[发明专利]模拟移动床吸附分离纯化低聚木糖的方法

说明书

技术领域

本发明属于低聚木糖的分离方法，特别是涉及以阳离子交换树脂为吸附介质的一种模拟移动床吸附分离纯化低聚木糖的方法。

背景技术

低聚木糖(Xylooligosaccharide)是由2～7个木糖以β-1,4糖苷键结合而成的直链低聚糖，但以二糖和三糖为主，低聚木糖具有特殊生理功能，能促进人体肠道内固有的有益细菌－双歧杆菌的增殖，从而抑制肠道内腐败菌的生长并减少有毒发酵产物的形成。低聚木糖不能被唾液、胃液、胰液和小肠液降解，可全部到达结肠，肠道残存率高。同时由于低聚木糖不被消化吸收，其能量值很低或为零，服用后不会引起血糖水平上升，故可用作糖尿病或肥胖症患者的甜味剂。低聚木糖与食物的调配性良好，食物中添加少量低聚木糖，更能体现出保健效果。当低聚木糖与钙同时摄入时，对钙的吸收起促进作用。低聚木糖这种促进钙吸收的功能是其他功能性低聚糖所不具备的，因此研究利用小麦麸皮制取具有极好保健功能特性的低聚木糖具有广阔的保健食品开发前景。

小麦是我省的主要粮食农作物之一，据省农委统计，我省每年预计小麦总产可达80.4万吨。麸皮是小麦加工的副产品。在小麦的加工中，麸皮的产量将近小麦加工量的20%。目前，这些麸皮多做为家畜饲料来使用，无论从营养价值还是从经济附加值上讲，都没有真正开发出麸皮的潜力。麸皮中的木聚糖为复杂的多糖，且多为低聚木糖。虽然用聚丙烯酰胺凝胶柱层析和膜分离等技术可以达到很好的纯化效果，然而由于凝胶价格昂贵，再生困难，要实现工业化生产一次性投资较大；膜分离方法由于膜技术的限制，使得生产成本大幅提高，生产效率低、耗能大，以致在实际生产中的应用受到很大的限制；活性炭作为吸附介质也能够达到一定的分离效果，但生产连续化程度不高。

发明内容

本发明旨在于克服现有技术的不足，提供了一种以阳离子交换树脂为吸附介质的模拟移动床吸附分离纯化低聚木糖的方法。

本发明的模拟移动床树脂吸附分离纯化低聚木糖的方法，是以低聚木糖液为原料，通过下列步骤制得：

a、将含有低聚木糖为75.63%、单糖为25.56%和其它成分为0.81%的低聚木糖液，浓缩至糖浓度质量百分数为50%的溶液，备用；

b、将阳离子交换树脂先用6%的盐酸水溶液浸泡24h，水洗至中性，再用4%的氢氧化钠浸泡24h，水洗至中性，备用；

c、再将低聚木糖液配成进样液进入模拟移动床进行分离纯化，进样液浓度质量百分数为25%，以阳离子交换树脂为吸附剂、以去离子水为洗脱剂，在70℃温度下连续进料进行吸附、洗脱，即制得的纯度为95%，收率为75%的低聚木糖溶液；

d、将c步骤中制得的低聚木糖溶液进行浓缩，喷雾干燥，即制得低聚木糖粉；

其中，c步骤中进料泵的流量为1.5～5mL/min、压力为0.2～0.4MPa；洗脱泵的流量为3～8 mL/min、压力为0.5～0.9MPa；循环泵的流量为7～15 mL/min、压力为0.3～0.6MPa；切换时间为250～420s。

其中吸附剂为阳离子交换树脂Amberlite IR-120、DIAION-UBK530、001×7、PUROLITE-PCR642Ca、或D001中的任何一种。

低聚木糖液是通过小麦麸皮在一定的料液配比的条件下，经过超声波、高温高压蒸煮、酶水解、絮凝除杂、离子交换等工序制备得来的。其经过HPLC分析得出组成成分分别为低聚木糖75.63%，单糖含量为25.56%，其它成分0.81%。待分离的体系基本上是低聚糖和单糖的混合物。

模拟移动床吸附分离技术，是一种高效、先进的分离技术，与传统的制备色谱技术相比，模拟移动床技术采用连续操作手段。这一点有利于实现自动化操作。制备效率高。模拟移动床技术20世纪60年代问世以来。经过40余年的发展。特别是近10年的发展。该项技术己应用于许多领域。作为制糖原料的农产品在经酸解、酶解或蒸煮后所得水解液常含有各种杂质，而模拟移动床可以将各种杂质很好的从糖中分离出来，因而可以很好的应用于糖类的生产中，本项目的目的是将模拟移动床的分离纯化作用应用于低聚木糖工业化生产中，以期达到高效低成本的分离纯化目的。

本发明的模拟移动床树脂吸附分离纯化低聚木糖的方法，采用阳离子交换树脂作为吸附介质，利用模拟移动床设备对低聚木糖液液进行了分离和纯化，能够连续化生产，提升了生产效率，降低了树脂和各步溶剂的用量，回收率可达75%以上，纯度也达到95%以上，可实现连续化生产，易于工业化推广，有利于节能减排，弥补现有技术的不足。

附图说明

附图为本发明用模拟移动床吸附分离流程示意图。

具体实施方式