[發(fā)明專利]一種高效提取環(huán)保型生物表面活性劑槐糖脂的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610184349.4
• 申請(qǐng)日: 2016-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN105771791B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董學(xué)前;張永剛;王偉;吉武科;劉建軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): B01F17/56
• 分類號(hào): B01F17/56;C07H15/10;C07H1/08
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 董潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物表面活性劑的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效提取環(huán)保型生物表面活性劑槐糖脂的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。

背景技術(shù)

表面活性劑(Surfactants)是一類在很低濃度時(shí)就可以顯著降低液體表面張力的化合物，其分子一般由非極性的親油基團(tuán)(主要為碳?xì)滏溁蚱淙〈?和極性的親水基團(tuán)組成。其特殊的結(jié)構(gòu)特性使其具有濕潤、分散、乳化、發(fā)泡、洗滌等多重作用，因而廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的幾乎每一個(gè)領(lǐng)域。目前應(yīng)用的絕大多數(shù)表面活性劑都是以石油為原料采用化學(xué)方法合成的，這不僅要大量消耗不可再生的石油資源，而且不可避免地給人類生存環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染和破壞。槐糖脂作為一種生物表面活性劑是由微生物利用可再生的糖類和植物油等資源生產(chǎn)的環(huán)境友好型表面活性劑。槐糖脂除具有表面活性劑的共有特性外，還具有良好的乳化、分散、增溶等特性，具有低毒性，與環(huán)境相容性好，易于生物降解等優(yōu)點(diǎn)。槐糖脂的優(yōu)良特性使其在食品、日化、石油開采、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

隨著人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，石油資源日漸枯竭，環(huán)境保護(hù)壓力日趨加重，綠色環(huán)保可再生的生物表面活性劑槐糖脂的市場需求將迅速擴(kuò)大。

槐糖脂是一種具有親水和親油雙重性質(zhì)的表面活性劑，其產(chǎn)品分離、提取和純化難度較大，也是導(dǎo)致槐糖脂生產(chǎn)成本較高的重要因素。目前國內(nèi)外有關(guān)生產(chǎn)槐糖脂的研究大都集中于采用廉價(jià)的生產(chǎn)原料提高槐糖脂發(fā)酵產(chǎn)率等方面，而關(guān)于開發(fā)適合工業(yè)化生產(chǎn)的提取純化技術(shù)的相關(guān)報(bào)道較少，其報(bào)道也僅僅是偏向于采用有機(jī)溶劑稀釋發(fā)酵液萃取槐糖脂后，通過減壓濃縮獲得產(chǎn)品。此技術(shù)需要消耗大量的有機(jī)溶劑(乙酸乙酯或高濃度乙醇)，且工藝過程危險(xiǎn)程度較高，無論乙酸乙酯還是高濃度乙醇均屬于易燃易爆品，極易揮發(fā)，對(duì)于大規(guī)模連續(xù)的安全生產(chǎn)較為不利。

因此開發(fā)適合于槐糖脂工業(yè)化生產(chǎn)的安全高效純化提取技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化槐糖脂具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有槐糖脂提取純化技術(shù)成本高、危險(xiǎn)系數(shù)高不利于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的缺點(diǎn)，本發(fā)明通過一系列研究解決了上述難題，提供了一種以陶瓷膜微濾除菌和低濃度乙醇變性沉淀除雜蛋白的槐糖脂工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種高效提取槐糖脂的方法，包括以下步驟：

(1)槐糖脂發(fā)酵液中和

調(diào)節(jié)發(fā)酵完成的槐糖脂發(fā)酵液的pH值至6.0～6.5；

(2)陶瓷膜微濾除菌和大分子胞外多糖及蛋白質(zhì)

將調(diào)節(jié)pH值后的槐糖脂發(fā)酵液采用陶瓷膜進(jìn)行微濾，除去發(fā)酵液中的菌體和大分子胞外多糖及蛋白質(zhì)，過濾后得到除菌的發(fā)酵液；

(3)乙醇沉淀除蛋白和無機(jī)鹽

采用低濃度乙醇溶液去除步驟(2)中除菌的發(fā)酵液中的小分子雜蛋白，過濾除去小分子雜蛋白沉淀和部分無機(jī)鹽，得到除去雜蛋白的槐糖脂溶液；

(4)減壓濃縮

將步驟(3)中除去雜蛋白的槐糖脂溶液減壓濃縮到設(shè)定濃度，即得到槐糖脂液體產(chǎn)品；

(5)干燥

將步驟(4)中的槐糖脂液體產(chǎn)品烘干得到槐糖脂固體產(chǎn)品。

步驟(1)中，所述發(fā)酵完成的槐糖脂發(fā)酵液的起始pH為3.0～3.5，因?yàn)榛碧侵肿釉谠損H條件下溶解度較低，靜置即有大量槐糖脂沉淀，發(fā)酵液的分層不利于后續(xù)陶瓷膜微濾除菌，因此，本發(fā)明首先對(duì)槐糖脂發(fā)酵液進(jìn)行中和調(diào)整pH使槐糖脂在微濾前能夠完全溶解，為陶瓷膜過濾除菌和醇沉提供有利條件。

優(yōu)選的，采用2～10N的NaOH溶液調(diào)整槐糖脂發(fā)酵液pH。

優(yōu)選的，所述發(fā)酵完成的槐糖脂發(fā)酵液中槐糖脂的含量為120～350g/L。所述槐糖脂發(fā)酵液中槐糖脂的含量測定方法采用總糖-還原糖的方法測定，其中總糖采用蒽酮法測定，還原糖采用SBA-40D型生物傳感自動(dòng)分析儀測定。

步驟(2)中，在進(jìn)行陶瓷膜微濾之前，經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)分析研究，為了使得陶瓷膜的微濾效果更加優(yōu)異，優(yōu)選的，將調(diào)節(jié)pH值后的槐糖脂發(fā)酵液進(jìn)行適當(dāng)稀釋，稀釋的倍數(shù)為1～3倍，或者不需要稀釋。