[發明專利]一種超濾/納濾雙膜高效提純南瓜低聚糖的方法

在審

• 申請號: 201710018754.3
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN106799167A
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 李全宏;梁莉
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: B01D61/58
• 分類號: B01D61/58;B01D61/14;B01D61/02;B01D65/06
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司11279
• 代理人: 葉立濤,司麗春

技術領域

本發明涉及一種南瓜低聚糖的提取方法，特別涉及一種一種超濾/納濾雙膜高效提純南瓜低聚糖的方法。

背景技術

低聚糖(oligosaccharide)又可稱為寡糖，是由2-10個單糖通過糖苷鍵連接成直鏈或支鏈的低度聚合糖,分子量在200-300D之間。由于單糖分子結合位置和結合類型不同，形成了種類豐富的低聚糖。低聚糖有良好的功能特性，可作為甜味來源，但不被人體胃酸、胃酶降解，不在小腸吸收，進入大腸后選擇性促進有益菌的增殖并抑制病原菌和腹瀉，還有保護肝臟、降低血清膽固醇、抗齲齒等功能。低聚糖因其獨特的功能特性備受關注，未來在功能食品、飼料和添加劑等領域有很好的研究價值和應用潛力。

南瓜(Cucurbita moschata)系葫蘆科草本植物，在我國各地種植廣泛，是一種適合于糖尿病人群的大眾化蔬菜。我國及世界上許多國家都曾把南瓜作為一種有效地預防及治療糖尿病的食物，大量研究已經證實南瓜中的多糖、低聚糖等功能性糖成分具有顯著的降血糖功效。且作為一種天然植物來源的成分，南瓜低聚糖的安全性也受到廣泛的認可。

膜分離技術主要包括反滲透、納濾、微濾、超濾和電滲析等膜技術，是使用帶微孔的、由高分子材料制成的薄膜,在一定的溫度、壓力和環境條件下,根據混合體系分子量大小對不同的物質進行高效分離、純化和濃縮的技術，其工藝集成化程度高且易于操作，在工業中可實現規模化生產。超濾膜孔徑在10-100nm,主要用于分離液相物質中蛋白質、核酸聚合物、淀粉等大分子化合物。超濾過程的分離機理一般認為是壓力驅動的篩孔分離過程,但膜表面的化學物質也是影響分離的一個重要因素。超濾過程是膜表面上的機械截留(篩分)、在膜孔中的停留(阻塞)、在膜表面及膜孔內的吸附三種形式。相比于微濾膜，其膜孔較小、過濾精度更高、實際操作壓力略高。納濾膜孔徑在1-10nm,是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅動膜分離過程,主要用于200-500D之間的有機物脫除。納濾膜的分離機理模型目前的看法有:空間位阻-孔道模型,溶解擴散模型、空間擴散模型、空間電荷模型、固定電荷模型。與超濾膜相比,納濾膜有一定的荷電容量；與反滲膜相比,納濾膜又不是完全無孔的,因此其分離機理在存在共性的同時,也存在差異。目前利用超濾/納濾雙膜技術對南瓜低聚糖進行提純尚未見到報導。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超濾/納濾雙膜高效提純南瓜低聚糖的方法，提高南瓜低聚糖產品的濃度和品質。

一種超濾/納濾雙膜高效提純南瓜低聚糖的方法，按照如下步驟進行：

(1)將南瓜低聚糖粗提液稀釋3-6倍，并過15-30μm濾袋，最終料液電導率達到4000-4500ppm，料液溫度15-25℃；

(2)進行超濾，超濾段工作頻率為26-28Hz，進液壓力為0.5-0.7MPa，溫度20-25℃，透過液流速為15-19L/h；

(3)當料液原液經過超濾后被濃縮至原料液體積的1/4-1/2時，再加水稀釋1倍，反復超濾2-8次；

(4)進行納濾，納濾段工作頻率為36-39Hz，進液壓力為1.5-1.8MPa，透過液初始流速為15-18L/h，料液不斷被濃縮，納濾最后階段流速不斷下降，最終降至3-5L/h，濃縮倍數為3-5倍，納濾過程中料液溫度不斷升高，最終升至30-35℃；

(5)每次操作完成后進行膜清洗操作，采用PH值9-10的堿性清洗液，加熱40-50攝氏度循環清洗20-45分鐘,清洗2-4遍，至膜通量恢復率>95％。

所述南瓜低聚糖粗提液的制備方法為：將南瓜去籽切塊，加2-5倍重量的水打漿，采用果膠酶、淀粉酶或普魯蘭酶酶解，離心取上清液，濃縮至原上清液體積的1/2-1/5，加入2-5倍體積80％乙醇沉淀，離心取上清液。

所述進行超濾和納濾的設備為1812/2319型多功能卷式膜元件試驗機。

所述超濾膜材料為PES，膜孔徑為0.01μm，截留分子量為3000D。

所述納濾膜材料為PAN，膜孔徑為1-2nm，截留分子量為200-300D。

所述超濾膜材料、納濾膜材料的膜結構均為卷式膜。

所述超濾膜材料的孔徑為0.01μm；所述納濾膜材料的孔徑為1-2nm。