一种密封型防污染的D-甘露糖高纯度提取方法

技术领域

本发明涉及D-甘露糖提取技术领域，具体为一种密封型防污染的D-甘露糖高纯度提取方法。

背景技术

D-甘露糖是一种呈白色晶体粉末状的单糖，是多种多糖的重要组成成分，广泛分布于体液和组织中，尤其是神经、皮肤和肝等，其在人体中可直接被利用合成糖蛋白，参与人体免疫调节系统，同时其也是唯一被用于临床上的糖质营养素，通过D-甘露糖可增强人体免疫系统、增加伤口愈合速度和避免部分细菌感染，甚至可以抑制肿瘤的生长和转移，因此D-甘露糖在人体中的作用十分重要，随着临床研究治疗的不断发展，人们对D-甘露糖的需求量也不断增加，而D-甘露糖的制备主要包括提取法和转化法，而提取法的工艺成本更低，因此使用最为广泛，但是现有的D-甘露糖高纯度提取方法仍然存在着一些不足，比如：

1、现有的D-甘露糖高纯度提取方法在对D-甘露糖提取过程中，大多采用发芽种子作为提取原料，但是现有的提取方法中会将萌发的种子直接进行破碎，导致种子内部含水量较高，影响发芽种子内部糖分的形成，使得种子内部糖分含量较低，从而影响后续D-甘露糖的提取量，存在着一定的使用缺陷；

2、现有的D-甘露糖高纯度提取方法在对D-甘露糖提取过程中，不便对酵母也进行有效的密封过滤、静置，导致酵母液中容易被污染，从而会影响D-甘露糖的提取纯度，同时现有的D-甘露糖高纯度提取方法大多在蒸发结晶前加入无水乙醇，导致部分果糖会掺杂于D-甘露糖中，使得D-甘露糖的纯度较低。

所以我们提出了一种密封型防污染的D-甘露糖高纯度提取方法，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种密封型防污染的D-甘露糖高纯度提取方法，以解决上述背景技术提出的目前市场上D-甘露糖高纯度提取方法不便提高发芽种子内部的糖分含量和不便提高D-甘露糖的提取纯度的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种密封型防污染的D-甘露糖高纯度提取方法，包括种子粒径筛选器、烘干箱、多级粉碎器、离心过滤器和蒸发结晶罐，所述种子粒径筛选器的出料口连接有萌发保温箱，且萌发保温箱的出料口连接有烘干箱，所述多级粉碎器的出料口连接安装有发酵罐，且发酵罐的出料口连接有第一过滤器，并且第一过滤器的出料口连接有离心过滤器，所述第一过滤器的出料口连接有脱色罐，且脱色罐的出料口连接有第二过滤器，并且第二过滤器的出料口连接有密封静置罐，所述密封静置罐的外侧管道连接有真空抽滤机，且真空抽滤机的出料口连接有电渗析器，并且电渗析器的出料口连接有蒸发结晶罐。

优选的，所述种子粒径筛选器的内部采用多级筛分结构，且种子选取水稻种子，并且种子粒径筛选器采用左右往复式抖动筛分，同时种子粒径筛选器的往复幅度为1-2.4cm。

优选的，所述烘干箱的温度控制在65-80℃，且烘干箱内部的搅拌机构的旋转速度控制在20-40r/min。

优选的，所述发酵罐中依次加入种子粉末、稀硫酸、碳酸钠、酵母泥和去离子水，且发酵罐的温度控制在40℃-52℃，并且发酵罐内部的搅拌速度为20-30r/min，同时发酵罐内部的压力控制在1.5MPa-2.2MPa。

优选的，所述离心过滤器的出料口与发酵罐进行连接，且发酵罐、第一过滤器和离心过滤器之间构成循环系统。

优选的，所述脱色罐内部温度控制在40-60℃，且脱色罐内部的活性竹炭粉与发酵液的比例在1:2-1:4之间，并且脱色罐内部的搅拌频率为40-60r/min。

优选的，所述真空抽滤机、电渗析器和蒸发结晶罐三者构成循环系统，且电渗析器内部的温度控制在30-42℃。

该密封型防污染的D-甘露糖高纯度提取方法的使用步骤包括：

S1：使用种子粒径筛选器对水稻种子进行多级粒径筛选，剔除种子中的杂质和劣质种粒，并对颗粒饱满的优质谷粒进行收集，可以提高萌发后种子内部糖分的含量，提高D-甘露糖的制备量；

S2：使用萌发保温箱对筛选后的种子进行保温培养，使得种子可以充分萌发，完成种子内部糖分的合成；

S3：使用烘干箱对萌发的种子进行中温烘烤、脱水，从而可以有效提高种子内部糖分含量进一步提高，同时便于后续对种子进行破碎；

S4：使用多级粉碎器对烘干后的萌发种子进行粉碎，并将粉碎后的种子倒入发酵罐中，并向发酵罐中注入稀硫酸，从而实现对种子的酸解；

S5：然后再向发酵罐中依次加入碳酸钠、酵母泥和去离子水，从而中和发酵罐中的PH值，为酵母生存提供合适的环境，使得种子中的果糖可以充分发酵转换为D-甘露糖；

S6：通过第一过滤器对发酵罐中的发酵液进行过滤，将过滤后的发酵液倒入脱色罐中，同时利用离心过滤器对滤渣进行离心过滤，实现残留果糖的回收，并将滤液再从注入发酵罐中进行二次发酵；

S7：向脱色罐中加入适量的活性竹炭粉，然后进行搅拌混合，使得脱色罐中的发酵液可以进行有效脱色；

S8：使用第二过滤器对脱色后的发酵液进行二次过滤，去除活性竹炭粉，然后将滤液注入密封静置罐中进行静置，再使用真空抽滤机对静置罐中的上层清液进行抽取过滤；

S9：将抽取的滤液注入电渗析器中，使用电渗析器对发酵液进行去盐、纯化；

S10：然后将电渗析器中的液体与无水乙醇进行混合并注入蒸发结晶罐中进行结晶，将结晶后的粗制品与回收后的无水乙醇再从混合并通过真空抽滤机进行抽取过滤，并再次进行去盐和结晶，从而得到高纯度D-甘露糖。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该密封型防污染的D-甘露糖高纯度提取方法；

1、设置有烘干箱和离心过滤器，通过烘干箱可以对萌发的种子进行快速脱水干燥，从而提高种子内部糖分的含量，同时便于后续的粉碎，而离心过滤器可以对发酵液中未分解的果糖进行离心过滤，并再次注入发酵罐中进行发酵，从而有效提高了该系统对D-甘露糖的提取率，从而降低了D-甘露糖制备的成本，实用性更高；

2、设置有密封静置罐和蒸发结晶罐，通过高密封性的密封静置罐可以对过滤后的发酵液进行有效的静置沉淀，避免发酵液受外界环境污染，同时蒸发结晶罐可以对结晶后的D-甘露糖进行二次溶解结晶，从而有效提高了系统的提取纯度。

附图说明

图1为本发明提纯系统流程图。

图中：1、种子粒径筛选器；2、萌发保温箱；3、烘干箱；4、多级粉碎器；5、发酵罐；6、第一过滤器；7、离心过滤器；8、脱色罐；9、第二过滤器；10、密封静置罐；11、真空抽滤机；12、电渗析器；13、蒸发结晶罐。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种密封型防污染的D-甘露糖高纯度提取方法，包括种子粒径筛选器1、萌发保温箱2、烘干箱3、多级粉碎器4、发酵罐5、第一过滤器6、离心过滤器7、脱色罐8、第二过滤器9、密封静置罐10、真空抽滤机11、电渗析器12和蒸发结晶罐13，种子粒径筛选器1的出料口连接有萌发保温箱2，且萌发保温箱2的出料口连接有烘干箱3，多级粉碎器4的出料口连接安装有发酵罐5，且发酵罐5的出料口连接有第一过滤器6，并且第一过滤器6的出料口连接有离心过滤器7，第一过滤器6的出料口连接有脱色罐8，且脱色罐8的出料口连接有第二过滤器9，并且第二过滤器9的出料口连接有密封静置罐10，密封静置罐10的外侧管道连接有真空抽滤机11，且真空抽滤机11的出料口连接有电渗析器12，并且电渗析器12的出料口连接有蒸发结晶罐13；

种子粒径筛选器1的内部采用多级筛分结构，且种子选取水稻种子，并且种子粒径筛选器1采用左右往复式抖动筛分，同时种子粒径筛选器1的往复幅度为1-2.4cm，通过多级筛分的方式可以对原料种子中的杂质和劣质种粒进行筛选、剔除，从而挑选出颗粒饱满的优质种粒，左右往复式抖动可以有效防止种粒表皮破碎而导致后续发生萌发；

烘干箱3的温度控制在65-80℃，且烘干箱3内部的搅拌机构的旋转速度控制在20-40r/min，通过烘干箱3可以对萌发种子中的水分进行中温烘干、脱水，从而提高种子内部的糖分含量，从而进一步提高原料中糖分的回收率；

发酵罐5中依次加入种子粉末、稀硫酸、碳酸钠、酵母泥和去离子水，且发酵罐5的温度控制在40℃-52℃，并且发酵罐5内部的搅拌速度为20-30r/min，同时发酵罐5内部的压力控制在1.5MPa-2.2MPa，通过向发酵罐5中添加稀硫酸，可以使得稀硫酸对种子进行酸解，同时碳酸钠可以对稀硫酸的酸性进行中和，使得罐中的PH值保持在7，同时碳酸钠反应产生的二氧化碳可以为发酵菌提供良好的生长环境，从而提高物料的发酵效率，提高D-甘露糖的转换率；

离心过滤器7的出料口与发酵罐5进行连接，且发酵罐5、第一过滤器6和离心过滤器7之间构成循环系统，通过离心过滤器7可以将第一过滤器6过滤出的杂质中残留的果糖离心滤出，并重新添加入发酵罐5中再从发酵，从而进一步提高D-甘露糖的提取率，间接降低了该系统提取D-甘露糖的成本；

脱色罐8内部温度控制在40-60℃，且脱色罐8内部的活性竹炭粉与发酵液的比例在1:2-1:4之间，并且脱色罐8内部的搅拌频率为40-60r/min，通过搅拌可以有效提高活性竹炭粉与发酵液的混合效果，粉状的活性竹炭粉可以与发酵液进行充分接触，使得发酵液可以快速完成脱色；

真空抽滤机11、电渗析器12和蒸发结晶罐13三者构成循环系统，且电渗析器12内部的温度控制在30-42℃，通过电渗析器12可以对发酵液中的盐类物质进行有效去除，同时通过将蒸发结晶罐13中产生的无水乙醇进行二次收集并加入到结晶物中进行二次结晶，可以有效提高D-甘露糖的结晶纯度，提高了该系统制备D-甘露糖的质量；

该密封型防污染的D-甘露糖高纯度提取方法的使用步骤包括：

S1：使用种子粒径筛选器1对水稻种子进行多级粒径筛选，剔除种子中的杂质和劣质种粒，并对颗粒饱满的优质谷粒进行收集，可以提高萌发后种子内部糖分的含量，提高D-甘露糖的制备量；

S2：使用萌发保温箱2对筛选后的种子进行保温培养，使得种子可以充分萌发，完成种子内部糖分的合成；

S3：使用烘干箱3对萌发的种子进行中温烘烤、脱水，从而可以有效提高种子内部糖分含量进一步提高，同时便于后续对种子进行破碎；

S4：使用多级粉碎器4对烘干后的萌发种子进行粉碎，并将粉碎后的种子倒入发酵罐5中，并向发酵罐5中注入稀硫酸，从而实现对种子的酸解；

S5：然后再向发酵罐5中依次加入碳酸钠、酵母泥和去离子水，从而中和发酵罐5中的PH值，为酵母生存提供合适的环境，使得种子中的果糖可以充分发酵转换为D-甘露糖；

S6：通过第一过滤器6对发酵罐5中的发酵液进行过滤，将过滤后的发酵液倒入脱色罐8中，同时利用离心过滤器7对滤渣进行离心过滤，实现残留果糖的回收，并将滤液再从注入发酵罐5中进行二次发酵；

S7：向脱色罐8中加入适量的活性竹炭粉，然后进行搅拌混合，使得脱色罐8中的发酵液可以进行有效脱色；

S8：使用第二过滤器9对脱色后的发酵液进行二次过滤，去除活性竹炭粉，然后将滤液注入密封静置罐10中进行静置，再使用真空抽滤机11对静置罐10中的上层清液进行抽取过滤；

S9：将抽取的滤液注入电渗析器12中，使用电渗析器12对发酵液进行去盐、纯化；

S10：然后将电渗析器12中的液体与无水乙醇进行混合并注入蒸发结晶罐13中进行结晶，将结晶后的粗制品与回收后的无水乙醇再从混合并通过真空抽滤机11进行抽取过滤，并再次进行去盐和结晶，从而得到高纯度D-甘露糖。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。