CN102225957A - 一种基于膜法的甜菊糖甙的提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于甜菊糖甙的制备领域，具体涉及一种基于膜法的甜菊糖甙的提取方法。本发明首先将甜菊糖甙浸提液经过粗处理得到渗透液；再将上述得到的渗透液经过管式微滤膜或超滤膜进行过滤以得到过滤液；然后将上述得到的过滤液采用纳滤膜过滤以得到浓缩液；经过纳滤膜过滤的除浓缩液以外的产水经过反渗透膜过滤处理，回用到甜菊叶浸提工序或用于树脂吸附工序以顶洗数脂柱，反渗透膜过滤得到的浓缩液经处理达标后外排；最后将上述得到的浓缩液经过超滤膜过滤得到透过液，所述的透过液进入树脂吸附工序做纯化处理即可得到甜菊糖甙产品。本发明解决了现有甜菊糖甙提取工艺收率低、产品纯度低的问题，特别是解决了常规提取工艺生产成本高、环境污染重的问题。
Description
技术领域
本发明属于甜菊糖甙的制备领域，具体涉及一种基于膜法的甜菊糖甙的提取方法。
背景技术
随着用甜叶菊浸提生产甜菊糖产品规模的不断扩大、国家对食品添加剂的要求日趋严格以及对环境保护意识日趋增强的情况下，传统的甜菊糖甙生产工艺中通常均需要对甜菊糖甙提取液进行絮凝，由于在絮凝工序中，甜菊糖甙提取液的停留时间长，容易感染细菌，为保证生产稳定地进行，絮凝工序中要添加大量的絮凝剂和防腐剂，不但增加了生产成本，而且提高了后续工序的处理难度；同时传统的甜菊糖甙生产工艺要使用大量的吸附树脂，且生产中还要耗费掉大量的水资源和化工原料资源，因此传统的甜菊糖产品的生产方式不但其生产环境难以满足食品添加剂的要求，同时还存在着甜菊糖收率较低的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于膜法的甜菊糖甙的提取方法，用以解决现有甜菊糖甙提取工艺收率低、产品纯度低的问题，特别是解决常规提取工艺生产成本高、环境污染重的问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于膜法的甜菊糖甙的提取方法，其特征在于包括如下步骤：
1)、首先将甜菊叶与水混合，并浸泡制成甜菊糖甙浸提液，将得到的甜菊糖甙浸提液经过80～200目分离处理得到渗透液；
2)、将上述得到的渗透液经过管式微滤膜或超滤膜进行过滤以得到过滤液，管式膜通道直径3～15mm，膜孔径为自0.2微米到截留分子量10000DALTON的膜元件，操作压力1～8Bar；
3)、将上述得到的过滤液采用纳滤膜过滤以得到浓缩液，纳滤膜采用截留分子量300～1000DALTON的膜元件，操作压力5～25Bar；经过纳滤膜过滤的除浓缩液以外的产水经过反渗透膜过滤处理，回用到步骤1)中的甜菊叶浸提工序或用于步骤4)中的树脂吸附工序以顶洗数脂柱，反渗透膜过滤得到的浓缩液经处理达标后外排；
4)、将上述得到的浓缩液经过超滤膜过滤得到透过液，所述的透过液进入树脂吸附工序做纯化处理即可得到甜菊糖甙产品；所述的超滤膜采用截留分子量2000～10000DALTON的膜元件。
本发明还可以通过以下技术措施得以进一步实现：
所述的步骤2)中，管式微滤膜或超滤膜过滤采用连续化可反冲洗的有机管滤膜系统，反冲洗压力为0.2～2Bar，反冲洗频率为1次/(1～2小时)。
所述的管式微滤膜或超滤膜过滤的管膜通道直径为5～8mm，膜孔径为自0.2微米到0.02微米的膜元件，操作压力1～6Bar；纳滤膜采用截留分子量为300～500DALTON的膜元件；超滤膜采用截留分子量为2000～5000DALTON的膜元件。
或者所述的管式微滤膜或超滤膜过滤的管膜通道直径为8～15mm，膜孔径为自0.05微米到截留分子量10000DALTON的膜元件；纳滤膜采用截留分子量为500～1000DALTON的膜元件，操作压力5～20Bar；超滤膜采用截留分子量为5000～8000DALTON的膜元件。
应用本发明制备甜菊糖甙有如下优点：
1)、本发明采用连续化管式微滤膜或超滤膜对渗透液进行精过滤；采用纳滤膜浓缩脱水、透盐，并透去部分小分子杂质，纳滤透过的水经过反渗透膜处理，回收70～90％的水再回到甜叶菊浸提工序回用或回用于树脂工序顶洗树脂柱，反渗透膜的浓缩液经处理达标后外排；纳滤膜截留的甜菊糖液也即浓缩液再经过超滤膜脱去部分色素、蛋白、果胶等杂质得到透过液，所述的透过液进入树脂吸附工序提纯，生产出纯度大于85％甜菊糖产品；
2)、采用连续化管式微滤膜或超滤膜分离和纳滤膜浓缩以及超滤膜脱色可以使甜叶菊的浸提液进入到树脂吸附工序的过程在很短的时间就能够完成，由于时间短，因此感染细菌的几率大大降低，同时生产过程中所有的溶液都在密封不锈钢管道中输送，因此整个生产过程不需要添加絮凝剂和防腐剂，完全可以满足食品添加剂生产要求，而且所采用的管式微滤膜或超滤膜耐污染能力极好，还可以反冲、反洗，实现连续性长时间工作；
3)、浓缩所采用是卫生食品工业专用纳滤膜，在实现高截流甜菊糖的同时具有优良的高透低分子有机物和无机盐的特性，膜通量大，抗污染能力很好；
4)、膜脱色也采用卫生食品工业专用超滤膜，截留色素的同时透过甜菊糖，经过纳滤膜处理而透过的水大部分回用于生产工序，由于本发明采用将纳滤膜对经过管式微滤膜或超滤膜过滤得到的过滤液浓缩，因此大大减少了需要脱色的溶液的体积，加快了脱色过程，降低了生产升本；
5)、本发明经过了膜处理的甜菊糖液很干净，杂质大量减少，这样处理的糖液减少了后工序树脂处理量，也即减少了树脂量，提高了产品收率，降低了成本，也改善了生产卫生环境。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明做详细描述。
实施例1
首先甜菊叶经过浸提，出来的浸提液经过80目初分离处理得到渗透液；将渗透液进入连续化可反冲洗有机管式微滤膜或超滤膜精过滤处理，管式膜通道选用直径3mm，膜孔径选用0.2微米的膜元件，操作压力1Bar-8Bar，反冲洗压力0.2Bar，反冲洗频率为1次/1小时，得到过滤液；
然后将连续化可反冲洗有机管式微滤膜或超滤膜过滤得到的过滤液经过纳滤膜浓缩脱水、透盐、透去部分小分子杂质，纳滤膜选用截留分子量300DALTON的膜元件，操作压力选用5Bar，经过纳滤膜得到的浓缩液，浓缩20倍，盐份去掉90％以上，糖液损失小于0.5％；
所述的过滤液经纳滤膜处理得到的除浓缩液以外的产水再经过反渗透膜处理，回收70％的水份再回到甜叶菊浸提工序回用或回用于树脂工序顶洗树脂柱，反渗透膜的浓缩液经处理达标后外排；
经过纳滤膜处理得到的浓缩液经过截留分子量为2000DALTON的超滤膜脱去部分色素、蛋白、果胶等杂质以得到透过液，透过液的糖液透光率大于70％(好于传统复盐工艺40％～60％透光率)；
最后将经过超滤膜脱色处理的透过液进入后工序树脂纯化处理，生产出纯度大于85％甜菊糖产品。
本发明相较于传统工艺节省阴、阳树脂80％，节省大孔吸附树脂20％以上。
实施例2
首先甜菊叶经过浸提，出来的浸提液经过140目初分离处理得到渗透液；将渗透液进入连续化可反冲洗有机管式微滤膜或超滤膜精过滤处理，管式膜通道选用直径9mm，膜孔径选用0.05微米的膜元件，操作压力5Bar，反冲洗压力1Bar，反冲洗频率为1次/1.5小时，得到过滤液；
然后将连续化可反冲洗有机管式微滤膜或超滤膜过滤得到的过滤液经过纳滤膜浓缩脱水、透盐、透去部分小分子杂质，纳滤膜选用截留分子量600DALTON的膜元件，操作压力选用15Bar，经过纳滤膜得到的浓缩液，浓缩30倍，盐份去掉90％以上，糖液损失小于0.5％；
所述的过滤液经纳滤膜处理得到的除浓缩液以外的产水再经过反渗透膜处理，回收80％的水份再回到甜叶菊浸提工序回用或回用于树脂工序顶洗树脂柱，反渗透膜的浓缩液经处理达标后外排；
经过纳滤膜处理得到的浓缩液经过截留分子量为6000DALTON的超滤膜脱去部分色素、蛋白、果胶等杂质以得到透过液，透过液的糖液透光率大于70％(好于传统复盐工艺40％～60％透光率)；
最后将经过超滤膜脱色处理的透过液进入后工序树脂纯化处理，生产出纯度大于85％甜菊糖产品。
本发明相较于传统工艺节省阴、阳树脂80％，节省大孔吸附树脂20％以上。
实施例3
首先甜菊叶经过浸提，出来的浸提液经过200目初分离处理得到渗透液；将渗透液进入连续化可反冲洗有机管式微滤膜或超滤膜精过滤处理，管式膜通道选用直径15mm，膜孔径选用截留分子量10000DALTON的膜元件，操作压力8Bar，反冲洗压力2Bar，反冲洗频率为1次/2小时，得到过滤液；
然后将连续化可反冲洗有机管式微滤膜或超滤膜过滤得到的过滤液经过纳滤膜浓缩脱水、透盐、透去部分小分子杂质，纳滤膜选用截留分子量1000DALTON的膜元件，操作压力选用25Bar，经过纳滤膜得到的浓缩液，浓缩40倍，盐份去掉90％以上，糖液损失小于0.5％；
所述的过滤液经纳滤膜处理得到的除浓缩液以外的产水再经过反渗透膜处理，回收90％的水份再回到甜叶菊浸提工序回用或回用于树脂工序顶洗树脂柱，反渗透膜的浓缩液经处理达标后外排；
经过纳滤膜处理得到的浓缩液经过截留分子量为10000DALTON的超滤膜脱去部分色素、蛋白、果胶等杂质以得到透过液，透过液的糖液透光率大于70％(好于传统复盐工艺40％-60％透光率)；
最后将经过超滤膜脱色处理的透过液进入后工序树脂纯化处理，生产出纯度大于85％甜菊糖产品。
本发明相较于传统工艺节省阴、阳树脂80％，节省大孔吸附树脂20％以上。
Claims (4)
1.一种基于膜法的甜菊糖甙的提取方法，其特征在于包括如下步骤：
1)、首先将甜菊叶与水混合，并浸泡制成甜菊糖甙浸提液，将得到的甜菊糖甙浸提液经过80～200目分离处理得到渗透液；
2)、将上述得到的渗透液经过管式微滤膜或超滤膜进行过滤以得到过滤液，管式膜通道直径3～15mm，膜孔径为自0.2微米到截留分子量10000DALTON的膜元件，操作压力1～8Bar；
3)、将上述得到的过滤液采用纳滤膜过滤以得到浓缩液，纳滤膜采用截留分子量300～1000DALTON的膜元件，操作压力5～25Bar；经过纳滤膜过滤的除浓缩液以外的产水经过反渗透膜过滤处理，回用到步骤1)中的甜菊叶浸提工序或用于步骤4)中的树脂吸附工序以顶洗数脂柱，反渗透膜过滤得到的浓缩液经处理达标后外排；
4)、将上述得到的浓缩液经过超滤膜过滤得到透过液，所述的透过液进入树脂吸附工序做纯化处理即可得到甜菊糖甙产品；所述的超滤膜采用截留分子量2000～10000DALTON的膜元件。
2.根据权利要求1所述的基于膜法的甜菊糖甙的提取方法，其特征在于：所述的步骤2)中，管式微滤膜或超滤膜过滤采用连续化可反冲洗的有机管滤膜系统，反冲洗压力为0.2～2Bar，反冲洗频率为1次/(1～2小时)。
3.根据权利要求1或2所述的基于膜法的甜菊糖甙的提取方法，其特征在于：所述的管式微滤膜或超滤膜过滤的管膜通道直径为5～8mm，膜孔径为自0.2微米到0.02微米的膜元件，操作压力1～6Bar；纳滤膜采用截留分子量为300～500DALTON的膜元件；超滤膜采用截留分子量为2000～5000DALTON的膜元件。
4.根据权利要求1或2所述的基于膜法的甜菊糖甙的提取方法，其特征在于：所述的管式微滤膜或超滤膜过滤的管膜通道直径为8～15mm，膜孔径为自0.05微米到截留分子量10000DALTON的膜元件；纳滤膜采用截留分子量为500～1000DALTON的膜元件，操作压力5～20Bar；超滤膜采用截留分子量为5000～8000DALTON的膜元件。
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