CN102276752B - 泡沫分离猪苓多糖提取液中多糖的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种泡沫分离猪苓多糖提取液中多糖的装置及其方法，该装置包括泡沫分离塔、供气系统、泡沫收集器；泡沫分离塔包括鼓泡区、泡沫区和泡沫收集弯管；泡沫分离塔底部装有气体分布器。该装置及该工艺改变多糖传统提取、分离工艺过程中提取液浓缩时间长、能量消耗多、乙醇用量大的缺点。

Description

泡沫分离猪苓多糖提取液中多糖的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种泡沫分离猪苓多糖提取液中多糖的装置和方法，属于化工技术领域。
背景技术
泡沫分离法(Foam fractionation)又称气浮法(Air-stripping)，是一项利用物质在气泡表面上吸附性质的差异进行分离的技术，它最早被用于矿物的浮选分离。近年来，它还被广泛用于许多不溶性物质和可溶性物质的分离，如溶液中的金属阳离子、阴离子、蛋白质、染料、中草药中有效成分等。它的最大优点在于在低浓度下分离特别有效，因此适用于溶液中低浓度组分的分离回收。
多糖是生物体内除蛋白质和核酸外又一类重要的生物大分子，具有对生命体免疫损伤或免疫缺损症和抗氧化等多方面功能和生物活性，如抗感染、免疫促进、肿瘤防治、艾滋病治疗与防治等，生物学上称其为“生物应答效应物”(biological responsemodifier，BRM)或活性多糖。
目前已有报道的天然多糖化合物约有300多种，如真菌多糖、植物多糖、动物多糖、藻类多糖、细菌多糖等，其广泛存在于植物、动物和微生物组织中，且香菇多糖、云芝多糖等已广泛应用于临床。由于多糖多种多样的生物活性功能以及在功能食品和临床上的广泛应用，使多糖生物资源的开发利用和研究日益活跃，成为天然药物、生物化学、生命科学的研究热点。
多糖是一类含多羟基的极性大分子化合物，大多极易溶于水。在提取多糖时一般先用丙酮、乙醇等将原材料先处理一次，脱除一些脂溶性物质。常用的溶剂提取方法包括热水浸提法、酸浸提法、碱浸提法等；在活性多糖的提取中常用的方法是溶剂抽提，一般采用不同温度的水或稀碱液提取活性多糖，提取尽量避免在酸性条件下进行，这会引起活性多糖中糖苷键的断裂。此外还可以利用超声波、微波等辅助技术有效地提高多糖的提取率和产品质量，并缩短了提取时间。
目前，多糖分离大多采用乙醇沉淀法(即醇析法)，该法具有操作平稳，不改变多糖结构等优点，但其最大的缺点就是乙醇消耗量过大，如对提取液浓缩，再利用醇析工艺，虽可降低乙醇用量，但能量消耗却增大。泡沫分离法以其分离工艺简单、流程短、耗时少、经济实用等优点已在天然产物分离中已有应用，但在多糖分离过程中未见报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种泡沫分离猪苓多糖提取液中多糖的装置和方法。
一种泡沫分离猪苓水提取液中多糖的装置，包括泡沫分离塔、供气系统、泡沫收集器；泡沫分离塔包括鼓泡区、泡沫区和泡沫收集弯管；泡沫分离塔底部装有气体分布器。
一种泡沫分离猪苓多糖提取液中多糖的方法，将猪苓多糖提取液与表面活性剂按照体积比5-7∶1混合，从泡沫分离塔的塔顶注入泡沫分离塔内，向泡沫分离塔底部通入空气，由气体分布器产生气泡；随着气泡的上升在泡沫分离塔的泡沫区形成泡沫，泡沫通过泡沫收集弯管进入泡沫收集器被收集，进入产品储罐，并通过消泡装置对产品储罐6中泡沫消泡形成消泡液，在消泡液中加入无水乙醇，在溶液中乙醇浓度为85％条件下醇析，静置2h，离心分离，收集沉淀并干燥，可得产品。
所述的方法，所述表面活性剂采用浓度为0.02g/mL十二烷基磺酸钠溶液。
该工艺改变传统工艺过程提取液浓缩时间长、能量消耗多、乙醇用量大的缺点。
附图说明
图1为本发明泡沫分离猪苓多糖提取液中多糖的装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
1、猪苓多糖的提取
猪苓经干燥、粉碎处理后，按按提取时间5min、温度75℃、料液比(固体原料∶蒸馏水)1∶20(g/ml)、pH＝9、微波功率400W进行猪苓多糖提取；混合液经离心分离，除去残渣，提取液备用。
2、粗多糖的制备
本发明采用间歇式泡沫分离法分离提取液中的多糖，该装置包括泡沫分离塔1、供气系统(包括空气压缩机5和转子流量计3)、泡沫收集器2。
泡沫分离塔1可采用内径为0.12m，高度1.3m的有机玻璃柱；
泡沫分离塔1包括鼓泡区13、泡沫区12和泡沫收集弯管11。泡沫分离塔1底部装有气体分布器4。
将步骤1所得的提取液与浓度为0.02g/mL的表面活性剂按照体积比5-7∶1(表面活性剂采用十二烷基磺酸钠溶液)混合，从泡沫分离塔1的塔顶注入泡沫分离塔1内，利用空气压缩机的气泵向泡沫分离塔1底部通入空气，转子流量计3调节气体体积流量，由气体分布器4产生气泡；随着气泡的上升在泡沫分离塔1的泡沫区12形成泡沫，泡沫通过泡沫收集弯管11进入泡沫收集器2被收集，进入产品储罐6，并通过消泡装置对产品储罐6中泡沫消泡形成消泡液(通过消泡装置将泡沫收集器置于负压状态，气泡外压力变化，可达到机械消泡目的)，在消泡液中加入无水乙醇，在溶液中乙醇浓度为85％条件下醇析，静置2h，离心分离，收集沉淀并干燥，可得产品。
最优的浮选工艺参数：上清液浓度0.820mg/mL，体积200mL，pH值为6，表面活性剂的用量为35mL(浓度为0.02g/mL的十二烷基磺酸钠溶液)，空气流速为300mL/min，浮选时间55min。脱除率为89.1％。
如工业应用，除空气流速外，其余各项参数等比例放大；泡沫分离塔尺寸放大特点：加入的液体量≤泡沫分离塔1总体积的1/10。
该工艺改变传统工艺过程提取液浓缩时间长、能量消耗多、乙醇用量大的缺点。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种泡沫分离猪苓多糖提取液中多糖的方法，其特征在于，将猪苓多糖提取液的上清液与表面活性剂按照体积比5-7∶1混合，从泡沫分离塔的塔顶注入泡沫分离塔内，向泡沫分离塔底部通入空气，由气体分布器产生气泡；随着气泡的上升在泡沫分离塔的泡沫区形成泡沫，泡沫通过泡沫收集弯管进入泡沫收集器被收集，进入产品储罐，并通过消泡装置对产品储罐中泡沫消泡形成消泡液，在消泡液中加入无水乙醇，在加入无水乙醇后的消泡液中乙醇浓度为85％的条件下醇析，静置2h，离心分离，收集沉淀并干燥，可得产品；所述表面活性剂为浓度为0.02g/mL十二烷基磺酸钠溶液。
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