一种阿拉伯糖醇的制备方法与流程

本发明涉及食用菌加工领域，具体的说涉及一种阿拉伯糖醇的制备方法。

背景技术：

食用菌作为一种大型真菌，其中的碳水化合物含量很高，一般占干重的60％左右，其中糖醇类物质如阿拉伯糖醇(arabinitol)等在食用菌中广泛存在，在金针菇、猴头菇的子实体中的含量可达10％，在灵芝子实体中的含量可达5％。糖醇(sugaralcohol)也称多元醇(polyol)，是食品、化学工业和医药上的重要原料物质。可以溶于水和热醇，其特点是甜度低、热量低、黏度低，吸湿性较大。由于其代谢途径与胰岛素无关，人体摄人不会引起血糖及胰岛素水平波动，因此是糖尿病人理想的甜味剂；加上长期摄入不会引起龋齿，可作为口香糖甜味填充剂；部分糖醇具有膳食纤维功能，可预防便秘、结肠癌等。阿拉伯糖醇还是木糖醇生产的中间体，可应用于甜味剂的生产。

在食用菌的提取过程中，在大分子量的多糖、具有较高活性的萜类、甾类小分子物质被分离、制备后，糖醇类物质仍大量存在于残留的提取液中，如不加以纯化利用则会形成较大的浪费。目前糖醇类成分的制备方法主要有：一、化学或酶法：利用淀粉或植物细胞获取相应的糖类，通过还原的方式得到。二、发酵法：通过酵母等微生物发酵木糖后从发酵液中分离纯化得到，由于所使用的原料和木糖是植物来源的，这两类方法获得的均是l型阿拉伯糖醇，而食用菌中所含有的为d型阿拉伯糖醇，较l型阿拉伯糖醇来源更少，不易被大量获得。

目前尚无涉及食用菌来源的阿拉伯糖醇规模化制备技术。

技术实现要素：

本发明公开了一种阿拉伯糖醇的制备方法，该方法包括如下步骤：

①500分子量纳滤；

将食用菌提取液进行500分子量的纳滤操作；收集小于500分子量的部分；

②反渗透膜过滤

将小于500分子量的提取液进行反渗透膜过滤操作；

③结晶

将料液浓缩至其可溶性固形物含量达到40-50％(重量比)，加入无水乙醇进行结晶，抽滤，得到粗结晶；

④重结晶

将粗结晶与无水乙醇按1：20重量比例混合后加热至溶解，静置，自然冷却至重结晶，抽滤后干燥，得到高纯度的糖醇晶体。

其中，所述的食用菌提取液为食用菌进行醇提(85％乙醇水溶液，80℃提取2小时)后得到的提取液；其中食用菌为猴头菇或灵芝；

具体的说，本发明的高纯度阿拉伯糖醇的制备方法，包括如下步骤：

①500分子量纳滤；

将食用菌提取液进行纳滤操作，纳滤柱的柱后压力控制在4kg/cm²，当料液体积减少，浓度提升时，逐步补水稀释料液以保持膜通量，(总补水量与纳滤初始料液体积比为3:1)，分离得到的小于500分子量料液继续进行反渗透膜过滤操作；

②反渗透膜过滤

将小于500分子量的提取液进行反渗透膜过滤操作，反渗透膜的柱后压力控制在3kg/cm²，滤出水可作为稀释料液用的补充水再次使用；

③结晶

将料液浓缩至其可溶性固形物含量达到50％，按1:5比例(体积比)加入无水乙醇，静置于4℃下结晶，抽滤，得到粗结晶；

④重结晶

将无水乙醇与收集到的粗结晶混合后加热至溶解(粗结晶与无水乙醇的重量比为1:20)，静置，自然冷却至重新结晶，抽滤后干燥，得到高纯度的阿拉伯糖醇晶体。

本发明的一种阿拉伯糖醇的制备方法具有如下创新点：

制备方法简单，得到的阿拉伯糖醇纯度高，且充分利用了食用菌的提取液，本发明过程中得到的小于500分子量提取液能够制备得到高纯度的阿拉伯糖醇结晶，除此之外，食用菌原料醇提后的剩余物质还可用于制备食用菌多糖。

附图说明

图1阿拉伯糖醇离子色谱图

其中：1：赤藓糖醇；2：阿拉伯糖醇；3：海藻糖；4：甘露醇；5：葡萄糖

具体实施方式

膜过滤设备：上海贝鸿生物科技有限公司生产的纳滤超滤反渗透一体机，型号bh-uf-nf-ro-3-2012；

滤膜：安得膜分离技术工程(北京)有限公司，500分子量纳滤膜和反渗透膜，型号分别为nf270和tw30。

实施例1

1000g灵芝(上海百信生物科技有限公司)原料加85％乙醇先后提取两次，料液比为1:15(重量比)，提取均为温度80℃，每次提取时间2小时，提取结束后使用100目滤布过滤，合并两次的提取液，得到的提取液共15l；

首先使用真空浓缩仪在60℃条件下进行乙醇回收操作，至冷凝器上无乙醇液滴快速流下为止，将剩余部分提取液补水至料液体积2l；

2l料液经500分子量纳滤处理，500分子量纳滤的柱后压力控制在4kg/cm²，每当料液体积降低至1l时重新补充1l水至料液中以稀释料液浓度，当补水总体积达到6l时停止纳滤；滤出的小于500分子量料液通入反渗透分离装置中继续处理，柱后压力控制在3kg/cm²，至料液体积约为2l时，停止操作。

将500-反渗透部分料液收集共约2l，浓缩至可溶性固形物含量达到50％时体积为300ml，加入无水乙醇1500ml，(料液与无水乙醇的体积比为1:5)，混合均匀后，静置于4℃环境中过夜，待阿拉伯糖醇结晶析出后抽滤得到粗结晶共25g，向粗结晶中加入500g无水乙醇(粗结晶与无水乙醇的重量比为1:20)，加热搅拌使结晶溶解，冷却至室温，再置于4℃下重结晶，抽滤时用无水乙醇冲洗，干燥后，制备得到阿拉伯糖醇晶体共计21g。

实施例2

将实施例1得到的结晶用去离子水溶解，配制成10μg/ml浓度溶液，使用高效阴离子色谱-脉冲安培检测法，参考仪器型号为美国戴安公司生产的ics-2500型离子色谱，以au为工作电极，ag/agcl为参比电极，脉冲安培检测器工作参数：el为100mv，400ms；e2为2000mv，20ms；e3为600mv，10ms；e4为100mv，70ms。工作站软件为chromeleon6.0。检测柱为戴安公司生产的carbopacma1阴离子交换柱(4×250mm)，流动相为480mmol/lnaoh，流速0.40ml/min，上样量25μl，柱温30℃，使用sigma公司提供的阿拉伯糖醇标准品以及赤藓糖醇、甘露醇、海藻糖、葡萄糖标准品配制成10μg/ml溶液作为对照。

结果如图1所示，可看出样品中无其他显著糖峰，经测算，获得的阿拉伯糖醇晶体纯度为94.5％。

实施例3

1000g猴头菇(上海大山合菌物科技股份有限公司)原料加85％乙醇先后提取两次，料液比为1:15(重量比)，提取均为温度80℃，每次提取时间2小时，提取结束后使用100目滤布过滤，合并两次的提取液，得到的提取液共18l；

首先使用真空浓缩仪在60℃条件下进行乙醇回收操作，至冷凝器上无乙醇液滴快速流下为止，将剩余部分提取液补水至料液体积2l；

经500分子量纳滤处理，500分子量纳滤的柱后压力控制在4kg/cm²，每当料液体积降低至1l时重新补充1l水至料液中以稀释料液浓度，当补水总体积达到6l时停止纳滤；滤出的小于500分子量料液通入反渗透分离装置中继续处理，柱后压力控制在3kg/cm²，至料液体积约为2l时，停止操作。

将500-反渗透部分料液收集共约2l，浓缩至可溶性固形物含量达到50％时体积为360ml，加入无水乙醇1800ml，(料液与无水乙醇的体积比为1:5)，混合均匀后，静置于4℃环境中过夜，待阿拉伯糖醇结晶析出后抽滤得到粗结晶共30g，向粗结晶中加入600g无水乙醇(粗结晶与无水乙醇的重量比为1:20)，加热搅拌使结晶溶解，冷却至室温，再置于4℃下重结晶，抽滤时用无水乙醇冲洗，干燥后，制备得到阿拉伯糖醇晶体共计25g。

通过实施例2中所使用检测方法测算，获得的阿拉伯糖醇晶体纯度为95.3％。