專利名稱：向日葵低酯果膠的分離純化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及果膠的分離純化方法，更確切地說，涉及向日葵低酯果膠的分離純化方法。
先有技術(shù)的中國(guó)專利ZL93106836.3公開了一種向日葵低酯果膠的提取方法，該方法包含向日葵低酯果膠的分離和純化工序，該專利說明書將果膠的分離和純化工序合并敘述為果膠沉析步驟，即“往果膠液中加入酒精，使果膠溶液∶酒精的比例為1∶0.8至1∶2.0，較佳為1∶1至1∶1.5；酒精加入后攪拌30分鐘即有大量果膠的晶體狀顆粒析出。過濾并用酒精充分洗滌，然后將果膠顆粒真空烘干并加以粉碎，即獲得果膠成品”(見該專利公開說明書第10頁(yè)第2-6行)。這種分離和純化的方法的優(yōu)點(diǎn)是可以使果膠以細(xì)晶粒的形式析出，易于洗滌，可將雜質(zhì)充分除去，從而可獲得純度很高并且質(zhì)量指標(biāo)全部符合美國(guó)FCCIII標(biāo)準(zhǔn)的果膠產(chǎn)品。然而，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐得知，按照該專利的方法，生產(chǎn)一噸純果膠需消耗3-6噸酒精，從而導(dǎo)致大大提高了果膠的成本，防礙了果膠的工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的是要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種酒精用量少或者根本不用酒精，成本低廉，同時(shí)能保證果膠產(chǎn)品質(zhì)量的向日葵低酯果膠的分離純化方法。
本發(fā)明人為了解決酒精用量過多的問題，試驗(yàn)了許多方法，其中包括超細(xì)過濾濃縮法和高速離心分離法等物理和機(jī)械方法，但都沒有成功，最后在對(duì)化學(xué)分離法進(jìn)行深入的研究后發(fā)現(xiàn)，在果膠提取液或果膠溶解液中加入氯化鈣飽和溶液，即能使果膠(即半乳糖醛酸和果膠酯酸的混合物)以果膠酸鈣的凝塊形式析出，從而可除去絕大部分溶于水的雜質(zhì)，再將這種果膠酸鈣凝塊磨成糊狀。用鹽酸將此糊狀物的pH值調(diào)到0.5-1.2，經(jīng)0.5小時(shí)反應(yīng)后即可使鈣完全脫除，從而使果膠酸鈣重新變成果膠并提高了純度。并且由于果膠不溶于酸性溶液，而由果膠酸鈣糊狀物與鹽酸反應(yīng)后形成的果膠呈細(xì)粉晶粒狀，因此用水就能很容易將其洗滌干凈，從而將雜質(zhì)充分除盡。然而，這樣獲得的果膠的溶解速度較慢，在工業(yè)生產(chǎn)上使用不方便。所以，最好在經(jīng)鹽酸脫鈣后，將所獲的細(xì)晶粒狀果膠溶于以Na2CO3、NaOH或NH4OH調(diào)節(jié)至pH2.5-3.5的水溶液中，從而獲得一種果膠溶液，然后將此果膠溶液用純水調(diào)節(jié)成含果膠3-8重量％，用噴霧干燥法進(jìn)行干燥，這樣獲得的果膠粉末呈蔬松的顆粒狀，很容易溶解，很適合于工業(yè)生產(chǎn)使用。由于這些研究結(jié)果，從而完成了本發(fā)明。
從而，本發(fā)明提供了如下各項(xiàng)所述的向日葵低酯果膠的分離純化方法，其具體構(gòu)成如下1、一種向日葵低酯果膠的分離純化方法，其特征在于，它包含下列步驟(1)用純水將向日葵低酯果膠的提取液或溶解液調(diào)節(jié)至含0.8-2重量％的果膠，往其中加入相對(duì)于果膠溶液總重量為3-5重量％的飽和氯化鈣水溶液，攪拌反應(yīng)5-30分鐘，待沉淀完全，過濾分離并收集沉析出的果膠酸鈣沉淀；(2)向所獲的果膠酸鈣沉淀中加入0.5-2倍重量的純水，用磨機(jī)將其磨成糊狀漿液，優(yōu)選磨至粒徑在0.177mm(80目)以下，用鹽酸將此漿液，的pH值調(diào)節(jié)到0.5-1.2，攪拌反應(yīng)15分鐘至1小時(shí)，優(yōu)選20分鐘至40分鐘，過濾收集沉淀，優(yōu)選用純水洗滌數(shù)次至用常規(guī)方法檢不出鈣離子為止，最后過濾收集果膠晶粒沉淀產(chǎn)品。
2、如上述第一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所說步驟(2)之后，還包含后續(xù)的步驟(3)和(4)，即(3)向步驟(2)所獲果膠晶粒沉淀中加入2-10倍，優(yōu)選4-7倍重量的純水，然后再用Na2CO3、K2CO3、NaOH、KOH和NH4OH中之任一種或多種，優(yōu)選用NH4OH將pH值調(diào)節(jié)至2.5-3.5之間，優(yōu)選為2.8-3.4之間，攪拌至果膠沉淀完全溶解；(4)用純水將所獲果膠溶液調(diào)節(jié)成含果膠3-8重量％，優(yōu)選4-6重量％的濃度，然后進(jìn)行噴霧干燥。
與現(xiàn)有技術(shù)的果膠分離純化方法相比，本發(fā)明的向日葵低酯果膠的分離純化方法的優(yōu)點(diǎn)是不需使用酒精即能獲得高純度的果膠產(chǎn)品，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低廉。
下面舉出實(shí)施例來進(jìn)一步解釋本發(fā)明。
實(shí)施例1由向日葵提取和分離純化果膠首先基本上按照先有技術(shù)ZL93106836.3的實(shí)施例1制備向日葵低酯果膠提取液，即向一個(gè)耐酸浸出槽中加入向日葵粉末(0.25mm以下)5000g、Na2CO3150g、自來水75l，在60℃的溫度下攪拌30分鐘，這時(shí)由于向日葵中的酸性物質(zhì)和天然色素與Na2CO3作用而使pH逐漸降低至7左右。用壓濾法除去脫色水溶液。將濾渣用60℃的熱水洗滌2次，再壓濾。把所得濾渣放入上述耐酸浸出槽中，加水50l、濃鹽酸2l，在40℃下攪拌30分鐘以溶解其中的鈣，過濾，用水洗滌2次，再壓濾，將經(jīng)過除鈣的濾渣放回浸出槽中，加入蒸餾水50l并用Na2CO3將pH值調(diào)節(jié)和維持在3.0左右，在80℃的條件下攪拌30分鐘，壓濾，共獲濾液48l，其中果膠的含量約11g/l。將所獲的果膠提取液作為本發(fā)明方法實(shí)施例的原料使用。
下面，按照本發(fā)明的方法繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
向上述果膠提取液中加入蒸餾水200l，攪拌均勻，然后往其中加入10kg飽和氯化鈣水溶液，攪拌反應(yīng)20分鐘，過濾分離并收集沉析出的果膠酸鈣沉淀，獲得果膠酸鈣濕料約1100g。
往果膠酸鈣沉淀中加入1100g蒸餾水，用一臺(tái)膠體磨機(jī)將果膠酸鈣磨成糊狀漿液，粒度在0.149mm(100目)以下。用鹽酸將此漿液的pH值調(diào)節(jié)到1.0，攪拌反應(yīng)30分鐘，然后用蒸餾水洗滌數(shù)次，至濾液中用草酸溶液檢不出草酸鈣沉淀為止。最后壓濾收集果膠晶粒沉淀。獲得果膠晶粒濕料約950g。
這種果膠晶粒在水中的溶解速度較慢，為了獲得能迅速溶解于水中的果膠，接著進(jìn)行果膠的噴霧干燥制粒步驟。
向上述果膠晶粒濕料中加入蒸餾水5l，此時(shí)可能由于仍有少量剩余的鹽酸而使該溶液的pH值在2以下，果膠難以溶解。用0.2M的NH4OH溶液將pH值調(diào)節(jié)至3.0，攪拌30分鐘后，果膠完全溶解。
再往該果膠溶液中加入5l蒸餾水，攪拌均勻后進(jìn)行噴霧干燥，獲得了顆粒疏松的果膠粉末480g(提取率為9.6重量％)。將產(chǎn)品送往國(guó)家食品質(zhì)量監(jiān)督檢查中心分析，其結(jié)果示于表1中。同時(shí)為了對(duì)比起見，將本申請(qǐng)人先有專利ZL93106836.3所獲得結(jié)果與美國(guó)FCCIII標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的指標(biāo)也一并列入表1中。
從表1的結(jié)果可以看出，本次實(shí)施例所獲產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)全部符合美國(guó)FCCIII標(biāo)準(zhǔn)并明顯地優(yōu)于該標(biāo)準(zhǔn)而與本申請(qǐng)人先有專利ZL93106836.3所獲產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)很接近，其中多數(shù)指標(biāo)也優(yōu)于或等于該先有技術(shù)的指標(biāo)。而本發(fā)明的方法可以不用酒精即能獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品，從而大大降低了成本，并且減小了生產(chǎn)設(shè)備體積，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)十分有利。
表1本發(fā)明與先有專利ZL93106836.3的分析結(jié)果及美國(guó)FCCIII標(biāo)準(zhǔn)
>實(shí)施例2由粗果膠分離純化果膠取一種半乳糖醛酸含量為86重量％的果膠500g，用80℃的蒸餾水10000ml將果膠調(diào)成稀糊狀，加入500ml的飽和氯化鈣溶液，攪拌反應(yīng)20分鐘，獲得凝塊狀的果膠酸鈣沉淀，過濾分離并收集果膠酸鈣(約1150g濕料)，再往其中加入1150ml蒸餾水并用膠體磨將其磨成糊狀(粒度在0.149mm(100目)以下)。用鹽酸將pH值調(diào)節(jié)至1.0，攪拌反應(yīng)30分鐘，過濾，用蒸餾水將鈣離子洗去即得到純化的果膠沉淀。再往其中加入蒸餾水8000ml并將其攪成懸浮液，用氨水將其pH值調(diào)節(jié)至3.0，攪拌均勻并使其完全溶解，然后進(jìn)行噴霧干燥，獲得443g的果膠粉末，其各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)與實(shí)施例1所獲產(chǎn)品的指標(biāo)接近，其總半乳糖醛酸的含量為93重量％。
權(quán)利要求
1.一種向日葵低酯果膠的分離純化方法，其特征在于，它包含下列步驟(1)用純水將向日葵低酯果膠的提取液或溶解液調(diào)節(jié)至0.8-2重量％的果膠，往其中加入相對(duì)于果膠溶液總重量為3-5重量％的飽和氧化鈣水溶液，攪拌反應(yīng)5-30分鐘，待沉淀完全，過濾分離并收集沉析出的果膠酸鈣沉淀；(2)向所獲的果膠酸鈣沉淀中加入0.5-2倍重量的純水，用磨機(jī)將其磨成糊狀漿液，用鹽酸將此漿液的pH值調(diào)節(jié)到0.5-1.2，攪拌反應(yīng)15分鐘至1小時(shí)，過濾收集果膠晶粒沉淀產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所說步驟(2)之后，還包含后續(xù)的步驟(3)和(4)，即(3)向步驟(2)所獲果膠晶粒沉淀中加入2-10倍重量的純水，然后再用Na2CO3、K2CO3、NaOH、KOH和NH4OH中之任一種或多種將pH值調(diào)節(jié)至2.5-3.5之間，攪拌至果膠沉淀完全溶解；(4)用純水將所獲果膠溶液調(diào)節(jié)成含果膠3-8重量％的濃度，然后進(jìn)行噴霧干燥。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中用磨機(jī)將果膠酸鈣沉淀磨至0.177mm(80目)以下，然后再進(jìn)行后續(xù)的步驟。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中在用鹽酸把磨細(xì)的漿液的pH值調(diào)節(jié)到0.5-1.2之后，攪拌反應(yīng)20至40分鐘，然后再進(jìn)行后續(xù)的步驟。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中過濾收集沉淀之后，用純水反復(fù)洗滌至用常規(guī)方法檢不出鈣離子為止，然后再進(jìn)行后續(xù)的步驟。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，向步驟(2)所獲果膠沉淀中加入4-7倍重量的純水，然后再進(jìn)行調(diào)節(jié)pH值及其他的后續(xù)步驟。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，用NH4OH將pH值調(diào)節(jié)至2.5-3.5之間，然后再進(jìn)行后續(xù)的步驟。
8.如權(quán)利要求2或7所述的方法，其特征在于，在步驟(3)將pH值調(diào)節(jié)至2.8-3.4之間，然后再進(jìn)行后續(xù)的步驟。
9.如權(quán)利要求2或7所述的方法，其特征在于，在步驟(4)中將果膠溶液調(diào)節(jié)成含果膠4-6重量％的濃度，然后進(jìn)行噴霧干燥。
全文摘要
向日葵低酯果膠的分離純化方法，包含下列步驟(1)向果膠提取液或溶解液中加入相當(dāng)于溶液總重3-5％的飽和氯化鈣水溶液，過濾收集沉析的果膠酸鈣；(2)將果膠酸鈣磨成糊狀，用鹽酸處理脫鈣，使其變成果膠晶粒。任選地還可包含(3)向果膠晶粒沉淀中加入2-10倍的水，用堿調(diào)節(jié)pH至2.5-3.5，攪拌至果膠完全溶解；(4)噴霧干燥，制成疏松果膠顆粒產(chǎn)品。該方法不需使用酒精即能獲得高純度的果膠產(chǎn)品，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低廉。
文檔編號(hào)C08B37/06GK1139674SQ9610713
公開日1997年1月8日 申請(qǐng)日期1996年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月12日
發(fā)明者張文沂 申請(qǐng)人:張文沂