[发明专利]一种从脱脂麦胚中提取制备高纯度棉子糖的工艺

说明书

技术领域

本发明属化学工程技术领域，特别涉及一种从脱脂麦胚中提取高纯度棉子糖的工艺流程。具体而言，是利用渗漉提取、萃取脱色、电渗析脱盐、模拟移动床分离及结晶等组合分离工序，从脱脂麦胚中提取分离得到高纯度棉子糖精品。

背景技术

是广泛存在于天然产物中的一种功能性低聚糖，其标准命名为O-α-D-吡喃半乳糖基(1→6)-α-D-吡喃葡萄糖基(1→2)-β-D-呋喃果糖。属非还原糖，由半乳糖、葡萄糖、果糖缩合而成。其结构式如下：

棉子糖曾被认为是抗营养因子，其理由是人体缺乏α-半乳糖苷酶，致使棉子糖不能在小肠中被分解、吸收，因而在大肠中积累，为肠道菌群所利用。棉子糖进入大肠后，能被肠道中的双歧杆菌利用，促进双歧杆菌增殖，同时生成短链脂肪酸，降低肠道内的pH，增加粪便的湿度，防止便秘，并且有效抑制有害菌的增殖，从而改善肠胃功能，因此可作为益生元加入食品中。棉子糖还具有保肝作用，有毒代谢产物常在肝脏中分解，摄入棉子糖可以抑制有害菌增殖，从而减少有毒代谢产物的形成，减轻肝脏解毒负担。同时，棉子糖还被认为具有抗癌、抗皮炎、降低血清胆固醇、增强免疫等生理功效。由于其能量低，可作为减肥食品的甜味剂，高纯度的棉子糖还可用于糖尿病患者食品。除此之外，以棉子糖为原料合成的棉子糖脂肪酸酯是一种非离子表面活性剂，具有高安全性、对皮肤刺激小、变应性低等特点，因此特别适用于化妆品行业。上述特点，使得棉子糖在食品、保健品、医药、日用化学品行业都有广泛的应用前景。

棉子糖广泛存在于各种天然产物中，如棉籽、甜菜、豆科植物、麦类等。棉籽与小麦胚芽中均有较高的棉子糖含量，棉籽中含量约为4％～9％，脱脂麦胚与其相当。脱脂麦胚是小麦胚芽提取小麦胚芽油后的副产品，我国每年小麦胚芽年潜藏量高达200～250万吨，小麦胚芽含有极其丰富且优质的蛋白质、脂肪、多种维生素、矿物质，被誉为“人类天然的营养宝库”，其高营养价值近年来也受到人们的关注，不断开发出系列功能性食品。我国小麦胚芽深加工产品的生产刚刚起步，从脱脂麦胚制备棉子糖，对加速小麦胚芽的综合利用具有重要意义。

现有技术中，从脱脂麦胚提取制备高纯度棉子糖，通常是用高浓度的醇水溶液将脱脂麦胚中的棉子糖浸提出来，然后将提取液经过脱色、提纯、精制后获得高纯度棉子糖。魏培培(魏培培，脱脂麦胚中棉子糖的提取制备，2011，江南大学：无锡)报道了一种从脱脂麦胚提取制备高纯度棉子糖的工艺，首先采用搅拌提取法从麦胚中获得提取液，在50℃、料液比1:13的条件下用75％的乙醇水溶液搅拌提取2.5小时，棉子糖浸出率为83.65％。并选择在醇体系中脱色，最佳脱色条件为pH5.0，添加4％(w/v)活性炭，脱色温度50℃，脱色时间2小时。脱色液用结晶法初步分离棉子糖获得棉子糖粗品，再重结晶得到棉子糖晶体。

上述的工艺，总收率最佳为28.9％(脱脂麦胚中棉子糖含量为7.95％)，收率不高。工业化方面也存在一些问题，主要是：静态法浸出溶剂用量大，提取率不高，一般需要长时间、反复多次提取，搅拌提取对设备的要求也比较高；醇体系中静态吸附脱色，活性炭消耗量大，同时活性炭粉末难以重复利用；由于棉子糖纯度提高不甚理想，获得98％以上纯度的棉子糖需要多次结晶，多次结晶会导致棉子糖的收率偏低，结晶时间延长，这也会限制工业规模和效率。

因此，现有的从脱脂麦胚中提取、提纯棉子糖的工艺，还存在一定的缺点，并不适合工业化生产，其在成本控制、收率方面，都需要进行一定改进。因而需要在现有技术的基础上，简化、优化工艺，寻找到一种工艺简单、低成本、高收率的从脱脂麦胚中提取高纯度棉子糖的方法。

发明内容

本发明提供了一种从脱脂麦胚中提取制备高纯度棉子糖的工艺，最终得到了纯度98％以上的高纯度棉子糖，收率为75％以上，整个工艺简单可靠、易操作，易于实现，参数便于控制。

一种从脱脂麦胚中提取制备高纯度棉子糖的工艺，包括如下步骤：

(1)渗漉提取：将脱脂麦胚进行渗漉提取，收集含棉子糖的渗漉液；渗漉提取过程如下：

将脱脂麦胚装入渗漉柱，向渗漉柱中加入体积百分浓度为60％～90％的乙醇水溶液，40～80℃下浸泡20～60min，保温状态下，在渗漉柱中进行渗漉操作，收集出口处含棉子糖的渗漉液，并同时以0.5～3倍脱脂麦胚体积/小时的流速向渗漉柱中连续补加提取溶剂，直至收集到的渗漉液的体积为脱脂麦胚堆积体积的3～5倍。

优选地，浸泡时加入的提取溶剂的体积为脱脂麦胚堆积体积0.6～1倍。