CN102786605B - 一种分离纯化多糖的溶析结晶方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分离纯化多糖的溶析结晶方法，本发明以葡聚糖、果聚糖和普鲁兰多糖作为分离纯化的研究对象，首先对多糖的发酵液或植物提取液进行离心或过滤处理，使其成为澄清溶液，对此溶液进行浓缩，使多糖含量到达6％～8％。取一定量浓缩液，在低温环境下，缓慢加入乙二醇和甲醇的混合液，采用剪切力较大的涡轮式搅拌桨，剧烈搅拌，多糖会以晶体颗粒状析出，且粒度分布均匀。静置一段时间，除去上清液后，将固体颗粒用甲醇反复洗涤，然后过滤出多糖颗粒，在70℃下干燥，得到最终产品。该发明工艺简单，效果显著，大大简化了多糖后提取的繁琐步骤，且所得产品性状良好，适合于大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及生产多糖的分离纯化方法，尤其涉及一种分离纯化多糖的溶析结晶方法。
背景技术
多糖是由糖苷键结合的糖链，至少要超过10个以上的单糖组成的聚合糖高分子碳水化合物。多糖类物质是所有生命有机体的重要组成部分，广泛存在于动物、植物、和微生物细胞壁中。人们对多糖的研究已经有很长时间的历史，目前多糖已广泛应用于医药、食品、轻工、化工和石油等领域。尽管多糖来源不同、品种繁多，但其分离纯化的方法基本类似，主要是利用多糖溶于水或酸、碱、盐溶液，而不溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂的特点。目前普遍采用的方法：将原料液高速离心除去菌体及固体杂质，然后脱色，浓缩，用有机溶剂沉淀，最后将沉淀物热风烘干后粉碎得成品。整个生产工艺较为繁琐，通常为了提高产品的纯度，会对沉淀出的多糖进行多次的溶解和沉淀过程，耗费了大量有机溶剂。在多糖的干燥阶段通常采用热风或滚筒干燥，如温度控制不好，最终产品的颜色容易变黄，影响产品质量。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种简化多糖分离提纯的繁琐步骤，有效提高产品质量、工艺简便的分离纯化多糖的溶析结晶方法。
本发明目的的实现，主要将繁琐的脱色、干燥和粉碎步骤通过溶析结晶方法一步实现，而且所得多糖产品颗粒粒度分布均匀，溶解性能大大提高，具体说，本发明一种分离纯化多糖的溶析结晶方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
S1.对80-120ml多糖的发酵液或提取液进行离心过滤，去除菌体及大颗粒杂质，使其成为澄清透明溶液，对溶液进行浓缩，使浓缩液中多糖含量达到5％～9％；
S2.将1体积份数的乙二醇和2-3体积份数的甲醇配置成混合溶液作为结晶过程的溶析剂，并向浓缩液中缓慢加入1.0～1.5倍体积的溶析剂，在剪切力下剧烈搅拌，整个过程需在0～10℃的温度下进行，多糖以均匀的晶体颗粒形态逐渐析出；
S3.过滤出固体颗粒，然后用甲醇反复洗涤，干燥得最终产品。
所得的多糖产品收率在90％以上且纯度均在99％以上。
所得多糖颗粒粒度分布均匀，且可通过改变母液浓度及搅拌转速来调控粒度大小。
所用的搅拌桨为涡轮式搅拌桨。
所述多糖为葡聚糖或果聚糖或普鲁兰多糖。
S3.过滤出固体颗粒，然后用甲醇反复洗涤，干燥得最终产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：1.通过一步溶析结晶的方法提取多糖，简化了繁琐的脱色除杂步骤。由于多糖直接以固体颗粒的形式析出，而色素与杂质几乎全部留在母液中，对固体颗粒用甲醇反复洗涤，干燥后即可得纯度99％以上的产品。2.多糖以均匀的固体颗粒形式析出，免去了粉碎步骤，且多糖的粒度大小可通过母液浓度和搅拌转速调整，母液浓度越稀或搅拌转速越高，多糖平均粒度越小，粒度最小可达100μm。3.采用剪切力较大的搅拌桨进行搅拌，有助于将固体颗粒和母液中的气泡打散，使得析出的固体非常蓬松，减小了其堆积密度，同时大大提升了其溶解性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
对普鲁兰多糖的发酵液离心过滤，去除菌体，得到澄清透明溶液，对溶液进行浓缩，使浓缩液中多糖含量达到5％。按照体积比1∶2将乙二醇和甲醇配置成混合溶液作为结晶过程的溶析剂，取100ml多糖浓缩液放入带夹套的反应釜中，用低温循环水浴向夹套中注入冷却水，当多糖溶液温度降到8℃后，以5ml/min的速度加入120ml的溶析剂，同时开动搅拌，采用涡轮式搅拌桨，转速400rpm，随溶析剂的加入，多糖以晶体颗粒的形态逐渐析出。将析出的多糖过滤，然后用甲醇反复洗涤后，放入65℃烘箱干燥30分钟，得到4.68g纯度在99％以上的普鲁兰多糖产品。
实施例2
对普鲁兰多糖的发酵液离心过滤，去除菌体，得到澄清透明溶液，对溶液进行浓缩，使浓缩液中多糖含量达到8％。按照体积比1∶3将乙二醇和甲醇配置成混合溶液作为结晶过程的溶析剂，取100ml多糖浓缩液放入带夹套的反应釜中，用低温循环水浴向夹套中注入冷却水，当多糖溶液温度降到5℃后，以3ml/min的速度加入100ml的溶析剂，同时开动搅拌，采用涡轮式搅拌桨，转速300rpm，随溶析剂的加入，多糖以晶体颗粒的形态逐渐析出。将析出的多糖过滤，然后用甲醇反复洗涤后，放入65℃烘箱干燥30分钟，得到7.22g纯度在99％以上的普鲁兰多糖产品。
实施例3
对葡聚糖的发酵液离心过滤，去除菌体，得到澄清透明溶液，对溶液进行浓缩，使浓缩液中葡聚糖含量达到5％。按照体积比1∶3将乙二醇和甲醇配置成混合溶液作为结晶过程的溶析剂，取100ml多糖浓缩液放入带夹套的反应釜中，用低温循环水浴向夹套中注入冷却水，当多糖溶液温度降到5℃后，以5ml/min的速度加入100ml的溶析剂，同时开动搅拌，采用涡轮式搅拌桨，转速400rpm，随溶析剂的加入，多糖以晶体颗粒的形态逐渐析出。将析出的多糖过滤，然后用甲醇反复洗涤后，放入65℃烘箱干燥30分钟，得到4.59g纯度在99％以上的葡聚糖产品。
实施例4
对果聚糖的提取液离心过滤，去除固体杂质，得到澄清透明溶液，对溶液进行浓缩，使浓缩液中果聚糖含量达到5％。按照体积比1∶3将乙二醇和甲醇配置成混合溶液作为结晶过程的溶析剂，取100ml多糖浓缩液放入带夹套的反应釜中，用低温循环水浴向夹套中注入冷却水，当多糖溶液温度降到5℃后，以3ml/min的速度加入100ml的溶析剂，同时开动搅拌，采用涡轮式搅拌桨，转速300rpm，随溶析剂的加入，多糖以晶体颗粒的形态逐渐析出。将析出的多糖过滤，然后用甲醇反复洗涤后，放入65℃烘箱干燥30分钟，得到4.59g纯度在99％以上的果聚糖产品。
本发明以葡聚糖、果聚糖和普鲁兰多糖作为分离纯化的研究对象，首先对多糖的发酵液或植物提取液进行离心或过滤处理，使其成为澄清溶液，对此溶液进行浓缩，使多糖含量到达6％～8％。取一定量浓缩液，在低温环境下，缓慢加入乙二醇和甲醇的混合液，采用剪切力较大的涡轮式搅拌桨，剧烈搅拌，多糖会以晶体颗粒状析出，且粒度分布均匀。静置一段时间，除去上清液后，将固体颗粒用甲醇反复洗涤，然后过滤出多糖颗粒，在70℃下干燥，得到最终产品。该发明工艺简单，效果显著，大大简化了多糖后提取的繁琐步骤，且所得产品性状良好，适合于大规模生产。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (5)
1.一种分离纯化多糖的溶析结晶方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.对80-120ml多糖的发酵液或提取液进行离心过滤，去除菌体及大颗粒杂质，使其成为澄清透明溶液，对溶液进行浓缩，使浓缩液中多糖含量达到5％～9％；
S2.将1体积份数的乙二醇和2-3体积份数的甲醇配置成混合溶液作为结晶过程的溶析剂，并向浓缩液中缓慢加入1.0～1.5倍体积的溶析剂，在剪切力下剧烈搅拌，整个过程需在0～10℃的温度下进行，多糖以均匀的晶体颗粒形态逐渐析出；
S3.过滤出固体颗粒，然后用甲醇反复洗涤，干燥得最终产品。
2.根据权利要求1所述的分离纯化多糖的溶析结晶方法，其特征在于：所得的多糖产品收率在90％以上且纯度均在99％以上。
3.根据权利要求1所述的分离纯化多糖的溶析结晶方法，其特征在于：所得多糖颗粒粒度分布均匀，且可通过改变母液浓度及搅拌转速来调控粒度大小。
4.根据权利要求1所述的分离纯化多糖的溶析结晶方法，其特征在于：所用的搅拌桨为涡轮式搅拌桨。
5.根据权利要求1所述的分离纯化多糖的溶析结晶方法，其特征在于：所述多糖为葡聚糖或果聚糖或普鲁兰多糖。
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