[发明专利]一种高纯度菊粉的生产方法

说明书

技术领域：

本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种以菊芋或菊苣为原料制备高纯度菊粉的生产方法。

背景技术：

菊粉(inulin)是植物中含有的一种特殊的天然果聚糖类碳水化合物，通过β-2，1糖苷键连接，呈直线结构(含有短支链)，分子链平均长度约30～35个果糖单位，最长达60个果糖单位，还原性末端连接一个葡萄糖残基，分子量约为3000～5000个道尔顿，其链长短及分子量的大小与原料品种、原料的收获季节、作物的成熟度、菊芋收获后保藏条件及时间、加工过程技术条件等有关。已知的36000种植物含有菊粉，占植物总量的三分之一左右，含量较多的几种植物为：菊芋(J.artichoke)16-20％，菊苣(chicory)15-20％，大蒜(garlic)9-11％，韭葱(leek)3-10％，牛蒡(burdock)6-10％，洋葱头(onion)2-6％，小麦(wheat)1-6％，芦笋(asparagus)2-3％，香蕉(banana)0.3-0.7％。其中含菊粉量最高的是菊芋(俗称洋姜)和菊苣，也最具有开发价值。欧洲目前主要是利用菊苣根(cichorium intybus)提取菊粉，国内主要以菊芋为原料生产菊粉。

传统的菊粉生产工艺是先将菊芋或菊苣切丝，经逆流浸提、絮凝除杂，得到含有部分杂蛋白、色素、灰分的菊粉溶液，然后依次通过强酸、强碱离子交换树脂除去杂蛋白、色素和灰分，再进行喷雾干燥得菊粉产品。但在实际生产过程中，由于通过强酸树脂提纯会造成菊粉溶液在一段时间内pH值较低，会水解部分菊粉，而且酸、碱树脂在使用过程中会消耗大量酸、碱，再生时产生大量废水，造成环境污染，对大量的废水进行处理造成菊粉成本上升。

发明内容：

本发明的目的是提供一种可以避免菊粉由于pH值较低造成的水解，而且可将离子交换树脂再生并反复使用，没有废水排放、无污染的高纯度菊粉的生产方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：

该方法的生产步骤为：

a.以菊芋或菊苣为原料，通过原料清洗、切丝、逆流浸提、絮凝、除杂，过滤，得菊粉原料液；

b.将a步骤的菊粉原料液依次以？-？米/秒线速度通过大孔脱色树脂、强酸树脂、强碱树脂进行脱色、离子交换，除去菊粉溶液中的色素并将菊粉溶液中的盐分全部变成氯化钠，菊粉溶液在该过程中pH值没有发生变化，菊粉也没有出现水解现象，得中性无色透明的菊粉溶液，所述的大孔脱色树脂、强酸树脂、强碱树脂分别加入树脂体积的2-4倍量的重量浓度为8％-12％的氯化钠溶液进行再生；

c.将b步骤的菊粉溶液先用纳滤膜纳滤，然后用纯净水洗脱单糖和氯化钠，再浓缩，喷雾干燥，得产品。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

所述的逆流浸提采用纯净水，容积原料比为1∶1.5-2，浸提温度为50-90℃，时间30-60分钟；所述的纳滤膜分子量为300-700；所述的纯净水为菊粉溶液的1-5倍体积量；所述的浓缩是将菊粉溶液常规浓缩至菊粉溶液重量的16-18％；纳滤洗脱液通过反渗透膜进行除盐浓缩，浓缩液真空浓缩除单糖，渗出液浓缩至氯化钠重量含量为8-12％后送离子交换树脂再生。

本发明具有如下优点：

1)本发明以菊芋或菊苣为原料生产高纯度菊粉，产品质量好、菊粉聚合度高。本发明避免了传统菊粉生产过程中pH降低造成的菊粉水解问题，而且可将离子交换树脂再生液回收并反复使用；纳滤洗脱液经除单糖和浓缩，作为离子交换树脂的再生使用，实现了脱色除盐和不降低菊粉聚合度的两大技术瓶颈问题，质量完全可以与进口菊粉相媲美，而且廉价，可形成工业化生产。

2)本发明生产的菊粉蛋白含量小于0.1％，灰分小于0.2％，菊粉含量大于90％，聚合度9左右，菊粉纯度高。生产过程中无污水排放，实现了废弃物的综合利用，达到了清洁生产的目的。

具体实施方式：

实施例1：