本發明屬于分離純化技術領域,具體涉及一種β-葡聚糖的分離純化方法。
背景技術:
近年來的研究表明,β-葡聚糖有降低膽固醇、降血脂、降血糖和提高人體免疫力的主要功效,并被加工成保健品。目前已有從谷物、大麥等作物中提取β-葡聚糖的研究出現。
現階段,提取β-葡聚糖的方法,主要有熱水法、酸法、堿法和超聲波法等。在考慮選擇何種提取方法時,需要考慮β-葡聚糖的提取率、純度、避免β-葡聚糖被酶解、生產成本和是否易工業化推廣等因素。
目前,還沒有一種在不破壞β-葡聚糖分子結構和化學品質的前提下,分離純化β-葡聚糖的方法。
技術實現要素:
針對現有技術中的上述不足,本發明提供一種β-葡聚糖的分離純化方法,在不破壞β-葡聚糖的分子結構和化學品質的前提下,實現β-葡聚糖的分離純化,得到高收率、高純度的β-葡聚糖。
一種β-葡聚糖的分離純化方法,包括以下步驟:
(1)將農作物粉碎,加水,于60~90℃攪拌溶解,過濾,提取含有β-葡聚糖的初始溶液;
(2)用孔徑為0.3~0.6mm的篩網對初始溶液進行過濾,收集濾液,得分離液;
(3)向分離液中加入異丙醇和石油醚混合的有機溶液,脫脂30~40min,再加入80%~90%乙醇,調節分離液ph值為8~10,于80~90℃,滅酶4~6h;其中,有機溶液與分離液的體積比為1:10~1:15,乙醇與分離液的體積比為1:15~1:20,有機溶液中異丙醇和石油醚的體積比為1~3:2~5;
(4)通過3d打印技術,采用鎳基合金粉末制備得到孔徑為0.2~0.3μm的金屬濾膜,于0.1~0.4mpa的條件下,過濾所述步驟(3)得到的滅酶后的溶液;
(5)于0.3~1.0mpa下,于若干連通的壓濾機中,分別采用孔徑為0.08~0.1μm的濾布壓濾步驟(4)所得溶液0.1~2h,即得分離純化后的不同濃度的β-葡聚糖溶液。
進一步地,步驟(2)中有機溶液與分離液的體積比為1:12。
進一步地,步驟(2)中異丙醇與石油醚的體積比為1:5。
進一步地,步驟(3)中金屬濾膜孔徑為0.3μm。
進一步對,步驟(4)中鎳基合金粉末包括以下重量份的組分:碳5~10份、鉻10~20份、硅5~10份、銅1~5份、鋁8~10份以及鈷5~7份。
本發明的有益效果為:
1、在分離純化的整個過程中,采用的化學試劑在不會與β-葡聚糖發生反應,避免β-葡聚糖的分子結構和化學品質被破壞的前提下,還可最大限度的提升脫脂、滅酶等處理過程的效率,以提升所得β-葡聚糖的純度和收率;如采用異丙醇和石油醚的混合試劑脫脂,以及采用乙醇處理溶液中的內源酶、蛋白質、小分子游離糖和非極性化合物,均不會破壞β-葡聚糖的分子結構和化學品質。
2、在分離純化的金屬膜過濾和最后步驟的過濾過程中,采用的原理是穿孔過濾分離,均不需要添加化學試劑輔助沉降β-葡聚糖溶液中的大分子物質或雜質,因此不會破壞β-葡聚糖的分子結構和化學品質。
3、3d打印的金屬過濾膜為一次成型,能保證一定的剛度和硬度,不易變形、耐用,且濾孔相對于濾液成凸出弓形,不易堵塞過濾孔,不僅能提升過濾效果,還可有效降低生產操作成本,易于實現工業化推廣。
4、通過0.3mm的篩網,可初步將初始溶液中粒徑大于等于0.3mm的大分子顆粒和粒徑小于0.3mm的小分子顆粒分離,以便于后續的分離純化操作;再經由孔徑為0.3μm的金屬濾膜將溶液中粒徑小于0.3μm和大于0.3μm的顆粒分離開來,進一步減少β-葡聚糖溶液中雜質的顆粒的含量,提升β-葡聚糖的含量,以實現β-葡聚糖的分離純化。
具體實施方式
下面對本發明的具體實施方式進行描述,以便于本技術領域的技術人員理解本發明,但應該清楚,本發明不限于具體實施方式的范圍,對本技術領域的普通技術人員來講,只要各種變化在所附的權利要求限定和確定的本發明的精神和范圍內,這些變化是顯而易見的,一切利用本發明構思的發明創造均在保護之列。
實施例1
一種β-葡聚糖的分離純化方法,包括以下步驟:
(1)將大米粉碎,加水,于60℃攪拌溶解,過濾,提取得到含有β-葡聚糖的初始溶液;
(2)用孔徑為0.5mm的篩網對初始溶液進行過濾,收集濾液,得分離液;
(3)向分離液中加入體積比為1:5的異丙醇和石油醚混合的有機溶液,脫脂30min,再加入85%乙醇,采用氨水調節分離液ph值為8.5,于85℃,滅酶4.5h;其中,有機溶液與分離液的體積比為1:12,乙醇與分離液的體積比為1:15;
(4)通過3d打印技術,以鎳基合金粉末為原料,制備得到孔徑為0.3μm的金屬濾膜,于0.2mpa的條件下,過濾所述步驟(3)得到的滅酶后的溶液;其中,所述鎳基合金粉末包括以下重量份的組分:碳5份、鉻10份、硅5份、銅3份、鋁8份以及鈷5份。
(5)將步驟(4)所得溶液導入4臺連通的精密壓濾機,于0.5mpa下,分別采用孔徑為0.08μm的濾布過濾0.1h、0.3h、0.5h和0.8h,得到β-葡聚糖含量為38%、59%、78%和92%的溶液。
實施例2
一種β-葡聚糖的分離純化方法,包括以下步驟:
(1)將番茄粉碎,加水,于90℃攪拌溶解,過濾,提取得到含有β-葡聚糖的初始溶液;
(2)用孔徑為0.5mm的篩網對初始溶液進行過濾,收集濾液,得分離液;
(3)向分離液中加入體積比為1:5的異丙醇和石油醚混合的有機溶液,脫脂30min,再加入85%乙醇,采用氨水調節分離液ph值為8.5,于85℃,滅酶4.5h;其中,有機溶液與分離液的體積比為1:12,乙醇與分離液的體積比為1:15;
(4)通過3d打印技術,以鎳基合金粉末為原料,制備得到孔徑為0.3μm的金屬濾膜,于0.2mpa的條件下,過濾所述步驟(3)得到的滅酶后的溶液;其中,所述鎳基合金粉末包括以下重量份的組分:碳10份、鉻18份、硅8份、銅5份、鋁10份以及鈷7份。
(5)將步驟(4)所得溶液導入4臺精密壓濾機,于0.5mpa下,分別采用孔徑為0.08μm的濾布過濾0.1h、0.3h、0.5h和0.8h,得到β-葡聚糖含量為26%、34%、49%和76%的溶液。
實施例3
一種β-葡聚糖的分離純化方法,包括以下步驟:
(1)將蘋果粉碎,加水,于84℃攪拌溶解,過濾,提取得到含有β-葡聚糖的初始溶液;
(2)用孔徑為0.5mm的篩網對初始溶液進行過濾,收集濾液,得分離液;
(3)向分離液中加入體積比為1:5的異丙醇和石油醚混合的有機溶液,脫脂30min,再加入85%乙醇,采用氨水調節分離液ph值為8.5,于85℃,滅酶4.5h;其中,有機溶液與分離液的體積比為1:12,乙醇與分離液的體積比為1:15;
(4)通過3d打印技術,以鎳基合金粉末為原料,制備得到孔徑為0.3μm的金屬濾膜,于0.2mpa的條件下,過濾所述步驟(3)得到的滅酶后的溶液;其中,所述鎳基合金粉末包括以下重量份的組分:碳8份、鉻20份、硅5份、銅3份、鋁10份以及鈷7份。
(5)將步驟(4)所得溶液導入4臺精密壓濾機,于0.5mpa下,分別采用孔徑為0.08μm的濾布過濾0.1h、0.3h、0.5h和0.8h,得到β-葡聚糖含量為22%、44%、67%和89%的溶液。