CN115141236A - 一种槐糖脂的分离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种槐糖脂的分离方法,尤其涉及一种槐糖脂的沉淀分离新方法。将发酵液在高温和酸性条件下进行反应,改变槐糖脂的组分分布,从而使槐糖脂在酸性条件下从水相中析出,实现槐糖脂的高效分离回收,回收率可达90%以上。所述发酵液为熊蜂生假丝酵母(Candida bombicola)代谢产生的糖脂类生物表面活性剂溶液。本发明提供的化学反应结合酸化促沉淀的分离工艺,可有效地回收发酵液中的槐糖脂,与现有的分离技术相比,具有绿色、高效、快速、回收率高等优势,可用于从发酵液中高效分离回收槐糖脂。

Description

一种槐糖脂的分离方法
技术领域
本发明涉及一种生物表面活性剂的分离新方法,尤其涉及一种槐糖脂的分离回收新方法。
背景技术
槐糖脂是一种主要由熊蜂生假丝酵母(Candida bombicola)利用油脂和葡萄糖作为碳源发酵生产的糖脂类生物表面活性剂,具有产量高、低毒和环境友好等优点,在食品、化妆品、洗涤剂和石油工业上都有广泛的应用前景。
目前,槐糖脂的分离方法主要有重力沉降、膜分离、结晶法、泡沫浮选、溶剂萃取等方法。其中膜分离、结晶法、泡沫浮选、溶剂萃取等方法大多存在工艺复杂、分离成本高、耗费大量有毒有害有机溶剂等问题。例如:传统的萃取工艺需要使用大量的有毒有害的氯仿、二氯甲烷等溶剂,而这些高毒性溶剂的使用也会严重限制槐糖脂在食品和化妆品等领域上的应用。乙醇等低毒性有机溶剂萃取分离槐糖脂虽然可获得较高纯度的槐糖脂产物,但存在回收率低和耗时长等问题,而膜分离尽管也可实现产物的分离纯化,但是回收率也较低,还不可避免地存在严重的膜污染等问题。槐糖脂作为最具应用潜力的表面活性剂,其广阔的市场在于日化的洗涤领域,该领域的应用对纯度的要求不高,但对分离工艺的绿色、高效性提出严格的要求。
通过重力沉降法分离回收槐糖脂,由于其操作简单,不使用有机溶剂等优点,被认为是最有效的槐糖脂分离方法。但也存在有时无法沉淀、回收率低(<30%)等问题。可见,目前尚缺乏行之有效的绿色、高效的槐糖脂分离回收方法。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供一种槐糖脂的分离方法,将发酵液在高温和酸性条件下进行反应,改变槐糖脂的组分分布,从而使槐糖脂在酸性条件下从水相中析出,实现高效回收槐糖脂,并且避免使用有毒有害的有机溶剂。所述发酵液为熊蜂生假丝酵母(Candida bombicola)代谢产生的糖脂类生物表面活性剂溶液。
本发明的目的可通过以下技术方案来实现:一种槐糖脂的分离方法,包括以下步骤:
(1)往槐糖脂发酵液中加入酸,调节槐糖脂发酵液的pH值至0.8-2;然后将槐糖脂发酵液置于90-120度下反应5-60min;将反应后的槐糖脂发酵液静置冷却至室温,分层为上下两相,槐糖脂在下相富集;
(2)收集下相,用pH为1-2的酸性水溶液洗涤槐糖脂沉淀,去除亲水性杂质,获得槐糖脂产品。
进一步地,步骤(1)中所述的槐糖脂发酵液为去除菌体的槐糖脂发酵液。
进一步地,步骤(1)中所述的酸可以是盐酸、硫酸、磷酸,
进一步地,步骤(1)中所述的pH优选为2。
进一步地,步骤(1)中所述的温度优选为120℃。
进一步地,步骤(1)中所述的反应时间优选为20min。
与现有的技术相比,本发明构建了槐糖脂的分离回收新方法,借助高温、强酸的反应条件,通过改变混合槐糖脂的结构及其组分比例,促进槐糖脂在酸性环境下发生沉淀,从而实现高效的分离回收。该方法巧妙地利用化学反应的策略,通过改变/获得特定比例的槐糖脂组分,具有良好的普适性,可解决部分槐糖脂发酵结束后无法沉淀回收的问题。此外,该方法操作简单、回收率高,避免了大量有毒溶剂的应用。
具体实施方式
槐糖脂(sophorolipids,SLs)是一类由熊蜂生假丝酵母(Candida bombicola)利用油脂和葡萄糖为原料发酵生产的生物表面活性剂。本发明中的槐糖脂发酵液在反应之前已经除去菌体。本发明通过酸化+高温的方式进行化学反应改变槐糖脂的结构及其组分比例,促进槐糖脂在酸性环境下沉淀分离,用于从发酵液中回收槐糖脂。不仅具有高回收率,而且避免使用有毒有害的有机溶剂,还可以解决部分发酵过程中,槐糖脂无法沉淀的问题,可用于高效、大量的分离回收槐糖脂。
下面结合实施例对本发明予以进一步详细说明。
实施例1
取三组槐糖脂发酵液,每一组取除去菌体后的槐糖脂含量为128g/L的发酵液20mL,本发明实施例中向其中加入少量的稀盐酸,分别调节发酵液至不同的pH(0.8、1、2),得到酸性的槐糖脂发酵液。将调节至酸性的槐糖脂发酵液于120℃反应20min,反应结束后将发酵液静置冷却至室温,反应后的发酵液分为上下两层,上层为除去大量槐糖脂的水相,下层为浓缩的槐糖脂层。弃去水相后收集下层沉淀,用pH为1-2的盐酸水溶液洗涤离心后,可获得槐糖脂产品。结果表明,如下表1所示,pH为2时下进行高温反应更有利于槐糖脂的回收。因此,pH值优选为2。
表1:发酵液pH与槐糖脂回收率关系表
发酵液pH 0.8 1 2
槐糖脂回收率 75.0% 80.3% 91.7%
实施例2
取四组槐糖脂发酵液,每一组取除去菌体后的槐糖脂含量为128g/L的发酵液20mL,向其中加入少量的稀盐酸调节发酵液pH至2,将调节至pH=2的发酵液于不同的温度下(90℃、100℃、110℃、120℃)反应20min,反应结束后将发酵液静置冷却至室温,反应后的发酵液分为上下两层,上层为除去大量槐糖脂的水相,下层为浓缩的槐糖脂层。弃去水相后收集下层沉淀,用pH为1-2的盐酸水溶液洗涤离心后,可获得槐糖脂产品。结果表明,如下表2所示,较高的温度下进行反应更有利槐糖脂的回收,升至更高的反应温度后对槐糖脂的回收不再有促进作用,反而会使得槐糖脂降解。因此,反应的温度优选为120℃。
表2:反应温度与槐糖脂回收率关系表
反应温度 90℃ 100℃ 110℃ 120℃
槐糖脂回收率 81.1% 86.9% 91.1% 91.7%
实施例3
取四组槐糖脂发酵液,每一组取除去菌体后的槐糖脂含量为128g/L的发酵液20mL,向其中加入少量的稀盐酸调节发酵液pH至2,将调节至pH=2的发酵液于120℃反应不同的时间(5min、10min、20min、1h),反应结束后将发酵液静置冷却至室温,反应后的发酵液分为上下两层,上层为除去大量槐糖脂的水相,下层为浓缩的槐糖脂层。弃去水相后收集下层沉淀,用pH为1-2的盐酸水溶液洗涤离心后,可获得槐糖脂产品。结果表明,如下表3所示,延长反应时间有利于槐糖脂的回收,但20min的反应时间可得到足够高的槐糖脂回收率,继续延长反应时间至1h不会使槐糖脂的回收率有显著提高,因此,反应时间优选为20min。
表3:反应时间与槐糖脂回收率关系表
反应时间 5min 10min 20min 1h
槐糖脂回收率 89.8% 87.8% 91.7% 88.7%
对比实施例1
取除去菌体后的槐糖脂含量为128g/L的发酵液20mL,向其中加入少量的稀盐酸,调节发酵液pH至0.8。将pH调节至0.8的槐糖脂发酵液静置1天,无槐糖脂沉淀析出;将静置后无槐糖脂沉淀的发酵液于10000rpm离心10min,槐糖脂仍未沉淀。结果表明:不经过高温反应的槐糖脂发酵液,即使通过高速离心,仍无法有效进行槐糖脂的沉淀分离。
对比实施例2
取除去菌体后的槐糖脂含量为128g/L的发酵液20mL,向其中加入等体积的氯仿,体系分层三相,上层为水相,中间层为析出的槐糖脂层,下层为氯仿相。收集氯仿相和析出的槐糖脂,干燥后可获得槐糖脂产物,回收率为80%。但因氯仿萃取发酵液中槐糖脂的同时也萃取了大量的油脂和游离脂肪酸等杂质,导致了这一方法获得的槐糖脂纯度较低(<60%)。
以上所述,仅为本发明专利的较佳示例而已,并非用于限定本发明专利的保护范围。除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变化形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种槐糖脂的分离方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)往槐糖脂发酵液中加入酸,调节槐糖脂发酵液的pH值至0.8-2;然后将槐糖脂发酵液置于90-120度下反应5-60min;将反应后的槐糖脂发酵液静置冷却至室温,分层为上下两相,槐糖脂在下相富集;
(2)收集下相,用pH为1-2的酸性水溶液洗涤槐糖脂沉淀,去除亲水性杂质,获得槐糖脂产品。
2.根据权利要求1所述的槐糖脂分离方法,其特征在于,步骤(1)中所述的槐糖脂发酵液为去除菌体的槐糖脂发酵液。
3.根据权利要求1所述的槐糖脂分离方法,其特征在于,步骤(1)中所述的酸为盐酸、硫酸或磷酸。
4.根据权利要求1所述的槐糖脂分离方法,其特征在于,,步骤(1)中所述的pH为2。
5.根据权利要求1所述的槐糖脂分离方法,其特征在于,步骤(1)中所述的温度为120℃。
6.根据权利要求1所述的槐糖脂分离方法,其特征在于,步骤(1)中所述的反应时间为20min。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105771791A (zh) * 2016-03-29 2016-07-20 山东省食品发酵工业研究设计院 一种高效提取环保型生物表面活性剂槐糖脂的方法
CN105886572A (zh) * 2014-11-06 2016-08-24 天津市科百思科技有限公司 内酯型槐糖脂的制备方法
CN109678914A (zh) * 2018-12-25 2019-04-26 合肥工业大学 一种槐糖脂发酵液的预处理与不同结构槐糖脂的分离纯化方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105886572A (zh) * 2014-11-06 2016-08-24 天津市科百思科技有限公司 内酯型槐糖脂的制备方法
CN105771791A (zh) * 2016-03-29 2016-07-20 山东省食品发酵工业研究设计院 一种高效提取环保型生物表面活性剂槐糖脂的方法
CN109678914A (zh) * 2018-12-25 2019-04-26 合肥工业大学 一种槐糖脂发酵液的预处理与不同结构槐糖脂的分离纯化方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HU, Y. 等: "Purification of lactonic sophorolipids by crystallization", JOURNAL OF BIOTECHNOLOGY, vol. 87, no. 03, pages 263 - 272, XP002668738, DOI: 10.1016/S0168-1656(01)00248-6 *
WANG, HUAIMIN 等: "Efficient in-situ separation design for long-term sophorolipids fermentation with high productivity", JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, vol. 246, pages 118995 *
张慧敏 等: "槐糖脂发酵液预处理及不同结构槐糖脂的分离纯化", 化工进展, vol. 39, no. 10, pages 4140 - 4146 *

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