[发明专利]一种利用间歇模拟移动床色谱同时制取木糖、阿拉伯糖和半乳糖的方法

权利要求书

1.一种利用间歇模拟移动床色谱同时制取木糖、阿拉伯糖和半乳糖的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)木糖母液预处理：木糖母液经过稀释并用酵母发酵去除葡萄糖、纤维二糖和甘露糖，过滤除去胶体、蛋白质、菌丝和固形物，得到木糖发酵液；使用活性炭联合阴阳离子交换树脂，除去木糖发酵液中的色泽物和无机离子，得到透光率高于80％的糖液，旋转蒸发，控制温度在65～80℃，将糖液蒸发浓缩至折光浓度为40％～60％，得到原料；

(2)间歇模拟移动床色谱分离：步骤(1)得到的原料经过间歇模拟移动床色谱进行分离，制取木糖、阿拉伯糖和半乳糖；所述间歇模拟移动床色谱以钙型或铅型的强酸性阳离子树脂为固定相，以去离子水为洗脱剂，工作温度50～75℃；

所述间歇模拟移动床色谱由依次串联的1号色谱柱、2号色谱柱、3号色谱柱、4号色谱柱、5号色谱柱、6号色谱柱组成，包括I区带、II区带、III区带和IV区带，所述I区带、II区带、III区带分别含2根依次串换的色谱柱，所述IV区带含6根依次串换的色谱柱；所述I区带位于洗脱剂端口与进料端口之间；所述II区带位于进料端口与木糖组分端口之间；所述III区带位于木糖组分端口与阿拉伯糖组分端口之间，所述IV区带位于洗脱剂端口与半乳糖组分端口之间；

所述洗脱剂的流动方向为1号色谱柱至6号色谱柱，所述固定相的模拟移动方向为6号色谱柱至1号色谱柱；每根色谱柱的前后设有一个电机伺服的多通道旋转阀，所述洗脱剂端口、进料端口、木糖组分端口、阿拉伯糖组分端口和半乳糖组分端口设置有多通道旋转阀；

所述方法同时制取木糖、阿拉伯糖和半乳糖的每个周期内有两个子步骤：子步骤一和子步骤二；每个周期运行完后，各端口位置沿洗脱剂流动方向前移一根色谱柱，完成全部端口运行循环后恢复至端口初始位置；

所述两个子步骤的具体步骤如下：

(a)子步骤一：分别开启1号色谱柱和3号色谱柱前的多通道旋转阀上的洗脱剂端口和进料端口，分别流入洗脱剂、原料，固定相与原料中不同糖组分之间的亲和力存在差异性，在洗脱剂的驱动下，木糖组分迁移速度快于其它组分，从4号色谱柱末的木糖组分端口流出；从6号色谱柱末的阿拉伯糖组分端口流出上一个周期的强保留组分阿拉伯糖；

(b)子步骤二：子步骤一运行完毕后，关闭3号色谱柱前的进料端口、关闭4号色谱柱末的木糖组分端口，1号色谱柱至6号色谱柱组成一个独立的色谱分离区，即IV区带，洗脱剂流动方向为由1号色谱柱至6号色谱柱，半乳糖组分及本周期内的阿拉伯糖组分向6号色谱柱末端迁移；阿拉伯糖组分与固定相亲和力强，其迁移速度慢于半乳糖，半乳糖组分在6号色谱柱末的半乳糖组分端口流出；

当子步骤二运行完毕后，洗脱剂端口由1号色谱柱前端切换至2号色谱柱前端；进料端口由3号色谱柱前端切换至4号色谱柱前端；木糖组分端口由4号色谱柱末端切换至5号色谱柱末端；阿拉伯糖组分端口由6号色谱柱末端切换至1号色谱柱末端；每个周期运行完后，各端口位置沿洗脱剂流动方向前移一根色谱柱，完成全部端口运行循环后恢复至端口初始位置，重复运行子步骤一和子步骤二，分别收集木糖组分、阿拉伯糖组分和半乳糖组分。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述木糖母液是用农林废弃物玉米芯、甘蔗渣、秸秆、桉树或桦树生产结晶木糖后留下的粘稠糖液；所述木糖母液的总糖折光浓度为50％～60％，其中，按质量分数计，木糖含量为45％～52％、阿拉伯糖含量为20％～23％、半乳糖含量为7％～10％、葡萄糖含量为12％～13.5％、纤维二糖和甘露糖含量为2％～5％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定相的交联剂为多烯苯类，交联水平6％～15％，钙型或铅型率为95％以上，树脂粒径为120～250μm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进料端口和洗脱剂端口前设有流量计，木糖组分端口、阿拉伯糖组分端口和半乳糖组分端口后设有电导率仪、流量计、流量调节阀；所述色谱柱之间以管线连接；所述色谱柱的高径比为：15:1～25:1。