[发明专利]一种分离纯化魔芋葡甘聚糖的方法

说明书

一、技术领域

本发明属于魔芋葡甘聚糖的分离纯化技术领域，具体涉及利用膜分离，乙醇沉淀分离得到高纯度魔芋葡甘聚糖的方法。

二、背景技术

魔芋是天南星科多年生草本块茎植物，其块茎富含储备性多糖，经过多次浸提处理后获得魔芋精粉。魔芋精粉中含有40％～80％的魔芋葡甘聚糖(KGM)，还有少量蛋白质、食物纤维、淀粉、游离还原糖、氨基酸及少量无机盐等。

魔芋葡甘聚糖有显著的降血脂效果，长期食用魔芋制品对冠心病、糖尿病、高血压、动脉硬化、习惯性便秘及癌症等有良好的防治作用。此外，由于魔芋葡甘聚糖及其改性产物水溶胶的高粘度、稳定性、乳化性、高膨性、成膜性、凝胶性和特定的生物活性，使得它们在食品、医药、化工、日化、造纸、纺织、石油和环保等领域具有很好的应用前景。魔芋精粉中葡甘聚糖的含量越高、分子量越大，其精粉及其相应产品的质量就好，其纯度直接决定产品的质量和经济价值。

现有纯化魔芋葡甘聚糖的方法，如《食品科学》2010年第35卷第5期“乙醇提纯魔芋葡甘聚糖的研究”一文，公开的方法为：以90％的乙醇，在70℃条件下提取3次，每次3h，得到的魔芋葡甘聚糖纯度为90.8％。该方法的主要缺点为：单纯采用乙醇对魔芋葡甘聚糖进行乙醇沉淀提取分离，而未对其中的不溶于乙醇的杂质进行分离，致使产品纯度不高，产品利用范围受到限制。又如《中国林副特产》2008年第5期“魔芋葡甘聚糖纯化优化及复水溶较稳定性研究”一文，公开的方法为：将魔芋精粉用水溶胀过滤得澄清水溶胶，随后经减压脱水，浓缩，脱盐，调节pH，加入Savag试剂，分液，静置得魔芋葡甘聚糖水溶胶，随后依次用70％、80％、95％乙醇依次洗脱，搅拌，静置分层，布氏漏斗分离沉淀，无水乙醇和乙醚洗涤沉淀3次，置45℃烘箱，即得干燥产品。该方法的主要缺陷是得到的魔芋葡甘聚糖组分单一，步骤繁琐，各种小分子水溶性杂质也未能去除。

三、发明内容

本发明的目的是针对现有分离纯化魔芋葡甘聚糖方法的不足之处，提供一种高效分离纯化魔芋葡甘聚糖并得到两种不同分子量魔芋葡甘聚糖的方法。本发明具有有机溶剂可反复使用，成本较低，操作简单，产品纯度高，无“三废”排放等特点。

本发明的机理是：

魔芋精粉中除魔芋葡甘聚糖外主要含有淀粉、蛋白质、游离还原糖、氨基酸等杂质，其中魔芋葡甘聚糖溶于水，纤维素、淀粉等不溶于水，因此，将魔芋葡甘聚糖水溶液离心，即可除去纤维素等不溶物；魔芋葡甘聚糖的分子量在20万～200万之间，魔芋蛋白质分子量小于3万，游离还原糖、氨基酸等杂质的分子量更小，因此，选择一定截留分子量的超滤膜进行超滤可除去小分子量杂质，获得纯化魔芋葡甘聚糖溶液；魔芋葡甘聚糖在一定浓度的乙醇溶液中可沉淀析出，由于分子量不同，析出沉淀所需的乙醇浓度不同，因此通过调节乙醇溶液浓度即可得到纯化的、分子量不同的魔芋葡甘聚糖组分。

本发明是这样实现的：一种分离纯化魔芋葡甘聚糖的方法，以市售魔芋精粉为原料，经水溶及离心、超滤分离、氯化钠和乙醇沉淀、超滤分离、乙醇沉淀、喷雾干燥，制得两种高纯度的不同分子量的魔芋葡甘聚糖干燥粉末。其具体的方法步骤如下：

(1)水溶及离心

以市售魔芋精粉为原料，以纯净水作溶剂，按魔芋精粉质量(g)∶纯净水体积(mL)之比为1∶200～400的比例，在魔芋精粉中加入纯净水，在30～50℃条件下，搅拌溶解3～5h，然后在6000～10000转/分的转速下，进行离心分离，分别收集离心清液和离心沉淀。对于收集的离心清液，用于下一步继续纯化得魔芋葡甘聚糖，对于收集的离心沉淀可直接用作型煤等的粘结剂。

(2)超滤分离

第(1)步完成后，先将第(1)步收集的离心清液稀释5～15倍，随后将稀释的离心清液泵入超滤器中，用截留分子量为10～20万的超滤膜，在0.1～0.3MPa下进行超滤分离，小分子量的蛋白质、氨基酸、还原糖、无机盐等透过超滤膜，大分子量的魔芋葡甘聚糖不能透过超滤膜而留在截留液中，分别收集滤过液及截留液。对于收集的截留液，用于下步沉淀分离，对于滤过液，主要含有氨基酸、无机盐等小分子物质，对其进行生化处理，达标后排放。

(3)氯化钠和乙醇沉淀