一种从菊芋中制备菊粉的方法转让专利

申请号 : CN201410204429.2

文献号 : CN103965377B

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发明人 : 沈彬赵芬利张衡申桂贤

申请人 : 东南大学

摘要 :

本发明公开了一种从菊芋中制备菊粉的方法,包括清洗、去皮、超声匀浆、加压浸提、浓缩、絮凝除杂、脱色、脱离子、分级醇降和喷雾干燥,其中,去皮采用水蒸气.冰水浴的方法,匀浆采用超声波辅助的方法,提高了菊粉的提取率和提取效率;絮凝剂采用壳聚糖.聚合氯化铝复合絮凝剂,既结合了壳聚糖与聚合氯化铝絮凝剂的优点,又克服了它们单独使用的不足,使得溶液中杂质的去除更加完全,同时复合絮凝剂不吸附糖分,保留率高;分级醇降采用无水乙醇进行得到不同聚合度范围的菊粉沉淀;喷雾干燥得到的菊粉纯度高,性质稳定。

权利要求 :

1.一种从菊芋中制备菊粉的方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)清洗去皮:将新鲜的菊芋块茎清洗后去皮;

(2)匀浆:将去皮的菊芋用水浸泡,机械粉碎匀浆,然后进行超声波处理,得到菊芋浆;

(3)加压浸提:向步骤(2)得到的菊芋浆中加入水,加压加热浸提得到菊粉的粗提取液;

(4)浓缩:减压浓缩步骤(3)的粗提取液,得到浓缩的菊粉粗提取液;

(5)絮凝:向步骤(4)得到的浓缩的粗提取液中加入壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂,在30~40℃、搅拌速度为60~120r/min的条件下絮凝,絮凝完成后离心除去沉淀得到菊粉溶液;

(6)脱色:用活性炭除去步骤(5)中得到的菊粉溶液中的色素,然后离心除去活性炭,得到脱色的菊粉溶液;

(7)脱离子:分别使用阴离子交换树脂和阳离子交换树脂除去步骤(6)的菊粉溶液中的离子,得到脱离子的菊粉溶液;

(8)分级醇降:对步骤(7)中得到的脱离子的菊粉溶液进行分级醇降,收集得到不同聚合度范围的菊粉沉淀;

(9)喷雾干燥:将步骤(8)中得到的菊粉沉淀在100~150℃下进行喷雾干燥得到高品质的菊粉;其中,所述的壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂通过如下方法配制:在150~

200r/min的搅拌条件下将0.1g/ml聚合氯化铝的水溶液滴加到40~60℃的等体积的浓度为0.02g/ml的壳聚糖的醋酸溶液中,滴加速度为10~15ml/min,充分混合得到壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂。

2.根据权利要求1所述的从菊芋中制备菊粉的方法,其特征在于,步骤(1)中的去皮过程为:用80~100℃水蒸气加热15~30min,然后用冰水浴冷却1~3min,利用热胀冷缩原理进行去皮。

3.根据权利要求1所述的从菊芋中制备菊粉的方法,其特征在于,步骤(2)中,水的用量为菊芋质量的2~5倍;所述超声波处理的功率为50~100W,频率40KHZ,处理时间5~

10min。

4.根据权利要求1所述的从菊芋中制备菊粉的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述的加入水的质量为菊芋质量的15~20倍;在80~100℃、压力5~10MPa下加压浸提10~

15min,得到浸提液和残渣,将残渣重复加压浸提3~5次,得到菊粉的粗提取液。

5.根据权利要求1所述的从菊芋中制备菊粉的方法,其特征在于,步骤(4)中,在50~

60℃、0.05~0.09MPa的条件下将菊粉的粗提取液浓缩至原来体积的1/2~1/6。

6.根据权利要求1所述的从菊芋中制备菊粉的方法,其特征在于,步骤(5)的絮凝中,所述的壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂与浓缩的粗提取液的体积比为1∶5~10,加热温度为45~60℃,絮凝的时间为15~30min。

7.根据权利要求1所述的从菊芋中制备菊粉的方法,其特征在于,步骤(6)的脱色条件为:活性碳的使用量为菊芋质量的0.2~0.8%;在25~30℃下脱色15~20min;旋转速度2500~3000r/min下进行离心分离。

8.根据权利要求1所述的从菊芋中制备菊粉的方法,其特征在于,步骤(7)的脱离子的步骤包括用717氯型阴离子交换树脂除去溶液中的阴离子,用732钠型阳离子交换树脂除3

去溶液中的阳离子,流速为500~900cm/h。

9.根据权利要求1所述的从菊芋中制备菊粉的方法,其特征在于,步骤(8)中所述分级醇降包括在5~15℃下,一次性向溶液中加入无水乙醇使溶液中乙醇的体积含量达到

50%,将析出白色乳状物静置沉淀5~15min,过滤收集沉淀;再一次性加入无水乙醇使溶液中乙醇的体积含量达到80%,将析出的白色乳状物静置沉淀10~15min,过滤收集沉淀;

再继续一次性加入无水乙醇使溶液中乙醇的体积含量达到95%,将析出的白色乳状物静置沉淀15~20min,过滤收集沉淀;醇降过后,在40~45℃下经减压蒸馏回收乙醇。

说明书 :

一种从菊芋中制备菊粉的方法

技术领域

[0001] 本发明属于化工技术领域,特别涉及一种从菊芋中制备菊粉的方法。

背景技术

[0002] 菊粉,又名菊糖,是由D-果糖经β-(2,1)糖苷键连接而成的链状多糖,末端常含有一个葡萄糖基。菊粉对人体健康大有裨益:有助于控制血糖水平,适宜于糖尿病人食用,不引起血糖波动;降低胆固醇的量,控制血脂,减小心血管疾病的危害;增殖肠道内的双歧杆菌,预防肠道感染;促进矿物质的吸收;防治便秘。在食品工业中,菊粉成功应用在乳制品、面包、糖果、饮料和调味料等领域。例如菊粉吸湿性强,在食品加工中利用这一点延缓水分蒸发,防止产品变味,延长食品货架期和保质期。在中国,随着人们对健康的重视,菊粉的开发利用也逐渐广泛起来。
[0003] 壳聚糖是一种天然碱性高分子多糖,是一种性能优良的高分子絮凝剂,天然、无毒,已在水处理、食品等行业中得到广泛的应用。聚合氯化铝是一种高效的无机高分子絮凝剂,是一类以金属铝离子为中心体,羟基为配位体,氯离子为平衡离子的单核和多核配位化合物的总称。无机高分子絮凝剂与有机高分子絮凝剂相比,在絮凝效果及聚合度方面要差。有机高分子絮凝剂具有用量少,絮凝速度快的优点,但是价格昂贵,导致其难以大范围使用。将两种絮凝剂复合使用,使它们产生协同作用,能够提高絮凝处理能力。复合絮凝剂除杂的优点为:工艺简单,除杂效果明显,菊粉的保留率高,成本低,使用安全。
[0004] 从菊芋中提取菊粉的传统工艺主要为:菊芋块茎的清洗、机械粉碎、热水浸提、氢氧化钙/磷酸除去提取液中的蛋白质,纤维素等杂质、活性炭脱色、离子交换树脂脱盐、浓缩干燥得到菊粉。
[0005] 上述方法中,热水浸提过程中往往提取不完全,提取率不高,造成原料的浪费;氢氧化钙/磷酸除杂过程主要的不足是除杂不够彻底,有效成分菊粉流失较多,残留的氢氧化钙对人体有害;菊粉提取液脱盐后直接进行浓缩干燥制备菊粉,不进行精制导致得到的菊粉产品中含有单糖和蔗糖,菊粉纯度不高;此外不进行菊粉聚合度的分级,导致得到的菊粉产品品质不高。目前针对从菊芋中提取菊粉的工艺,国内外不断有改进路线的专利报道,归结起来大致有四大类:浸提方法的改进;选用的除杂剂的改进;菊粉脱色脱盐工艺的改进;菊粉精制工艺的改进。

发明内容

[0006] 发明目的:为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提出一种从菊芋中制备菊粉的方法,提高了菊粉的提取率和提取效率,提升了菊粉的品质。
[0007] 技术内容:为实现上述技术目的,本发明提出一种从菊芋中制备菊粉的方法包括以下步骤:
[0008] (1)清洗去皮:将新鲜的菊芋块茎清洗后去皮;
[0009] (2)匀浆:将去皮的菊芋用水浸泡,机械粉碎匀浆,然后进行超声波处理,得到菊芋浆;
[0010] (3)加压浸提:向步骤(2)得到的菊芋浆中加入水,加压浸提得到菊粉的粗提取液;
[0011] (4)浓缩:减压浓缩步骤(3)的粗提取液,得到浓缩的菊粉粗提取液;
[0012] (5)絮凝:向步骤(4)得到的浓缩的粗提取液中加入壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂,在30~40℃、搅拌速度为60~120r/min的条件下絮凝,絮凝完成后离心除去沉淀得到菊粉溶液;
[0013] (6)脱色:用活性炭除去步骤(5)中得到的菊粉溶液中的色素,然后离心除去活性炭,得到脱色的菊粉溶液;
[0014] (7)脱离子:分别使用阴离子交换树脂和阳离子交换树脂除去步骤(6)的菊粉溶液中的离子,得到脱离子的菊粉溶液;
[0015] (8)分级醇降:对步骤(7)中得到的脱离子的菊粉溶液进行分级醇降,收集得到不同聚合度范围的菊粉沉淀;
[0016] (9)喷雾干燥:将步骤(8)中得到的不同聚合度范围的菊粉沉淀分别在100~150℃下进行喷雾干燥得到高品质的菊粉。
[0017] 具体地,步骤(1)中的去皮为:用80~100℃水蒸气加热15~30min,然后用冰水浴冷却1~3min进行去皮。
[0018] 步骤(2)中,水的用量为菊芋质量的2~5倍;所述超声波处理的功率为50~100W,频率40KHZ,处理时间5~10min。
[0019] 步骤(3)中,加入水的质量为菊芋质量的15~20倍;在80~100℃、压力5~10MPa下加压浸提10~15min,得到浸提液和残渣,将残渣重复加压浸提3~5次,得到菊粉的粗提取液。
[0020] 步骤(4)中,所述的减压浓缩为在50~60℃、0.05~0.09MPa的条件下将菊粉的粗提取液浓缩至原来体积的1/2~1/6。
[0021] 步骤(5)的絮凝中,在150~200r/min的搅拌条件下将0.1g/ml的聚合氯化铝水溶液滴加到40~60℃的浓度为0.02g/ml的壳聚糖醋酸溶液中,聚合氯化铝水溶液与壳聚糖醋酸溶液的体积比为1∶1,滴加速度为10~15ml/min,充分混合得到壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂。
[0022] 其中,步骤(5)的絮凝中,所述的壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂与浓缩的粗提取液的体积比为1∶5~10,加热温度为45~60℃,絮凝的时间为15~30min。
[0023] 步骤(6)的脱色条件为:活性碳的使用量为菊芋质量的0.2~0.8%;在25~30℃下脱色15~20min;以旋转速度2500~3000r/min进行离心分离;
[0024] 步骤(7)的脱离子的步骤包括用717氯型阴离子交换树脂除去溶液中的阴离子,3
用732钠型阳离子交换树脂除去溶液中的阳离子,流速为500~900cm/h。
[0025] 步骤(8)中所述分级醇降包括在5~15℃下一次性向溶液中加入无水乙醇使溶液中乙醇的体积含量达到50%,将析出白色乳状物静置沉淀5~15min,过滤收集沉淀;再一次性加入无水乙醇使溶液中乙醇的体积含量达到80%,将析出的白色乳状物静置沉淀10~15min,过滤收集沉淀;再继续一次性加入无水乙醇使溶液中乙醇的体积含量达到
95%,将析出的白色乳状物静置沉淀15~20min,过滤收集沉淀;醇降过后,在40~45℃下经减压蒸馏回收乙醇,上述各阶段的白色乳状物可通过离心进行分离,转速为2500~
3000r/min。其中,在乙醇体积含量为50%条件下收集到的菊粉聚合度为50<DP<70;乙醇体积含量为80%条件下收集到的菊粉聚合度为15<DP<50;乙醇体积含量为95%条件下收集到的菊粉聚合度为,2<DP<15。
[0026] 有益效果:与现有技术相比,本发明首先将洗净的菊芋进行去皮操作,菊芋表皮中含有大量的表皮色素,不进行去皮操作,会增加菊粉后续脱色的负担,影响菊粉的色泽,且使用物理方法除去菊芋表皮,此法简单可行;在热水浸提前对提取液进行超声操作,在热水浸提时同时进行加压操作,超声、加压加热浸提方法的综合使用使得菊粉的提取更加完全,提取率大大提高;缩短了提取时间,清洁高效,并且得到的菊粉生物活性无损失。同时,本发明找到一种新的除杂剂:壳聚糖-聚合氯化铝絮凝剂,相比氢氧化钙/磷酸除杂剂,它能够更加完全的除去溶液中的蛋白质、纤维素、果胶等杂质,同时对溶液中的菊粉吸附程度大大降低,复合絮凝剂的使用使得杂质的除去更加彻底,复合絮凝剂不吸附糖分,使得糖分的保留率很高;单独使用壳聚糖除杂价格昂贵,复合絮凝剂经济高效。再者,本发明增加菊粉的精制工艺,使用乙醇逐级沉降,得到特定聚合度范围的菊粉,同时进一步提高了菊粉的纯度,得到的菊粉性质稳定,纯度高,产品中单糖,蔗糖的含量少,生产成本降低。同时乙醇可以回收重复利用,菊芋的其他成分均可以作为原料进一步加以利用。

具体实施方式

[0027] 实施例1
[0028] 从菊芋中制备菊粉的方法,包括如下步骤:
[0029] (1)将新鲜的菊芋快速清洗,除去杂物后,置于80℃的水蒸气中15min;然后取出立即放入冰水浴中1min,利用热胀冷缩原理去除菊芋表皮;
[0030] (2)将去皮后的菊芋原料进行机械粉碎,然后加入菊芋原料质量5倍的水;在超声波50W,40KHz条件下处理5min;
[0031] (3)向上述超声波处理后的溶液中加入原来菊芋质量20倍的水,然后将料液转入加压、加热装置中进行浸提;浸提温度为85℃,浸提压力为5MPa,浸提时间为10min;然后过滤,将得到的菊芋残渣重复上述浸提步骤浸提三次;
[0032] (4)收集多次过滤后的滤液得到菊粉的粗提取液,进行减压浓缩;浓缩的温度为50℃,减压压力为0.05MPa;粗提取液浓缩至原来体积的1/3;
[0033] (5)在搅拌速度为80r/min的条件下,搅拌上述浓缩的粗提取液,向其中加入壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂;离心过滤除去杂质,得到滤液,离心的转速为2500r/min。复合絮凝剂的使用量与浓缩粗提取液的体积比为1∶5,保持的温度为45℃,絮凝的时间为15min,过滤沉淀;其中,使用的壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂的制备方法如下:在150r/min的搅拌条件下将0.1g/ml聚合氯化铝的水溶液滴加到40℃的等体积的浓度为0.02g/ml的壳聚糖的醋酸溶液中,滴加速度为10ml/min,充分混合得到壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂。
[0034] (6)向除杂后的提取液中加入活性碳,搅拌脱色。活性碳的加入量为菊芋原料质量的0.2%;脱色温度为25℃,搅拌时间为15min;以3000r/min离心除去活性碳;
[0035] (7)将脱色后的溶液依次通过碱性阴离子交换树脂,酸性阳离子交换树脂,除去溶液中的灰分和离子;使用的离子交换树脂为717氯型阴离子交换树脂和732钠型阳离子交3
换树脂,流速为500cm/h;
[0036] (8)将去离子的溶液浓缩至原来体积的1/2,然后在8℃下向溶液中一次性加入无水乙醇使溶液中乙醇的体积含量达到50%,将此时析出的白色乳状物静置12min,离心过滤,离心的转速为3000r/min(除非另外指明,本发明中所有的离心操作中转速为2500~3000r/min),收集白色乳状物;继续向提取液中一次性加入无水乙醇使乙醇的体积含量达到80%时,将此时析出的白色乳状物静置12min,离心过滤,收集白色乳状物;然后继续向提取液中一次性加入无水乙醇使乙醇的体积含量达到95%时,将此时析出的白色乳状物静置18min,离心过滤,收集白色乳状物,操作完成后,减压蒸馏回收乙醇重复利用。用凝胶色谱法检测收集的菊粉,结果表明,在乙醇体积含量为50%条件下收集到的菊粉聚合度为50<DP<70;乙醇含量为80%条件下收集到的菊粉聚合度为15<DP<50;乙醇含量为95%条件下收集到的菊粉聚合度为2<DP<15。
[0037] (9)将步骤(8)中得到的不同聚合度范围的菊粉沉淀分别在100℃下喷雾干燥,得到不同聚合度范围的高品质菊粉,经检测菊粉的纯度达到92%以上。
[0038] 实施例2
[0039] (1)将新鲜的菊芋快速清洗,除去杂物后,置于85℃的水蒸气中20min;然后取出立即放入冰水浴中冷却1min,利用热胀冷缩原理去除菊芋表皮;
[0040] (2)将去皮后的菊芋原料机械粉碎,然后加入其质量4倍的水;在超声波50W,40KHz条件下处理7min;
[0041] (3)向超声波处理后的溶液中,加入原来菊芋质量18倍的水,然后将料液转入加压、加热装置中进行浸提;浸提温度为80℃,浸提压力为6MPa,浸提时间为12min;然后过滤,将得到的菊芋残渣重复上述浸提的步骤浸提三次;
[0042] (4)收集多次过滤后的滤液得到菊粉的粗提取液,进行减压浓缩;浓缩的温度为50℃,减压压力为0.07MPa;粗提取液浓缩至原来体积的1/4;
[0043] (5)在搅拌速度为90r/min的条件下,搅拌浓缩的粗提取液,向其中加入壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂;离心过滤除去杂质,得到滤液。混合絮凝剂的使用量与浓缩粗提取液的体积比为1∶7,保持的温度为50℃,絮凝的时间为20min,过滤沉淀;使用的壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂的制备方法如下:在190r/min的搅拌条件下将含0.1g/ml聚合氯化铝的水溶液滴加到45℃的等体积的0.02g/ml壳聚糖的醋酸溶液中,滴加速度为15ml/min,充分混合得到壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂
[0044] (6)向除杂后的提取液中加入活性碳,搅拌脱色。活性碳的加入量为菊芋原料质量的0.4%;脱色温度为25℃,搅拌时间为15min;以3000r/min离心,除去活性碳;
[0045] (7)将脱色后的溶液依次通过碱性阴离子交换树脂,酸性阳离子交换树脂,除去溶液中的灰分和离子;使用的离子交换树脂为717氯型阴离子交换树脂和732钠型阳离子交3
换树脂,流速为500cm/h;
[0046] (8)将去离子的溶液浓缩至原来体积的1/2,然后在10℃下向溶液中一次性加入无水乙醇使溶液中乙醇的体积含量达到50%,将此时析出白色乳状物静置10min,离心过滤,收集白色乳状物;继续向提取液中一次性加入无水乙醇使乙醇的体积含量达到80%,将此时析出的白色乳状物静置12min,离心过滤,收集白色乳状物;然后继续向提取液中一次性加入无水乙醇使乙醇的体积含量达到95%时,将此时析出的白色乳状物静置16min,离心过滤,收集白色乳状物,操作完成后,减压蒸馏回收乙醇重复利用。用凝胶色谱法分别检测各个乙醇体积含量下收集的菊粉,结果表明,在乙醇体积含量为50%条件下收集到的菊粉聚合度为50<DP<70;乙醇体积含量为80%条件下收集到的菊粉聚合度为15<DP<50;乙醇体积含量为95%条件下收集到的菊粉聚合度为2<DP<15。
[0047] (9)将得到的不同聚合度范围的菊粉沉淀分别在120℃下进行喷雾干燥得到具有不同聚合度范围的高品质的菊粉,经检测菊粉的纯度达到93%以上。
[0048] 实施例3
[0049] (1)将新鲜的菊芋快速清洗,除去杂物后,置于90℃的水蒸气中25min;然后取出立即放入冰水浴中,时间为2min,利用热胀冷缩原理去除菊芋表皮;
[0050] (2)将去皮后的菊芋原料机械粉碎,然后加入其质量3倍的水;在超声波100W,40KHz条件下处理9min;
[0051] (3)向超声波处理后的溶液中,加入原来菊芋质量16倍的水,然后将料液转入加压、加热装置中进行浸提;浸提温度为85℃,浸提压力为8MPa,浸提时间为12min;然后过滤,将得到的菊芋残渣重复上述浸提的步骤浸提三次;
[0052] (4)收集多次过滤后的滤液得到菊粉的粗提取液,进行减压浓缩;浓缩的温度为60℃,减压压力为0.08MPa;粗提取液浓缩至原来体积的1/3;
[0053] (5)在搅拌速度为100r/min的条件下,搅拌浓缩的粗提取液,向其中加入壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂;离心除去杂质,得到滤液。复合絮凝剂的使用量与浓缩粗提取液的体积比为1∶8,保持的温度为55℃,絮凝的时间为25min,过滤沉淀;使用的壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂的制备方法如下:在150r/min的搅拌条件下将0.1g/ml的聚合氯化铝的水溶液滴加到55℃的等体积的0.02g/ml的壳聚糖的醋酸溶液中,滴加速度为10ml/min,充分混合得到壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂
[0054] (6)向除杂后的提取液中加入活性碳,搅拌除色。活性碳的加入量为菊芋原料质量的0.6%;脱色温度为28℃,搅拌时间为15min;以3000r/min离心,除去活性碳;
[0055] (7)将脱色后的溶液依次通过碱性阴离子交换树脂,酸性阳离子交换树脂,除去溶液中的灰分和离子;使用的离子交换树脂为717氯型阴离子交换树脂和732钠型阳离子交3
换树脂,流速为600cm/h;
[0056] (8)将去离子的溶液浓缩至原来体积的1/2,然后在12℃下向溶液中一次性加入无水乙醇使溶液中乙醇的体积含量达到50%,将此时析出白色乳状物静置12min,离心过滤,收集白色乳状物;继续向提取液中一次性加入无水乙醇使乙醇的体积含量达到80%时,将此时析出的白色乳状物静置13min,离心过滤,收集白色乳状物;然后继续向提取液中一次性加入无水乙醇使乙醇的体积含量达到95%,此时析出白色乳状物静置18min,离心过滤,收集白色乳状物,操作完成后,减压蒸馏回收乙醇重复利用;用凝胶色谱法检测各个阶段收集的菊粉,结果表明,在乙醇体积含量为50%条件下收集到的菊粉聚合度为50<DP<70;乙醇体积含量为80%条件下收集到的菊粉聚合度为15<DP<50;乙醇体积含量为95%条件下收集到的菊粉聚合度为2<DP<15。
[0057] (9)将得到的不同聚合度范围的菊粉沉淀分别在140℃下进行喷雾干燥得到具有不同聚合度范围的高品质的菊粉,经检测菊粉的纯度达到93%以上。
[0058] 实施例4
[0059] (1)将新鲜的菊芋快速清洗,除去杂物后,置于95℃的水蒸气中30min;然后取出立即放入冰水浴中1min,利用热胀冷缩原理去除菊芋表皮;
[0060] (2)将去皮后的菊芋原料机械粉碎,然后加入其质量2倍的水;在超声波50W,40KHz条件下处理10min;
[0061] (3)向超声波处理后的溶液中,加入原来菊芋质量15倍的水,然后将料液转入加压、加热装置中进行浸提;浸提温度为95℃,浸提压力为9MPa,浸提时间为14min;然后过滤,将得到的菊芋残渣重复上述浸提的步骤浸提三次;
[0062] (4)收集多次过滤后的滤液得到菊粉的粗提取液,进行减压浓缩;浓缩的温度为50℃,减压压力为0.05MPa;粗提取液浓缩至原来体积的1/5;
[0063] (5)在搅拌速度为60r/min的条件下,搅拌浓缩的粗提取液,向其中加入壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂;离心过滤除去杂质,得到滤液。混合絮凝剂的使用量与浓缩粗提取液的体积比为1∶9,保持的温度为40℃,絮凝的时间为25min,过滤沉淀;使用的壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂的制备方法如下:在150r/min的搅拌条件下将含0.1g/ml聚合氯化铝的水溶液滴加到45℃的等体积的0.02g/ml壳聚糖的醋酸溶液中,滴加速度为10ml/min,充分混合得到壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂
[0064] (6)向除杂后的提取液中加入活性碳,搅拌除色。活性碳的加入量为菊芋原料质量的0.7%;脱色温度为25℃,搅拌时间为15min;以3000r/min离心,除去活性碳;
[0065] (7)将脱色后的溶液依次通过碱性阴离子交换树脂,酸性阳离子交换树脂,除去溶液中的灰分和离子;使用的离子交换树脂为717氯型阴离子交换树脂和732钠型阳离子交3
换树脂,流速为700cm/h;
[0066] (8)将去离子的溶液浓缩至原来体积的1/2,然后在12℃下向溶液中一次性加入无水乙醇使溶液中乙醇的体积含量达到50%,将此时析出白色乳状物静置10min,离心过滤,收集白色乳状物;继续向提取液中一次性加入无水乙醇使乙醇的体积含量达到80%,将此时析出的白色乳状物静置13min,离心过滤,收集白色乳状物;然后继续向提取液中一次性加入无水乙醇使乙醇的体积含量达到95%,将此时析出的白色乳状物静置18min,离心过滤,收集白色乳状物,操作完成后,减压蒸馏回收乙醇重复利用;用凝胶色谱法分别检测收集的菊粉,结果表明,在乙醇体积含量为50%条件下收集到的菊粉聚合度为50<DP<70;乙醇体积含量为80%条件下收集到的菊粉聚合度为15<DP<50;乙醇体积含量为95%条件下收集到的菊粉聚合度为2<DP<15。
[0067] (9)将得到的不同聚合度范围的菊粉沉淀分别在120℃下进行喷雾干燥得到具有不同聚合度范围的高品质的菊粉,经检测菊粉的纯度达到95%以上。
[0068] 实施例5
[0069] (1)将新鲜的菊芋快速清洗,除去杂物后,置于100℃的水蒸气中20min;然后取出立即放入冰水浴中2min,利用热胀冷缩原理去除菊芋表皮;
[0070] (2)将去皮后的菊芋原料机械粉碎,然后加入其质量4倍的水;在超声波100W,40KHz条件下处理10min;
[0071] (3)向超声波处理后的溶液中,加入原来菊芋质量18倍的水,然后将料液转入加压、加热装置中进行浸提;浸提温度为100℃,浸提压力为10MPa,浸提时间为15min;然后过滤,将得到的菊芋残渣重复上述浸提的步骤浸提三次;
[0072] (4)收集多次过滤后的滤液得到菊粉的粗提取液,进行减压浓缩;浓缩的温度为55℃,减压压力为0.09MPa;粗提取液浓缩至原来体积的1/5;
[0073] (5)在搅拌速度为110r/min的条件下,搅拌浓缩的粗提取液,向其中加入壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂;离心过滤除去杂质,得到滤液。复合絮凝剂的使用量与浓缩粗提取液的体积比为1∶10,保持的温度为:30℃,絮凝的时间为:25min,过滤沉淀;使用的壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂的制备方法如下:在160r/min的搅拌条件下将含0.1g/ml聚合氯化铝的水溶液滴加到45℃的等体积的0.02g/ml壳聚糖的醋酸溶液中,滴加速度为15ml/min,充分混合得到壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂;
[0074] (6)向除杂后的提取液中加入活性碳,搅拌除色。活性碳的加入量为菊芋原料质量的0.5%;脱色温度为25℃,搅拌时间为15min;以3000r/min离心除去活性碳;
[0075] (7)将脱色后的溶液依次通过碱性阴离子交换树脂,酸性阳离子交换树脂,除去溶液中的灰分和离子;使用的离子交换树脂为717氯型阴离子交换树脂和732钠型阳离子交3
换树脂,流速为600cm/h;
[0076] (8)将去离子的溶液浓缩至原来体积的1/2,然后在10℃下向溶液中一次性加入无水乙醇使溶液中乙醇的体积含量达到50%,将此时析出白色乳状物静置10min,离心过滤,收集白色乳状物;继续向提取液中一次性加入无水乙醇使乙醇的体积含量达到80%,将此时析出的白色乳状物静置12min,离心过滤,收集白色乳状物;然后继续向提取液中一次性加入无水乙醇使乙醇的体积含量达到95%,将此时析出的白色乳状物静置16min,离心过滤,收集白色乳状物,操作完成后,减压蒸馏回收乙醇重复利用;用凝胶色谱法分别检测收集的菊粉,结果表明,在乙醇体积含量为50%条件下收集到的菊粉聚合度为50<DP<70;乙醇体积含量为80%条件下收集到的菊粉聚合度为15<DP<50;乙醇体积含量为95%条件下收集到的菊粉聚合度为2<DP<15。
[0077] (9)将得到的不同聚合度范围的菊粉沉淀分别在130℃下进行喷雾干燥得到具有不同聚合度范围的高品质的菊粉,经检测菊粉的纯度达到96%以上。
[0078] 实施例6
[0079] (1)将新鲜的菊芋快速清洗,除去杂物后,置于100℃的水蒸气中15min;然后取出立即放入冰水浴中1min,利用热胀冷缩原理去除菊芋表皮;
[0080] (2)将去皮后的菊芋原料机械粉碎,然后加入其质量5倍的水;在超声波50W,40KHz条件下处理8min;
[0081] (3)向超声波处理后的溶液中,加入原来菊芋质量17倍的水,然后将料液转入加压、加热装置中进行浸提;浸提温度为90℃,浸提压力为8MPa,浸提时间为12min;然后过滤,将得到的菊芋残渣重复上述浸提的步骤浸提三次;
[0082] (4)收集多次过滤后的滤液得到菊粉的粗提取液,进行减压浓缩;浓缩的温度为50℃,减压压力为0.07MPa;粗提取液浓缩至原来体积的1/3;
[0083] (5)在搅拌速度为90r/min的条件下,搅拌浓缩的粗提取液,向其中加入壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂;离心过滤除去杂质,得到滤液。复合絮凝剂的使用量与浓缩粗提取液的体积比为1∶8,保持的温度为40℃,絮凝的时间为25min,过滤沉淀;使用的壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂的制备方法如下:在180r/min的搅拌条件下将0.1g/ml聚合