进行发酵。发酵过程中采用流加液体氢氧化钠的方法控制发酵液PH在6.0-6.5,通过循环水控制发酵温度在30-36℃。发酵过程中根据需要添加消泡剂，以消除发酵过程中所产生的泡沫。整个发酵过程约需25-35 h，当残糖降至1g／L时发酵结束。。
菌体与发酵液分离后，发酵液经真空浓缩、结晶后可得葡萄糖酸钠晶体，或经喷雾干燥后制得葡萄糖酸钠粉状产品。该方法具有发酵速度快、发酵过程易于控制、产品易提取、生产稳定温和、容易大工业化生产、符合目前生物发展的潮流等特点，但同时也有一定的缺陷，如产品色泽不易控制、无菌化要求程度高等。。
（2）均相化学氧化法。结晶葡萄糖加水溶解后加入催化剂，控制一定的反应温度，滴加次氯酸钠溶液，同时滴加离子膜液碱来控制反应体系的pH值，使平衡向生成葡萄糖酸钠的方向移动。该工艺通过测定残糖量来确定反应终点。反应结束，过滤回收其中催化剂，将反应液浓缩，利用氯化钠溶解度比葡萄糖酸钠溶解度低的特性，浓缩后先析出氯化钠，后析出葡萄糖酸钠来进行提纯，可得葡萄糖酸钠含量在95%(质量分数)以上的产品。采用次氯酸钠氧化法生产葡萄糖酸钠具有转化率高，工艺过程简单，成本低的优点，但是其中间步骤多，副产物多，产物难于分离，成品含有氯化钠，使用尤其在混凝土外加剂方面应用上受到了限制。。
（3）电解氧化法。该方法是在电解槽中加入一定浓度的葡萄糖溶液，再加入适宜的电解质，在一定温度、一定电流密度下恒电流电解。其工业参数的确定因加入电解质的不同而异。例如，以溴化钠为电解质时，葡萄糖浓度为23.5%(质量分数)温度控制在40℃，电流密度为1 A．dm-2，电解质浓度为2%（质量分数)，电解过程中碳酸钠可一次性加入。电解结束后电解液经浓缩、结晶，可得葡萄糖酸钠晶体。电解氧化法虽然克服了生物发酵法和均相化学氧化法的某些缺点，但在工业生产中能耗大，不易控制，因此工业化生产中很少采用。。
（4）多相催化氧化法。配制一定量的葡萄糖溶液加入反应罐中，称取适量催化剂加入，恒温。向溶液中通入空气，并不断滴加一定浓度的Na0H溶液来维持一定的pH值。反应后的溶液经冷却、抽滤（催化剂回收），滤液减压蒸馏浓缩、结晶，离心干燥后得到葡萄糖酸钠晶体。该法工艺简单，反应平稳，易于控制，反应条件温和，其葡萄糖转化率在95%左右。缺点是所用催化剂在循环使用一定次数后，催化效率下降，使葡萄糖转化率降低，反应时间延长甚至基本无催化活性，催化剂必须报废更新，相应提高了单位产品催化剂耗量，也使葡萄糖酸钠产品生产成本较高。由此可见，催化剂性能的好坏是使用此法的关键。。
以上葡萄糖氧化制葡萄糖酸钠的4种方法，目前在中国均有广泛研究。在工业化生产上，生物发酵法和多相催化氧化法应用较多。。
其中多相催化氧化法具有工艺过程简单，反应条件温和(各种气-液-固三相混合的反应器在常压均可采用，反应温度一般控制在60℃以下)，反应时间短，三废少且易处理的特点。该技术在80-90年代发展迅速，是我国葡萄糖酸钠当时生产尤其是小工厂生产的主流。但是该技术采用稀有金属钯/碳作为主要催化剂，具有价格昂贵和催化剂循环使用后容易失活的缺点，决定了它的发展空间不可能太大。。
微生物法生产葡萄糖酸钠在我国发展于60年代，当时上海微生物研究所上了我国第一家微生物生产该产品技术，当时主要是作为口服葡萄糖酸钙等食品级产品生产，产量不大，以至于在随后的几十年，发酵法生产一直没有形成很大的规模。近几十年以来，尤其是进入90年代，我国机械搅拌深层通风发酵技术取得了长足的进步，同时，葡萄糖酸钠应用技术也取得了很大的突破，该产品形成了一个很大的产业，微生物发酵生产葡萄糖酸钠技术一下子成为该产品工业化生产的主流。微生物技术具有条件温和、稳定，无废水、废气产生，生产成本低，质量容易控制的优点，在近几年发展迅速，成为目前大工业化生产的主流。。
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