本發(fā)明涉及一種分離果膠的方法,具體涉及一種從羅漢果生產(chǎn)廢渣中分離果膠的方法。
背景技術(shù):
果膠是一種高分子多糖,具有良好的凝膠化和乳化穩(wěn)定作用,其良好的功能優(yōu)越性越來越受到人們的重視,目前已廣泛應用于食品、醫(yī)藥、日化及紡織業(yè)領(lǐng)域。
羅漢果是國家衛(wèi)生部首批公布的藥食兩用的名貴中藥材。國內(nèi)規(guī)?;a(chǎn)加工羅漢果的目的,主要是獲得羅漢果中最具有經(jīng)濟價值的比蔗糖甜300倍、不產(chǎn)生熱量的名貴天然甜味劑羅漢果甜甙。但是,隨著羅漢果甜苷的市場需求日益增加,每年羅漢果的加工量也不斷增長,與此同時增加的還有羅漢果生產(chǎn)后的廢渣。
羅漢果生產(chǎn)廢渣富含果膠等有機物質(zhì),在自然環(huán)境中極易腐敗變質(zhì),對環(huán)境有很大的污染。國內(nèi)外對于羅漢果鮮果提取廢渣的綜合利用,尤其是利用羅漢果鮮果提取廢渣分離果膠的報道很少。
CN105906741A公開了一種從廢棄劍麻渣中提取果膠的方法,該發(fā)明通過粉碎、滅酶、脫脂、草酸銨溶液超聲提取、醇沉等步驟分離果膠。但是,該方法步驟繁多、生產(chǎn)成本高。
CN105237654A公開了一種利用柑橘皮提取果膠的方法,該方法通過預處理、超聲酸水解萃取、過濾、濃縮、醇析等步驟分離果膠。該方法需使用大量的酸堿及有機溶劑,對環(huán)境的污染較大。
CN103145869A公開了一種含有羅漢果多糖的提取物的制備方法,該方法是以干羅漢果為原料,通過提取、濃縮、柱層析脫色脫臭、回收液酶解、脫色、過濾、微濾、納濾、干燥等步驟,得到含有羅漢果多糖的羅漢果提取物。但是,該方法受到資源短缺的約束,且步驟冗繁,成本高昂,不適宜大規(guī)模生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷,提供一種工藝簡單,安全、綠色、環(huán)保、低成本的從羅漢果生產(chǎn)廢渣中分離果膠的方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:從羅漢果生產(chǎn)廢渣中分離果膠的方法,包括以下步驟:
(1)熱水提?。涸诹_漢果生產(chǎn)廢渣中加入熱水,攪拌提取,過濾,得提取液;
(2)微濾:將步驟(1)所得提取液通過陶瓷膜,收集陶瓷膜透過液;
(3)納濾:將步驟(2)所得陶瓷膜透過液通過納濾膜,收集納濾膜截留液;
(4)脫色:在步驟(3)所得納濾膜截留液中加入活性炭,加熱,保溫攪拌,過濾,得脫色液;
(5)濃縮干燥:將步驟(4)所得脫色液真空減壓濃縮,微波干燥,得羅漢果果膠。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述羅漢果生產(chǎn)廢渣為利用羅漢果鮮果為原料提取甜苷之后的廢渣。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述熱水的用量為羅漢果生產(chǎn)廢渣質(zhì)量的2~12倍(更優(yōu)選6~10倍)。若熱水的用量過少,則將導致果膠提取不完全;若熱水用量過多,則將增大后續(xù)步驟的處理量和處理難度。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述熱水的溫度為60~90℃,攪拌提取的時間為1~3h。溫度和攪拌時間是提取步驟的重要指標,若溫度過低或攪拌時間過短,都將導致果膠提取不徹底;若溫度過高或攪拌時間過長,都將造成能源的浪費和物料的損耗。
優(yōu)選地,步驟(2)中,所述陶瓷膜的截留分子量為50~100kDa。陶瓷膜微濾的目的是除去提取液中的蛋白質(zhì)和纖維素等雜質(zhì)。
優(yōu)選地,步驟(3)中,所述納濾膜的截留分子量為1~5 kDa。納濾的目的是除去無機鹽和小分子雜質(zhì)。
優(yōu)選地,步驟(4)中,所述活性炭的用量為納濾膜截留液質(zhì)量的0.1~5.0%(更優(yōu)選0.12~0.20%)。若活性炭的用量過少,則脫色效果不明顯;若活性炭的用量過多,不但造成活性炭的浪費,而且還將導致果膠的損失。
優(yōu)選地,步驟(4)中,所述加熱的溫度為40~70℃,保溫攪拌的時間為1~5h。溫度和攪拌時間是脫色步驟的重要指標,若溫度過低或攪拌時間過短,都將導致脫色不徹底;若溫度過高或攪拌時間過長,都將造成能源的浪費和物料的損耗。
優(yōu)選地,步驟(5)中,所述真空減壓濃縮的溫度為50~80℃(更優(yōu)選65~75℃),真空減壓濃縮的真空度為-0.05~-0.09MPa,濃縮至百分比濃度為30~60%。
優(yōu)選地,步驟(5)中,所述微波干燥的溫度為55~80℃(更優(yōu)選60~70℃),微波干燥的真空度為-0.05~-0.10MPa(更優(yōu)選-0.08~-0.09MPa),微波的頻率為2400~2500MHz。
本發(fā)明方法的有益效果如下:
(1)按照本發(fā)明方法所得羅漢果果膠的顏色為淡黃色粉末,總半乳糖醛酸≥70%,果膠含量和質(zhì)量極佳;
(2)本發(fā)明方法通過全物理處理方式,不添加任何酸、堿和化學試劑,不使用化學溶劑,安全、綠色、環(huán)保,從極易腐敗變質(zhì)的羅漢果生產(chǎn)廢渣中分離果膠,不但改善了環(huán)境,而且變廢為寶,提高了羅漢果資源的利用率,具有可觀的經(jīng)濟價值和環(huán)保價值。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
本發(fā)明實施例所使用的羅漢果生產(chǎn)廢渣來源于湖南華誠生物資源股份有限公司羅漢果甜苷提取車間;本發(fā)明實施例所使用的陶瓷膜和納濾膜均購于江蘇久吾高科技股份有限公司;本發(fā)明實施例所使用的化學試劑、原材料,如無特殊說明,均通過常規(guī)商業(yè)途徑獲得。
實施例1
(1)熱水提?。涸?00kg羅漢果鮮果生產(chǎn)廢渣中加入3000kg熱水,80℃下攪拌提取2h,過濾,得提取液;(2)微濾:將步驟(1)所得提取液通過截留分子量為50kDa的陶瓷膜,收集陶瓷膜透過液;(3)納濾:將步驟(2)所得陶瓷膜透過液通過截留分子量為2kDa的納濾膜,收集納濾膜截留液2500kg;(4)脫色:在步驟(3)所得納濾膜截留液中加入活性炭3kg,加熱至50℃,保溫攪拌5h,過濾,得脫色液;(5)濃縮干燥:將步驟(4)所得脫色液在溫度70℃,真空度為-0.09MPa的條件下真空減壓濃縮至百分比濃度為40%,再將濃縮液在溫度為60℃,真空度為-0.09MPa,微波頻率為2400MHz的條件下微波干燥,得羅漢果果膠37.2kg。
經(jīng)檢測,所得羅漢果果膠產(chǎn)品為淡黃色粉末,總半乳糖醛酸為72%。
實施例2
(1)熱水提取:在1000kg羅漢果鮮果生產(chǎn)廢渣中加入8000kg熱水,90℃下攪拌提取1.5h,過濾,得提取液;(2)微濾:將步驟(1)所得提取液通過截留分子量為70kDa的陶瓷膜,收集陶瓷膜透過液;(3)納濾:將步驟(2)所得陶瓷膜透過液通過截留分子量為1kDa的納濾膜,收集納濾膜截留液7500kg;(4)脫色:在步驟(3)所得納濾膜截留液中加入活性炭10kg,加熱至55℃,保溫攪拌3h,過濾,得脫色液;(5)濃縮干燥:將步驟(4)所得脫色液在溫度75℃,真空度為-0.08MPa的條件下真空減壓濃縮至百分比濃度為55%,再將濃縮液在溫度為65℃,真空度為-0.09MPa,微波頻率為2450MHz的條件下微波干燥,得羅漢果果膠75.9kg。
經(jīng)檢測,該果膠產(chǎn)品為淡黃色粉末,總半乳糖醛酸為70%。
實施例3
(1)熱水提?。涸?00kg羅漢果鮮果生產(chǎn)廢渣中加入8000kg熱水,70℃下攪拌提取2h,過濾,得提取液;(2)微濾:將步驟(1)所得提取液通過截留分子量為80kDa的陶瓷膜,收集陶瓷膜透過液;(3)納濾:將步驟(2)所得陶瓷膜透過液通過截留分子量為3kDa的納濾膜,收集納濾膜截留液7000kg;(4)脫色:在步驟(3)所得納濾膜截留液中加入活性炭14kg,加熱至60℃,保溫攪拌4h,過濾,得脫色液;(5)濃縮干燥:將步驟(4)所得脫色液在溫度75℃,真空度為-0.07MPa的條件下真空減壓濃縮至百分比濃度為45%,再將濃縮液在溫度為65℃,真空度為-0.09MPa,微波頻率為2500MHz的條件下微波干燥,得羅漢果果膠61.8kg。
經(jīng)檢測,該果膠產(chǎn)品為淡黃色粉末,總半乳糖醛酸為72.5%。