本發(fā)明涉及多糖生產(chǎn)方法，即普魯蘭多糖提純工藝。
背景技術(shù)：
普魯蘭多糖是由出芽短梗霉發(fā)酵所產(chǎn)生的類似葡聚糖、黃原膠的胞外水溶性粘質(zhì)多糖，它是1938年由r.bauer發(fā)現(xiàn)的特殊的微生物多糖。該多糖是由α-1，4糖苷鍵連接的麥芽三糖重復(fù)單位經(jīng)α-1，6糖苷鍵聚合而成的直鏈狀多糖，分子量2萬~200萬，聚合度100~5000。(一般商品分子量在20萬左右.大約由480個(gè)麥芽三糖組成)。該多糖有兩個(gè)重要的特性:結(jié)構(gòu)上富有彈性，溶解度比較大。普魯蘭多糖的成膜性、阻氣性、可塑性、粘性均較強(qiáng)，并且具有易溶于水、無毒無害、無色無味等優(yōu)良特性，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、輕工、化工和石油等領(lǐng)域。2006年5月19日.國家衛(wèi)生部發(fā)布了第8號(hào)公告，普魯蘭多糖為新增四種食品添加劑產(chǎn)品之一，可在糖果、巧克力包衣、膜片、復(fù)合調(diào)味科和果蔬汁飲料中用作被膜劑和增稠劑。
普魯蘭多糖是水溶性粘質(zhì)多糖，成品為白色固體粉末。由于其具有良好的成膜、成纖維、阻氣、粘接、易加工、無毒性等特性，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、輕工、化工和石油等領(lǐng)域。普魯蘭多糖主要應(yīng)用領(lǐng)域:(1)醫(yī)藥和保健品膠囊行業(yè)、化妝品的粘結(jié)成形劑。(2)食品品質(zhì)的改良劑和增稠劑。(3)用于防止氧化的水溶性的包裝材料。(4)主食、糕點(diǎn)的低熱能食品原料。
但是出芽短梗霉發(fā)酵所產(chǎn)生的類似葡聚糖、黃原膠的胞外水溶性粘質(zhì)多糖產(chǎn)量并不高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供能夠顯著提高普魯蘭多糖產(chǎn)量及純度，且工藝簡單，成本低廉的普魯蘭多糖提純工藝。
上述目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：提供普魯蘭多糖提純工藝，包括普魯蘭多糖提純工藝，其特征包括以下步驟：出芽短梗霉與發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵，發(fā)酵后除去菌體的發(fā)酵液經(jīng)脫色后進(jìn)入板框過濾，再進(jìn)入結(jié)晶器中，流加酒精進(jìn)行結(jié)晶，將結(jié)晶液打入分離機(jī)進(jìn)行分離得到濕品，所述除去菌體的發(fā)酵液在進(jìn)行脫色之前，先經(jīng)過麥飯石過濾層或石英砂過濾層或膨脹珍珠巖過濾層或麥飯石、石英砂及膨脹珍珠巖混合構(gòu)成過濾層；所述發(fā)酵培養(yǎng)基由以下成份及其重量組分組成：蔗糖6-16%；酵母膏0.1-o.5%；表兒茶酚0.01-0.1%、nacl0.1-1%；麥角甾醇0.01-0.1%、mgso4-7h2o0.01-0.1%；琥珀酸0.1-1%、k2hpo4·3h2o0.01-0.1%；(nh4)2so40.01-0.1%和余量的無菌水。
除去菌體的發(fā)酵液在進(jìn)行脫色之前，先經(jīng)過麥飯石過濾層。
麥飯石顆粒的粒徑為1—2mm，所構(gòu)成的過濾層厚200—300mm，麥飯石過濾層設(shè)在過濾罐內(nèi)，過濾溫度在70—80℃,壓力0.5-0.8mpa。
除去菌體的發(fā)酵液在進(jìn)行脫色之前，先經(jīng)過石英砂過濾層。
石英砂的粒徑為0.5—0.8mm，所構(gòu)成的過濾層厚100—150mm，過濾層設(shè)在過濾罐內(nèi)，過濾溫度在70—80℃,壓力0.8-1mpa。
除去菌體的發(fā)酵液在進(jìn)行脫色之前，先經(jīng)過膨脹珍珠巖過濾層。
膨脹珍珠巖的粒徑為1.5—2.5mm，所構(gòu)成的過濾層厚200—300mm，過濾層設(shè)在過濾罐內(nèi)，過濾溫度在70—80℃,壓力0.8-1mpa。
除去菌體的發(fā)酵液在進(jìn)行脫色之前，先經(jīng)過麥飯石、石英砂及膨脹珍珠巖混合構(gòu)成過濾層。
麥飯石顆粒的粒徑為1—2mm，石英砂的粒徑為0.5—0.8mm，膨脹珍珠巖的粒徑為1.5—2.5mm，其體積比為麥飯石：石英砂：膨脹珍珠巖＝3—5:2—3:5—8，所構(gòu)成的過濾層厚200—300mm，過濾層設(shè)在過濾罐內(nèi)，過濾溫度在70—80℃,壓力0.8-1mpa。
本發(fā)明的有益效果是：普魯蘭多糖純度由95％提高到99％以上，白度由85％提高到90％以上，透光率由80％提高到90％以上，且工程簡單，成本低廉，產(chǎn)品附加值和經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
將發(fā)酵液按以下步驟處理：
1、脫色：發(fā)酵液除去菌體，調(diào)節(jié)ph值至5.5-6.5，溫度約80℃，向發(fā)酵液中添加適量活性炭,保溫脫色20-30分鐘。
2、過濾：物料經(jīng)板框過濾。
3、結(jié)晶：物料進(jìn)入結(jié)晶罐流加酒精進(jìn)行結(jié)晶。
4、分離：將上述結(jié)晶液經(jīng)離心分離，得濕品。
5、溶解：將結(jié)晶濕品加水溶解。
6、超濾：將結(jié)晶濕品的水解溶液調(diào)節(jié)ph值至5.5-6.5，進(jìn)入超濾循環(huán)罐過膜除鹽。
7、重結(jié)晶：將溶解液加入結(jié)晶罐，流加酒精，物料再次結(jié)晶。
8、分離：結(jié)晶液經(jīng)離心分離，得濕品。
9、干燥：將濕料進(jìn)行烘干得精品。
實(shí)驗(yàn)情況：把原工藝和本工藝在相同條件下各生產(chǎn)五個(gè)批次，測得數(shù)據(jù)得出結(jié)論：二次結(jié)晶的產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高。
實(shí)施例2：
將發(fā)酵液按以下步驟處理：
1、初濾：發(fā)酵液除去菌體，經(jīng)過麥飯石顆粒過濾層。麥飯石顆粒的粒徑為0.8—1.2mm，所構(gòu)成的過濾層厚200—300mm，麥飯石過濾層設(shè)在過濾罐內(nèi)，過濾溫度在70—80,壓力0.5-0.8mpa。
2、脫色：所得濾液調(diào)節(jié)ph值至5.5-6.5，溫度約80℃，向發(fā)酵液中添加適量活性炭,保溫脫色20-30分鐘。
3、過濾：物料經(jīng)板框過濾。
4、結(jié)晶：物料進(jìn)入結(jié)晶罐流加酒精進(jìn)行結(jié)晶。
5、分離：將上述結(jié)晶液經(jīng)離心分離，得濕品。
6、溶解：將結(jié)晶濕品加水溶解。
7、超濾：將結(jié)晶濕品的水解溶液調(diào)節(jié)ph值至5.5-6.5，進(jìn)入超濾循環(huán)罐過膜除鹽。
8、重結(jié)晶：將溶解液加入結(jié)晶罐，流加酒精，物料再次結(jié)晶。
9、分離：結(jié)晶液經(jīng)離心分離，得濕品。
10、干燥：將濕品進(jìn)行烘干得精品。
發(fā)酵培養(yǎng)基由以下成份及其重量組分組成：蔗糖6-16%；酵母膏0.1-o.5%；表兒茶酚0.01-0.1%、nacl0.1-1%；麥角甾醇0.01-0.1%、mgso4-7h2o0.01-0.1%；琥珀酸0.1-1%、k2hpo4·3h2o0.01-0.1%；(nh4)2so40.01-0.1%和余量的無菌水，表兒茶酚和麥角甾醇通過琥珀酸和k2hpo4·3h2o可促進(jìn)發(fā)酵微生物多糖，從而提高多糖產(chǎn)量，這里的麥飯石顆粒放置在過濾罐內(nèi)，其下面設(shè)有孔徑0.5—0.7mm的篩網(wǎng)，下面再由孔徑50mm的網(wǎng)狀底板支撐。麥飯石顆?？赏ㄟ^定期反沖進(jìn)行清理，也可定期更換濾料，用過的麥飯石顆粒凈化處理后可重復(fù)利用。
實(shí)驗(yàn)證明,在利用活性炭脫色之前,先經(jīng)過麥飯石顆粒的初濾,可明顯提高產(chǎn)品的純度.其原因是麥飯石顆粒具有很大的比表面積,既可濾除大量雜質(zhì),又可吸附大量色素。
且大幅減少脫色工序的活性炭用量,降低生產(chǎn)成本。普魯蘭多糖純度由95％提高到99％以上，白度由85％提高到94％以上，透光率由80％提高到95％以上。
實(shí)施例3：
將發(fā)酵液按以下步驟處理：
1、初濾：發(fā)酵液除去菌體，經(jīng)過石英砂過濾層。石英砂的粒徑為0.3—0.5mm，所構(gòu)成的過濾層厚100—150mm，過濾層設(shè)在過濾罐內(nèi)，過濾溫度在70—80,壓力0.8-1mpa。
2、脫色：所得濾液調(diào)節(jié)ph值至5.5-6.5，溫度約80℃，向發(fā)酵液中添加適量活性炭,保溫脫色20-30分鐘。
3、過濾：物料經(jīng)板框過濾。
4、結(jié)晶：物料進(jìn)入結(jié)晶罐流加酒精進(jìn)行結(jié)晶。
5、分離：將上述結(jié)晶液經(jīng)離心分離，得濕品。
6、溶解：將結(jié)晶濕品加水溶解。
7、超濾：將結(jié)晶濕品的水解溶液調(diào)節(jié)ph值至5.5-6.5，進(jìn)入超濾循環(huán)罐過膜除鹽。
8、重結(jié)晶：將溶解液加入結(jié)晶罐，流加酒精，物料再次結(jié)晶。
9、分離：結(jié)晶液經(jīng)離心分離，得濕品。
10、干燥：將濕品進(jìn)行烘干得精品。
這里的石英砂顆置在過濾罐內(nèi)，其下面設(shè)有孔徑0.2mm的篩網(wǎng)，下面再由孔徑50mm的網(wǎng)狀底板支撐。石英砂顆?？赏ㄟ^定期反沖進(jìn)行清理，也可定期更換濾料，用過的石英砂凈化處理后可重復(fù)利用。
實(shí)驗(yàn)證明,在利用活性炭脫色之前,先經(jīng)過石英砂顆粒的初濾,既可濾除大量雜質(zhì),又可吸附大量色素,可明顯提高產(chǎn)品的純度.大幅減少活性炭的用量,降低生產(chǎn)成本.普魯蘭多糖純度由95％提高到99％以上，白度由85％提高到94％以上，透光率由80％提高到95％以上。
實(shí)施例4：
將發(fā)酵液按以下步驟處理：
1、初濾：發(fā)酵液除去菌體，經(jīng)過膨脹珍珠巖過濾層。膨脹珍珠巖的粒徑為1.5—2.5mm，所構(gòu)成的過濾層厚200—300mm，過濾層設(shè)在過濾罐內(nèi)，過濾溫度在70—80℃,壓力0.8-1mpa。
2.脫色：所得濾液調(diào)節(jié)ph值至5.5-6.5，溫度約80℃，向發(fā)酵液中添加適量活性炭,保溫脫色20-30分鐘。
3、過濾：物料經(jīng)板框過濾。
4、結(jié)晶：物料進(jìn)入結(jié)晶罐流加酒精進(jìn)行結(jié)晶。
5、分離：將上述結(jié)晶液經(jīng)離心分離，得濕品。
6、溶解：將結(jié)晶濕品加水溶解。
7、超濾：將結(jié)晶濕品的水解溶液調(diào)節(jié)ph值至5.5-6.5，進(jìn)入超濾循環(huán)罐過膜除鹽。
8、重結(jié)晶：將溶解液加入結(jié)晶罐，流加酒精，物料再次結(jié)晶。
9、分離：結(jié)晶液經(jīng)離心分離，得濕品。
10、干燥：將濕品進(jìn)行烘干得精品。
這里的膨脹珍珠巖放置在過濾罐內(nèi)，其下面設(shè)有孔徑0.8—1mm的篩網(wǎng)，下面再由孔徑50mm的網(wǎng)狀底板支撐。膨脹珍珠巖顆?？赏ㄟ^定期反沖進(jìn)行清理，也可定期更換濾料，用過的膨脹珍珠巖凈化處理后重復(fù)利用。
實(shí)驗(yàn)證明,在利用活性炭脫色之前,先經(jīng)過膨脹珍珠巖顆粒初濾,既可濾除大量雜質(zhì),又可吸附大量色素,可明顯提高產(chǎn)品的純度?？纱蠓鶞p少活性炭的用量,降低生產(chǎn)成本。
普魯蘭多糖純度由95％提高到99％以上，白度由85％提高到94％以上，透光率由80％提高到95％以上。
實(shí)施例5：
將發(fā)酵液按以下步驟處理：
1、初濾：發(fā)酵液除去菌體，經(jīng)過麥飯石、石英砂及膨脹珍珠巖混合過濾層。麥飯石顆粒的粒徑為1—2mm，石英砂的粒徑為0.5—0.8mm，膨脹珍珠巖的粒徑為1.5—2.5mm，其體積比為麥飯石：石英砂：膨脹珍珠巖＝3—5:2—3:5—8。所構(gòu)成的過濾層厚200—300mm，過濾層設(shè)在過濾罐內(nèi)，過濾溫度在70—80℃,壓力0.8-1mpa。
2.脫色：所得濾液調(diào)節(jié)ph值至5.5-6.5，溫度約80℃，向發(fā)酵液中添加適量活性炭,保溫脫色20-30分鐘。
3、過濾：物料經(jīng)板框過濾。
4、結(jié)晶：物料進(jìn)入結(jié)晶罐流加酒精進(jìn)行結(jié)晶。
5、分離：將上述結(jié)晶液經(jīng)離心分離，得濕品。
6、溶解：將結(jié)晶濕品加水溶解。
7、超濾：將結(jié)晶濕品的水解溶液調(diào)節(jié)ph值至5.5-6.5，進(jìn)入超濾循環(huán)罐過膜除鹽。
8、重結(jié)晶：將溶解液加入結(jié)晶罐，流加酒精，物料再次結(jié)晶。
9、分離：結(jié)晶液經(jīng)離心分離，得濕品。
10、干燥：將濕品進(jìn)行烘干得精品。
這里的三種濾料放置在過濾罐內(nèi)，其下面設(shè)有孔徑0.2的篩網(wǎng)，下面再由孔徑50mm的金屬網(wǎng)支撐。膨脹珍珠巖顆?？赏ㄟ^定期反沖進(jìn)行清理，也可定期更換濾料，用過的濾料凈化處理后可重復(fù)利用。
實(shí)驗(yàn)證明,在利用活性炭脫色之前,先經(jīng)過上述濾料的初濾,既可濾除大量雜質(zhì),又可吸附大量色素,可明顯提高產(chǎn)品的純度?？纱蠓鶞p少活性炭的用量,降低生產(chǎn)成本。普魯蘭多糖純度由95％提高到99.5％，白度由85％提高到97.6％，透光率由80％提高到98.8％。
雖然本發(fā)明已以實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)所做的更動(dòng)和潤飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。