CN112624934A - 从甜菜糖蜜中提取天然甜菜碱的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从甜菜糖蜜中提取天然甜菜碱的方法，该方法首先将含有甜菜碱的甜菜糖蜜经过色谱分离，得到含有甜菜碱、果糖、葡萄糖的混合物；将上述混合物进行发酵处理消耗其中的果糖和葡萄糖；将发酵物进行浓缩、过滤、纯化，得到甜菜碱。本发明的方法将果糖、葡萄糖作为碳源发酵转化为乙醇，技术简单，得到的产物‑乙醇，沸点低，在甜菜碱的浓缩过程中，可以很容易蒸发除去。在发酵过程中，甜菜碱不参与任何反应，因此，甜菜碱的得率为100％，而还原糖在发酵过程中消耗率接近100％，由于色谱分离的产物，甜菜碱+还原糖的总量超过98％，因此，得到的甜菜碱的纯度可以达到98％以上。该技术，工艺简单，技术成熟，投资小，效果好。
Description
技术领域
本发明涉及甜菜碱的生产领域，具体涉及一种从甜菜糖蜜中提取天然甜菜碱的方法。
背景技术
甜菜碱是一种生物碱，极易溶于水，甜菜的糖蜜是甜菜碱的主要来源，故而得名。甜菜碱普遍存在于动植物体内，是动物代谢的中间产物，在营养物质的代谢中起着十分重要的作用。为代谢的次生产物，是非常重要的渗透调节物质，对于植物增强抗逆性，比如抗盐碱，耐旱均十分重要。人们在甜菜中发现有一种成分能够起到很好清洁作用,又不伤害肌肤，非常安全，被命名为甜菜碱，近代被用于清洁类护肤品安全有效。
利用甜菜糖蜜提取天然甜菜碱，一般都采用色谱分离工艺，例如中国专利CN201510999995.1公开的方法。由于甜菜碱的分子量117，果糖、葡萄糖的分子量180，因此，色谱分离过程中，甜菜碱与果糖、葡萄糖无法分离，也没有办法通过膜过滤的技术分离，同时，甜菜碱、果糖、葡萄糖的溶解度都非常高，也无法通过结晶分离，也很难通过分馏等技术分离，因此，果糖、葡萄糖影响甜菜碱的提纯。为了解决这个问题，中国专利CN201280064269.5公开了一个方法，就是将果糖、葡萄糖经过特殊的酶处理，得到果糖、葡萄糖的聚合物，分子量超过342，这样，无论是采用膜过滤、色谱分离，都可以将该聚合物与甜菜碱分离。该技术的缺陷：将果糖、葡萄糖经过特殊的酶处理，运行成本高，还需要进行二次分离，工艺复杂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种从甜菜糖蜜中提取天然甜菜碱的方法，该方法操作简单，实用性强，成本低。
为实现上述目的，本发明所涉及一种从甜菜糖蜜中提取天然甜菜碱的方法，包括以下步骤：
1)首先将含有甜菜碱的甜菜糖蜜经过色谱分离，得到含有甜菜碱、果糖、葡萄糖的混合物；
2)将上述混合物进行发酵处理消耗其中的果糖和葡萄糖，得到发酵物；
(发酵过程可以采用多种方式进行，利用果糖、葡萄糖做碳源，得到多种发酵产物物，典型的是采用酵母菌，将果糖、葡萄糖转化为乙醇。乙醇可以在甜菜碱的浓缩过程中经过蒸发除去，酵母可以通过过滤除去)；
生物进行的一种无氧糖酵解，从糖或多糖生成乙醇和二氧化碳，如下式：
C6H12O6——2CH3CH2OH+2CO2
3)将发酵物进行浓缩、过滤、纯化，得到甜菜碱。
进一步地，所述步骤1)中，甜菜糖蜜中，甜菜碱含量为3-8％。
再进一步地，所述步骤1)中，混合物中甜菜碱含量为10～80％。
再进一步地，所述步骤1)中，混合物中甜菜碱含量为50～80％。
再进一步地，所述步骤2)中，发酵处理为酵母菌发酵。
再进一步地，所述步骤3)中，甜菜碱的纯度为90-99％。
本发明的有益效果：
本发明的方法将果糖、葡萄糖作为碳源发酵传化为乙醇，技术简单，得到的产物-乙醇，沸点低，在甜菜碱的浓缩过程中，可以很容易蒸发除去。在发酵过程中，甜菜碱不参与任何反应，因此，甜菜碱的得率为100％，而还原糖在发酵过程中消耗率接近100％，由于色谱分离的产物，甜菜碱+还原糖的总量超过98％，因此，得到的甜菜碱的纯度可以达到98％以上。该技术，工艺简单，技术成熟，投资小，效果好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。
实施例1
从甜菜糖蜜中提取天然甜菜碱1的方法，包括以下步骤：
1)首先将甜菜糖蜜(其中甜菜碱含量为3％)经过色谱分离，得到含有甜菜碱、果糖、葡萄糖的混合物；其中，混合物组分如下：
| 成分 | 比例 |
| 甜菜碱 | 65％ |
| 果糖、葡萄糖 | 34.2％ |
| 其它 | 0.8％ |
2)将上述混合物进行酵母菌发酵处理消耗其中的果糖和葡萄糖，得到发酵物；
3)将发酵物进行浓缩、过滤、纯化，得到纯度为99.2％的甜菜碱。
实施例2
从甜菜糖蜜中提取天然甜菜碱2的方法，包括以下步骤：
1)首先将甜菜糖蜜(其中甜菜碱含量为5％)经过色谱分离，得到含有甜菜碱、果糖、葡萄糖的混合物；其中，混合物组分如下：
| 成分 | 比例 |
| 甜菜碱 | 60％ |
| 果糖、葡萄糖 | 38.5％ |
| 其它 | 1.5％ |
2)将上述混合物进行酵母菌发酵处理消耗其中的果糖和葡萄糖，得到发酵物；
3)将发酵物进行浓缩、过滤、纯化，得到纯度为98.5％的甜菜碱。
实施例3
从甜菜糖蜜中提取天然甜菜碱3的方法，包括以下步骤：
1)首先将甜菜糖蜜(其中甜菜碱含量为8％)经过色谱分离，得到含有甜菜碱、果糖、葡萄糖的混合物；其中，混合物组分如下：
| 成分 | 比例 |
| 甜菜碱 | 80％ |
| 果糖、葡萄糖 | 19.5％ |
| 其它 | 0.5％ |
2)将上述混合物进行酵母菌发酵处理消耗其中的果糖和葡萄糖，得到发酵物；
3)将发酵物进行浓缩、过滤、纯化，得到纯度为99.5％的甜菜碱。
其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，比如，采用发酵的方法，将果糖和葡萄糖转化为其它产物，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (6)
1.一种从甜菜糖蜜中提取天然甜菜碱的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)首先将含有甜菜碱的甜菜糖蜜经过色谱分离，得到含有甜菜碱、果糖、葡萄糖的混合物；
2)将上述混合物进行发酵处理消耗其中的果糖和葡萄糖，得到发酵物；
3)将发酵物进行蒸馏、过滤、纯化，得到甜菜碱。
2.根据权利要求1所述从甜菜糖蜜中提取天然甜菜碱的方法，其特征在于：所述步骤1)中，甜菜糖蜜中，甜菜碱含量为3-8％。
3.根据权利要求1所述从甜菜糖蜜中提取天然甜菜碱的方法，其特征在于：所述步骤1)中，混合物中甜菜碱含量为10～80％。
4.根据权利要求3所述从甜菜糖蜜中提取天然甜菜碱的方法，其特征在于：所述步骤1)中，混合物中甜菜碱含量为50～80％。
5.根据权利要求3所述从甜菜糖蜜中提取天然甜菜碱的方法，其特征在于：所述步骤2)中，发酵处理为接种酵母菌发酵。
6.根据权利要求1所述从甜菜糖蜜中提取天然甜菜碱的方法，其特征在于：所述步骤3)中，甜菜碱的纯度为90-99％。
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