CN1131232C - 纳滤膜法提纯大豆低聚糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明纳滤膜法提纯大豆低聚糖的方法，将分离大豆乳清蛋白后的大豆乳清水用纳滤膜进行处理，脱去其中的盐类，提高大豆低聚糖的纯度和浓度。纳滤膜截留分子量一般在300-1000道而顿，其截留分子量范围比反渗透膜大，比超滤小，因此在截留小分子量的低聚糖的同时脱盐，集浓缩和脱盐为一体，提高了分离效率，并使水苏糖和棉子糖含量有较大的提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种糖类提纯技术，尤其是涉及一种从豆类加工产生的大豆乳清水中提纯低聚糖的方法。
背景技术
大豆乳清水是在对大豆加工分离蛋白的过程中产生的，在生产大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白以及生产豆腐等工艺中都可以产生，也可以由热水浸提脱脂大豆豆粕得到。大豆乳清水中的大豆乳清蛋白可以用超滤法或者加热絮凝法去除，去除乳清蛋白以后的大豆乳清水的组成情况如表1所示：
表1分离大豆乳清蛋白后乳清水的组成(W/V)
| 乳清蛋白 | 糖类 | 盐类 | 总固形物 |
| ＜0.1 | 0.5-1.0％ | 0.2-1.0％ | 0.7-2.1％ |
其中的糖类主要是大豆低聚糖，包括水苏糖、绵子糖和蔗糖，三者比例大致为3∶1∶4。水苏糖和绵子糖具有独特的生理活性，可被体内肠道中有益细菌所利用，它们几乎能被双歧杆菌族中全部菌种利用，而肠内有害细菌几乎不能利用。因此，采用有效方法提纯低聚糖，具有良好的前景。
传统的去除盐类的方法是用离子交换树脂脱盐，它的缺点是操作复杂，树脂需要频繁再生，消耗大量化学药剂，同时再生液污染环境；电渗析方法脱盐也是广泛运用的技术，它耗能大，操作复杂，并存在着含有高浓度有机物的浓盐水的处理问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用纳滤膜法脱盐，从而提纯大豆低聚糖的方法。该方法用特定的膜截留糖类并可同时透过盐类，集浓缩和脱盐为一体，且具有操作简便，节约能源，分离效率高，环境污染小的特点。
本发明纳滤膜法提纯大豆低聚糖的方法，将分离大豆乳清蛋白后的大豆乳清水用纳滤膜进行处理，脱去其中的盐类，提高大豆低聚糖的纯度和浓度，所述纳滤为一级纳滤，所述膜的材质为聚砜、聚醚砜或者芳香聚酰胺，截留分子量为300-1000，工作压力为1.0-1.8MPa，温度为35-45℃，pH值为5-8。
本发明的进一步改进之处在于每运行三天内至少清洗纳滤膜一次。
本发明的另一改进之处在于所述纳滤还包括二级纳滤：
对一级纳滤浓缩液加水稀释，加水量为该浓缩液体积的1-6倍；
对上述稀释后糖液进行二级纳滤，其所述膜的材质为聚砜、聚醚砜或者芳香聚酰胺，截留分子量为300-1000，工作压力为1.0-1.8MPa，温度为35-45℃，pH值为5-8，且在运行三天内至少清洗一次，用热水冲洗及酸和碱性溶液清洗。
本发明中所述一级纳滤工艺条件是：工作压力1.5Mpa，温度40℃，pH值为6.0。
本发明中所述二级纳滤工艺条件是：二级纳滤的工作压力为1.4Mpa，温度为40℃，pH值为6.0。
本发明中所述纳滤膜所述纳滤膜是卷式膜、中空纤维膜或管式膜。
本发明中所述清洗纳滤膜的步骤为，先用热水冲洗，再用酸性溶液和碱性溶液分别清洗，使膜完全恢复膜通量。
本发明的优点在于纳滤膜截留分子量一般在300-1000道而顿，其截留分子量范围比反渗透膜大，比超滤膜小，因此在截留小分子量的低聚糖的同时脱去盐类，集浓缩和脱盐为一体，简化了操作条件，提高了分离效率，并使水苏糖和棉子糖含量有较大的提高，节约能源，并能减少环境污染。
本发明的其他细节和特点可通过阅读下面详加描述的实施例即可清楚明了。
具体实施方式
本发明可根据实际需要进行一级纳滤或者进行二级纳滤，现以二级纳滤作为最佳实施例进行描述。
某大豆分离蛋白生产厂家，每天产生200吨大豆乳清水，用超滤法去除其中的大豆乳清蛋白，然后从200吨/天去除大豆乳清蛋白的大豆乳清水中提取低聚糖。先进入一级纳滤设备，工艺条件为：压力1.5Mpa，温度40℃，pH值为6.0，得到固形物浓度为6.5％浓缩液为20吨；对该浓缩液按3∶1比例加入纯化水稀释；再进入二级纳滤设备，工艺条件为：压力1.4Mpa，温度40℃，pH值为6.0，得到固形物浓度为5.85％的浓缩糖液为20吨；然后，对所得浓缩糖液进行脱色和减压浓缩，再对该浓缩液进行喷雾干燥则可得低聚糖含量(水苏糖和绵子糖)为45％的低聚糖粉1.17吨/天。在连续提纯过程中，纳滤膜每运行三天内至少清洗一次，清洗方法是先用45℃的热水冲洗，再用pH＝3的盐酸溶液和pH＝11.5的NaOH溶液分别清洗纳滤膜，使膜完全恢复膜通量；在一级和二级纳滤中均使用材质为聚醚砜的卷式纳滤膜，其截留分子量为300。
Claims (8)
1、一种纳滤膜法提纯大豆低聚糖的方法，其特征在于将分离大豆乳清蛋白后的大豆乳清水用纳滤膜进行处理，脱去其中的盐类，提高大豆低聚糖的纯度和浓度，所述纳滤为一级纳滤，所述膜的材质为聚砜、聚醚砜或者芳香聚酰胺，截留分子量为300-1000，工作压力为1.0-1.8MPa，温度为35-45℃，pH值为5-8。
2、根据权利要求1所述的纳滤膜法提纯大豆低聚糖的方法，其特征在于每运行三天内至少清洗纳滤膜一次。
3、根据权利要求2所述的纳滤膜法提纯大豆低聚糖的方法，其特征在于所述纳滤还包括二级纳滤：
对一级纳滤浓缩液加水稀释，加水量为该浓缩液体积的1-6倍；
对上述稀释后糖液进行二级纳滤，其所述膜的材质为聚砜、聚醚砜或者芳香聚酰胺，截留分子量为300-1000，工作压力为1.0-1.8MPa，温度为35-45℃，pH值为5-8，且在运行三天内至少清洗一次，用热水冲洗及酸和碱性溶液清洗。
4、根据权利要求1所述的纳滤膜法提纯大豆低聚糖的方法，其特征在于一级纳滤的工作压力为1.5Mpa，温度为40℃，pH值为6.0。
5、根据权利要求3所述的纳滤膜法提纯大豆低聚糖的方法，其特征在于一级纳滤的工作压力为1.5Mpa，温度为40℃，pH值为6.0，二级纳滤的工作压力为1.4Mpa，温度为40℃，pH值为6.0。
6、根据权利要求1、2、3，4或5所述的纳滤膜法提纯大豆低聚糖的方法，其特征在于所述纳滤膜是卷式膜、中空纤维膜或管式膜。
7、根据权利要求2、3、4或5所述的纳滤膜法提纯大豆低聚糖的方法，其特征在于所述清洗纳滤膜的步骤为，先用热水冲洗，再用酸性溶液和碱性溶液分别清洗，使膜完全恢复膜通量。
8、根据权利要求6所述的纳滤膜法提纯大豆低聚糖的方法，其特征在于所述清洗纳滤膜的步骤为，先用热水冲洗，再用酸性溶液和碱性溶液分别清洗，使膜完全恢复膜通量。
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