CN111763268A - 一种从红甜菜中高效提取功能多糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从红甜菜中高效提取功能多糖的方法，包括以下步骤：将干净的红甜菜根切丝；将甜菜丝放入20‑30℃的水中，调节PH4.0‑5.0，进行第一次脱色；对甜菜丝进行二次脱色；对甜菜丝控水后粉碎，放入滤袋中加水煮；料液降温至50‑60℃，进行脱味脱色处理；采用渗透膜进行溶质和溶剂的分离得到管膜清液，采用纳滤膜进行分子量为150‑1000Dal有机小分子的分离；浓缩干燥。本发明结合生物膜技术、分离提取技术等技术纯化提取红甜菜多糖，将多糖的得率增加12%以上。
Description
技术领域
本发明涉及生物工程技术领域，更具体的说是涉及一种从红甜菜中高效提取功能多糖的方法。
背景技术
多糖是由多个单糖分子缩合、失水而成，是一类分子结构复杂且庞大的糖类物质。凡符合高分子化合物概念的碳水化合物及其衍生物均称为多糖，多糖是构成生命活动四大基本物质之一，与维持生命功能密切相关。多糖在自然界分布极广，有的是构成动植物细胞壁的组成成分，部分植物多糖不溶于冷水，在热水中呈粘液状，遇乙醇能沉淀。
现代研究指出：红甜菜块根中的多糖含量丰富，其活性功能有较高的医用、保健价值。多糖除有免疫调节、抗肿瘤生物学效应外，还有抗衰老、降血糖、抗凝血等作用，且对机体毒副作用小，因此，对多糖研究已成为食品行业热门领域。
红甜菜不仅含有丰富的多糖，且营养丰富，含有粗蛋白、可溶性糖、粗脂肪、膳食纤维、维生素C、烟酸和钾、钠、磷、镁、铁、钙，锌、锰、铜等矿物质。红甜菜多糖以红甜菜根为原料，现有的植物多糖提取利用热水浸提法和酶解法。基于现有的多糖提取方法，其多糖的损失率高。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题提供一种从红甜菜中高效提取功能多糖的方法。
本发明通过下述技术方案实现：
一种从红甜菜中高效提取功能多糖的方法，包括以下步骤：
A、将干净的红甜菜根切丝；
B、将甜菜丝放入20-30℃的水中，调节PH4.0-5.0，进行第一次脱色；
C、对甜菜丝进行二次脱色；
D、对甜菜丝控水后粉碎，放入滤袋中加水煮；
E、料液降温至50-60℃，进行脱味脱色处理；
F、采用渗透膜进行溶质和溶剂的分离得到管膜清液，采用纳滤膜进行分子量为150-1000Dal有机小分子的分离；
G、浓缩干燥。
本方案结合生物膜技术、分离提取技术等技术纯化提取红甜菜多糖，将多糖的得率增加12%以上。红甜菜根颜色深，本方案采用两次脱色处理，提高红甜菜的脱色效果。利用多糖不易溶于冷水的特性，在PH4.0-5.0的水中进行第一次脱色，有效提取色素后，利用不同渗透膜的过滤，得到大分子的多糖。整个技术利用多糖大分子的特性，通过管膜分离提取，最大程度的回收多糖，提高多糖提取率。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明结合生物膜技术、分离提取技术等技术纯化提取红甜菜多糖，将多糖的得率增加12%以上。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示的一种从红甜菜中高效提取功能多糖的方法，包括以下步骤：
A、将干净的红甜菜根切丝；该步骤中切丝越细越好，以减小脱色时间，提高脱色效果。
B、将甜菜丝放入20-30℃的水中，调节PH4.0-5.0，进行第一次脱色后；调节PH可以采用柠檬酸。
C、对甜菜丝进行二次脱色；优选的，可采用甜菜丝三倍体积的10%的双氧水浸泡脱色。
D、对甜菜丝控水后粉碎，放入滤袋中加水煮；
E、料液降温至50-60℃，进行脱味脱色处理；
F、采用渗透膜进行溶质和溶剂的分离得到管膜清液。优选的，采用复合管式膜进行一定分子量的溶质和溶剂分离。进膜压力控制在1.6-1.7/Bar，出膜压力控制在0.8-1.0 Bar，温度控制在55-60℃，浓液流量控制在300-400LPM，清液流量控制在70-90LPM；
采用纳滤膜进行分子量为150-1000Dal有机小分子的分离；由于膜的操作模式采用错流过滤，工作时自行清理膜孔表面滞留的截留物，达到预定的纯化分离的目的。进膜压力控制在10-20Bar,出膜压力控制在10-20Bar,开始前5分钟时浓液流量控制在20-40LPM，清液流量＞100LPM，过滤器压力为0.35MPA，收集大分子多糖。
G、浓缩，浓缩可采用双效浓缩器，其减压升温能够增加水分的增加量，使浓缩效率增加。浓缩时真空度为0.8MPA，直至料液浓缩到可溶性固形物含量达20-30°。
干燥，采用微波真空干燥技术。真空度启动压力90-kpa，上限96-kpa，下限92-kpa；温度设置52℃到55℃之间，能量根据实际样品量及含水量进行计算。
整个方案结合生物膜技术、分离提取技术等技术纯化提取红甜菜多糖，将多糖的得率增加12%以上
实施例2
基于上述实施例的原理，本实施例公开一具体实施方式。
称取150kg的红甜菜根，清水洗净。擦丝放入柠檬酸调PH4.5左右的室温水中浸泡，此时实验室温度为25度，每隔半小时换一次水，反复浸泡多次，直至浸泡至无色或是粉色后捞出。此时，可将浸泡液收集起来，提取色素。
把红甜菜丝用三倍体积的10%的双氧水浸泡脱色2小时捞出，用流动水清洗，除去表面双氧水。再加3倍体积的水浸泡10min，捞出、控水、粉碎机粉碎3min。
将粉碎好的红甜菜渣盛入过滤网中，放入提取罐，加入375Kg水，升温至90℃，提取2.5h，固形物含量4.88%，料液几乎无损失。
降温至50-60℃，进行脱味脱色处理；将板框过滤机用硅藻土预涂，加入4.5kg活性炭混合搅拌0.5h，再加压经过板框过滤机，直至滤液呈澄清透明液体。
采用复合管式膜等渗透膜进行分离:复合管式膜的进膜压力1.6Bar，出膜压力0.8Bar,温度55℃，浓液流量300LPM，清液流量79LPM。采用纳滤膜进行150-1000Dal有机小分子的分离：进膜压力12Bar,出膜压力10Bar,开始前5分钟时浓液流量23LPM，清液流量＞100LPM，过滤器压力为0.35MPA，分离出大分子多糖物质。
利用双效浓缩器将料液浓缩到固形物含量的30%左右，料液约重60Kg。
利用微波真空干燥。真空度启动压力90-kpa，上限96-kpa，下限92-kpa；微波36kw全开，第一段温度上限设置55℃，下限52℃，时间50min，强度90%；第二段温度上限设置55℃，下限52℃，时间16min，强度90%；第三段温度上限设置55℃，下限52℃，时间42min，强度50%；第四段温度上限设置55℃，下限52℃，时间21min，强度50%；干燥后，最终得到红甜菜多糖。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种从红甜菜中高效提取功能多糖的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将干净的红甜菜根切丝；
B、将甜菜丝放入20-30℃的水中，调节PH4.0-5.0，进行第一次脱色；
C、对甜菜丝进行二次脱色；
D、对甜菜丝控水后粉碎，放入滤袋中加水煮；
E、料液降温至50-60℃，进行脱味脱色处理；
F、采用渗透膜进行溶质和溶剂的分离得到管膜清液，采用纳滤膜进行分子量为150-1000Dal有机小分子的分离；
G、浓缩干燥。
2.根据权利要求1所述的一种从红甜菜中高效提取功能多糖的方法，其特征在于，进行溶质和溶剂的分离时采用复合管式膜。
3.根据权利要求2所述的一种从红甜菜中高效提取功能多糖的方法，其特征在于，所述复合管式膜的进膜压力控制在1.6-1.7/Bar，出膜压力控制在0.8-1.0 Bar，温度控制在55-60℃，浓液流量控制在300-400LPM，清液流量控制在70-90LPM。
4.根据权利要求1所述的一种从红甜菜中高效提取功能多糖的方法，其特征在于，所述纳滤膜的进膜压力控制在10-20Bar,出膜压力控制在10-20Bar,开始前5分钟时浓液流量控制在20-40LPM，清液流量＞100LPM，过滤器压力为0.35MPA。
5.根据权利要求1所述的一种从红甜菜中高效提取功能多糖的方法，其特征在于，浓缩采用双效浓缩器，浓缩时真空度为0.8MPA，直至料液浓缩到可溶性固形物含量达20-30°。
6.根据权利要求1所述的一种从红甜菜中高效提取功能多糖的方法，其特征在于，干燥采用微波真空干燥技术。
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2020
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