[发明专利]一种低聚果糖的制备与脱苦装置

说明书

技术领域

本发明属于天然产物加工设备技术领域，具体涉及一种低聚果糖的制备与脱苦装置。

背景技术

低聚果糖又称蔗果低聚糖，是由1～3个果糖基通过β(2-1)糖苷键与蔗糖中的果糖基结合生成的蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖等的混合物；100克干重菊苣中约有60～70克菊粉，菊粉是通过线性的β-2，1-糖苷链连接的果聚糖，其末端为一蔗糖基。故以菊苣粉为原料用菊糖内切酶水解作用，经精制最终可得低聚果糖。

低聚果糖具有良好的保健作用，无毒，适合糖尿病病人使用，可以预防龋齿、调节脂类代谢、促进钙吸收、降低血清胆固醇、抑癌；并可作为双歧杆菌的增殖因子，提高人体的抗病力和免疫力；由于低聚果糖具有水溶性膳食纤维之功能，可作为流变及组织改良剂、水分保持剂等广泛应用于低热量饮料、低脂或非脂涂抹食品、酸乳、冰淇淋、巧克力等食品。

目前，市场上尚未有适用于菊苣产低聚果糖填充床反应产业化的装置，因此，急需提供一种能够应用于菊苣低聚果糖的生产装置。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，提供一种低聚果糖的制备与脱苦装置，以填补现有技术的空白。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种低聚果糖的制备与脱苦装置，该装置包括第一树脂柱、第二脱色柱、第三树脂柱、第四超滤器和连接各装置的输送管道组成，其特征在于，所述的第一树脂柱内填充固载有菊粉酶的阴离子大孔树脂，第二脱色柱内填充活性炭，第三树脂柱内填充非极性大孔树脂，第四超滤器内有超滤膜，第一树脂柱的顶部设有料液入口管道，第一树脂柱的底部通过第一输送管道与第二脱色柱的顶部连接，第二脱色柱的底部通过第二输送管道与第三树脂柱的顶部连接，第三树脂柱的的底部通过第三输送管道与第四超滤器的一端连接，第四超滤器的另一端设有料液出口管道，料液入口管道、第一输送管道、第二输送管道和第三输送管道上分别设有恒流泵；

所述的固载有菊粉酶的阴离子大孔树脂是指将菊粉酶吸附交联在阴离子大孔树脂的表面，所述的阴离子大孔树脂为D301、D301-SC、D314中的任意一种或几种的混合物，优选D301树脂；

所述的非极性大孔树脂为XAD-4、XAD-5、LSA-600、LX-11、LSD-001中的任意一种或几种的混合物，优选XAD-5、LSD-001树脂，最优选LSD-001树脂。

其中，第一树脂柱内固载有菊粉酶的阴离子大孔树脂填充的高径比为9～15:1，第二脱色柱内活性炭填充的高径比为7～10:1，第三树脂柱内非极性大孔树脂填充的高径比为9～15:1。

其中，第一树脂柱、第二脱色柱和第三树脂柱的外侧设有保温层，保温层上设有控制保温层温度的的温度控制装置。

其中，第一树脂柱、第二脱色柱、第三树脂柱的上分别设有填充物进口和填充物出口。

其中，所述的填充物进口和填充物出口均设置在反应器的侧壁上，且填充物进口对应位置为填充物的最高点，填充物出口对应位置为填充物的底部。

其中，所述第一输送管道、第二输送管道和第三输送管道上分别设有分支管道，其中，第一输送管道的第一分支管道与第一树脂柱的顶部连接，第一输送管道的第二分支管道与第二脱色柱的顶部连接；第二输送管道的第一分支管道与第二脱色柱的顶部连接，第二输送管道的第二分支管道与第三树脂柱的顶部连接；第三输送管道的第一分支管道与第三树脂柱的顶部连接，第二输送管道的第二分支管道与第四超滤器的一端连接。

其中，第一树脂柱、第二脱色柱、第三树脂柱的底部设有取样口。

其中，所述的超滤膜为0.1～0.9nm的纤维素膜，优选0.5～0.7nm的纤维素膜。

上述低聚果糖的制备与脱苦装置的使用方法，也在本发明的保护范围之内。

低聚果糖的制备与脱苦装置的使用方法，该方法包括如下步骤：

(S1)将菊苣洗净，然后捣碎，然后加入pH为7.2、浓度为0.1mol/L的磷酸缓冲液，其中，菊苣与磷酸缓冲液的比例为2～3kg：1L，混合均匀，得到混合物，然后将混合物加热至沸腾，再持续加入20～30min，然后过滤，收集滤液；

(S2)将步骤(S1)得到的滤液从料液入口加入第一树脂柱中，当料液充满第一树脂柱时停止加入料液，使料液在第一树脂柱中停留0.5～1h，然后将料液通过第一输送管道和第二分支管道在第一树脂柱中回流一次，再停留0.5～1h；