[发明专利]从发酵液中提取普鲁兰的技术和工艺

说明书

本发明涉及普鲁兰的提取技术和工艺

普鲁兰(pullulan)是由出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)利用蔗糖或淀粉水解物在好氧条件下发酵产生的由α-1.6糖苷键连接的一种高分子量的聚麦芽三糖，又称为短梗霉多糖。它易溶于水，无色，无味，无嗅，无毒，有良好的化学稳定性，加工性能和粘结性能，可以成膜，抽丝，具有较强的机械性能和极好的隔氧性能，在自然界可缓慢降解，因此被广泛地应用于医药，卫生，食品，轻化工，农业，电子，印刷，造纸，建材，烟草，木材加工，特种材料等多方面。

自从1938年从微生物的培养物中分离出普鲁兰以后，现今，尚未见到在工业生产上分离普鲁兰的简便可行的方法。虽然日本林源公司于1972年首先开始小批量生产，但由于普鲁兰发酵液为黑色糊状物，提取十分困难，基本上采用传统的分离技术和工艺：首先将发酵液稀释，高速离心除菌体，然后脱色，浓缩，进行酒精沉淀。其工艺复杂，成本高，提取技术和工艺不合理。

本发明的目的是设计一种简便易行的全新技术和工艺，也就是利用理化处理、絮凝、离心、超滤、喷雾干燥等技术手段获得在工业上广泛应用的普鲁兰。本发明的具体技术工艺是将由出芽短梗霉利用蔗糖或淀粉水解物进行发酵产生的含有普鲁兰的发酵液经加热到50-150℃，最适温度范围为70-100℃，杀死微生物细胞，并使代谢物变性失活；在上述温度范围内加入占发酵液体积0.1-3％的助滤吸附剂，如皂土、硅藻土、白土、活性炭、纤维素等，搅拌保温0-30分钟，最适时间为5-10分钟；然后降温到0-40℃，在最佳温度范围10-25℃内，控制物料pH在3-10的范围内，最佳pH为4-8之间，搅拌下缓慢加入絮凝剂溶液，絮凝剂在发酵液中的浓度为0.01-5％，最适浓度范围为0.05-2％。絮凝剂包括无机絮凝剂，如二或三价金属的水溶性盐：氯化亚铁、氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、氯化钙、硝酸钙、氯化镁、硫酸镁、硝酸镁、三氯化铝、硫酸铝、明矾、氯化锰、硫酸锰、硝酸锰、氯化锡、氯化铅、硫酸钴、氯化钴、氯化镍等：有机絮凝剂有：聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺部分水解物、去乙酰基壳多糖、聚烯胺、聚丙烯酸、丙烯酸-马来酸共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸共聚物、CM-纤维素等。絮凝剂加完后继续搅拌1-30分钟，最佳时间范围为5-15分钟，然后在上述温度下静置4-24小时，最适时间为6-12小时。在三足离心机上于1000-4000转/分钟下离心进行液-固分离，使用的离心袋用80-240目的滤布制作。滤饼用1-5倍的固体体积的pH为3-10的水搅拌浸洗1-5次，离心后，将离心液合并。于温度为10-60℃的条件下可选用在截留分子量为1000-500000道尔顿的超滤器上进行膜分离和浓缩，用浓缩液体积的1-5倍pH3-9的水稀释1-5次，进行洗涤和浓缩，最后浓缩到原体积的1/5-1/10。在喷雾干燥器上进行喷雾干燥，喷雾干燥液的普鲁兰浓度控制在10-25％，热风进口温度为150-180℃，出口温度为80-100℃，可得到粉末状的工业级、食品级和医药级普鲁兰产品。

实施例1．

(1)取普鲁兰的发酵液1000升，将pH调到4-8之间，在缓慢搅拌下，于20℃加入3％的氯化铝溶液50升，继续搅拌10分钟后，将絮凝物静置8小时；

(2)用120目滤布制作离心袋，于三足离心机上3500转/分钟下离心进行固-液分离，固体用1-2倍体积的自来水搅拌洗涤离心，反复二次，合并离心液；

(3)滤液经1.5微米的精密过滤器过滤，在室温下滤液用截留分子量为3000的内压式(或外压式)中空纤维超滤器进行浓缩分离，浓缩到180升左右时，加入pH调到3-8的180-200升自来水将浓缩液稀释，超滤浓缩，再洗一次，得浓缩液；

(4)用离心喷雾的方法进行喷雾干燥，热空气进口温度为180℃，出口温度为80℃条件下进行喷雾干燥，得粉末状的工业级普鲁兰产品。实施例2．

(1)取普鲁兰发酵液500升，在搅拌下于夹套罐内加热至90-100℃，保温5分钟，按发酵液体积的0.2％加入皂土搅拌，夹套通入冷水降温到25℃，pH调到4-8之间，缓慢搅拌下加入5％的三氯化铁溶液30升，再加入1％的聚丙烯酸的水溶液5升，继续搅拌10分钟后，静置6小时。

(2)以100目的滤布为离心介质，于3500转/分钟下，用三足离心机对上述物料进行离心，固体用总体积为200升pH为3-9的蒸馏水分三次洗涤，离心液合并。