一种高纯度甘露醇的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及食用菌加工领域，具体的说涉及一种高纯度甘露醇的制备方法。
【背景技术】
[0002]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，其中糖醇类物质如甘露醇(Mannitol)在食用菌中广泛存在，在姬松茸的子实体中的含量可达5-10%。糖醇(Sugar alcohol)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。甘露醇还具有稳压作用，被制成甘露醇注射液应用于医药行业，稳定人颅内压力。
[0003]在食用菌的深加工过程中，在大分子量的多糖、具有较高活性的萜类、留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获取菌丝体后分离纯化得到。尚无涉及食用菌这类大型真菌提取液的甘露醇分离纯化技术。
【发明内容】
[0004]本发明公开了一种高纯度甘露醇的制备方法，该方法包括如下步骤:
[0005]①1000分子量纳滤；
[0006]将食用菌提取液进行1000分子量的纳滤操作；
[0007]②反渗透膜过滤
[0008]将小于1000分子量的提取液进行反渗透膜过滤操作；
[0009]③结晶
[0010]将料液浓缩至其可溶性固形物含量达到40-50% (重量比)，加入95%乙醇进行结晶，抽滤，得到粗结晶；
[0011]④重结晶
[0012]将粗结晶与水-乙醇混合溶液混合后加热至溶解，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。
[0013]具体的说，本发明的高纯度甘露醇的制备方法，包括如下步骤:
[0014]①1000分子量纳滤；
[0015]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，待加水比与原始料液体积比为1:1时为停止补水操作，分离得到的小于1000分子量料液继续进行反渗透膜过滤操作；
[0016]②反渗透膜过滤
[0017]将小于1000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；
[0018]③结晶
[0019]将料液浓缩至其可溶性固形物含量达到50%，按1:5比例加入95%乙醇，静置于4°C下结晶，抽滤，得到粗结晶；
[0020]④重结晶
[0021]将水与95%乙醇按1:5体积比例混合后，与收集到的粗结晶混合后加热至溶解(粗结晶与水-乙醇混合溶液的重量比为1:2)，静置，自然冷却至重新结晶，抽滤后干燥，得到高纯度的糖醇晶体。
[0022]本发明使用的食用菌可来自姬松茸、灵芝等，食用菌提取液为食用菌进行水提后得到的提取液。
[0023]本发明的创新点:制备方法简单，得到的甘露醇纯度高，且充分利用了食用菌的提取液，本发明过程中得到的小于1000分子量提取液能够制备得到高纯度的甘露醇结晶，除此之外，大于1000分子量部分提取液还可用于制备多糖。
【附图说明】
[0024]图1工艺路线图
[0025]图2甘露醇离子色谱图
[0026]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】
[0027]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-R0-3-2012 ；
[0028]滤膜:安得膜分离技术工程(北京)有限公司，1000分子量纳滤膜和反渗透膜，型号为PES1和TW30。
[0029]实施例1
[0030]1000g姬松茸(上海百信生物科技有限公司)原料加水先后提取两次，原料与水的比例分别为1:15和1:10 (均为重量比)，提取均为温度100°C，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13L，首先经1000分子量纳滤处理，滤出的小于1000分子量料液通入反渗透分离装置中继续处理，1000分子量纳滤的柱后压力控制在4kg/cm2，在料液浓度提高后逐步补水稀释，补水总量为13L时停止；同时反渗透分离操作仍然进行，柱后压力控制在3kg/cm2，至料液体积约为2L时，停止操作。[0031 ] 将1000-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400ml，加入95%乙醇2000ml，(料液与95%乙醇的体积比为1:5)，混合均匀后，静置于4°C环境中过夜，待甘露醇结晶析出后抽滤得到粗结晶共60g，将水和95%乙醇按1:5的体积比例混合，称取120g混合溶液将粗结晶溶解于其中(粗结晶与水-乙醇混合溶液的重量比为1:2)，加热搅拌使结晶溶解，冷却至室温，再置于4°C下重结晶，抽滤时用95%乙醇冲洗，干燥后，制备得到甘露醇晶体共计51g。
[0032] 实施例2
[0033]将实施例1得到的结晶用去离子水溶解，配制成10 μ g/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:E1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CarboPacMAl阴离子交换柱(4X 250mm)，流动相为480mmol/L NaOH，流速0.40ml/min，上样量25 μ 1，柱温30°C，使用sigma公司提供的甘露醇标准品以及赤藓糖醇、阿拉伯糖醇、海藻糖、葡萄糖标准品配制成10 μ g/ml溶液作为对照，结果如图2所示，可看出样品中无其他显著糖峰，经测算，获得的甘露醇晶体纯度为96.0%。
【主权项】
1.一种高纯度甘露醇的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤: ①1000分子量纳滤； 将食用菌提取液进行1000分子量的纳滤操作； ②反渗透膜过滤 将小于1000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95%乙醇进行结晶，抽滤，得到粗结晶； ④重结晶 将粗结晶与水-乙醇混合溶液混合后加热至溶解，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。2.根据权利要求1所述的高纯度甘露醇的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤: ①1000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，待加水比与原始料液体积比为1:1时为停止补水操作，分离得到的小于1000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1000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比例加入95%乙醇，静置于4°C下结晶，抽滤，得到粗结晶； ④重结晶 将水与95%乙醇按1:5体积比例混合后，与收集到的粗结晶混合后加热至溶解，静置，自然冷却至重新结晶，抽滤后干燥，得到高纯度的糖醇晶体。
【专利摘要】本发明公开了一种高纯度甘露醇的制备方法，该方法包括如下步骤：①1000分子量纳滤；②反渗透膜过滤；③结晶和④重结晶。本发明的高纯度甘露醇的制备方法操作简单，制备得到的甘露醇纯度高。
【IPC分类】C07C31/26, C07C29/76
【公开号】CN105294398
【申请号】CN201510638872
【发明人】周帅, 唐庆九, 张劲松, 冯娜, 张忠, 杨焱, 刘艳芳, 贾薇, 唐传红, 刘方
【申请人】上海市农业科学院
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年9月29日