本发明专利技术公开了一种柑橘罐头加工碱处理水中阿拉伯聚糖的纯化方法，该方法先将碱处理水pH调节至中性；然后将中性液体在50℃下真空浓缩至总固形物的质量分数为1.5％～1.9％；将总固形物含量合格的浓缩液的pH调节至1.0～3.5后在83～95℃下均匀加热10min以上，产生絮凝物，滤布过滤含絮凝物混合液，收集滤液；滤液经过一次超滤，去除小分子杂质，得阿拉伯聚糖浓缩液；将浓缩液喷雾干燥得阿拉伯聚糖粉末。本发明专利技术的原料来源廉价、丰富，属于柑橘罐头加工的副产品。工艺操作简单，纯化时间短，生产过程绿色环保，适合产业化应用。同时减少罐头加工中废弃物的排放，对柑橘罐头加工具有积极意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多糖提取纯化领域，尤其涉及一种柑橘罐头加工碱处理水中纯化阿拉伯聚糖的方法。技术背景阿拉伯聚糖广泛存在于植物组织中，包括种子、果实等部位，是植物细胞壁的组成成分之一。这里阿拉伯聚糖是指一类多糖，除在油菜种子等里面发现过糖组成较单一的阿拉伯聚糖外，阿拉伯糖(Ara)还可以跟木糖(Xyl)、半乳糖(Gal)等结合，形成含大量阿拉伯糖的阿拉伯木聚糖(arabinoxylan，AX)和阿拉伯半乳聚糖(arabinogaIactan，AG)等功能性多糖，广泛存在于小麦等谷物以及萝卜、马铃薯等蔬菜中，另外阿拉伯聚糖也常被归为果胶类物质的一种组分，在结构上，其主要归于果胶的RGI区域(rhamnogalacturonan I)。因此阿拉伯聚糖的纯化目标在于留下以Ara为主的阿拉伯聚糖链(不一定完全由Ara组成)，以获得高纯度的AX、AG或RGI等功能活性组分。阿拉伯聚糖具有很多生理活性，它是一种天然的植物膳食纤维，可以显著降低胆固醇和血脂水平，改善肠道微生态，增加乳酸菌和双歧杆菌的数量，建议成年人每天摄入30～40g左右；另外在血糖调节方面也有重要作用，可以调控葡萄糖和胰岛素水平；在抗病毒抗炎方面也有突出贡献，可通过调节免疫活性，激活NK细胞等来发挥作用；另外，阿拉伯聚糖在抗癌活性方面也被进一步认识与重视。除了深受关注的生理活性，阿拉伯聚糖在食品生产中也可以充当增稠剂等，具有保水性，可显著改善食品的感官，尤其在烘焙食品中应用广泛，是一种有益健康的食品添加剂。因此未来阿拉伯聚糖的市场需求将会高速增长，挖掘阿拉伯聚糖的新来源也是多多益善。而且需要开发较高纯度的阿拉伯聚糖，才能保障以上这些功能的高效发挥，在经济上才有更好的商品价值。在柑橘罐头加工中的柑橘脱囊衣工序，需用碱液浸泡橘瓣以彻底脱除囊衣，橘瓣中部分植物多糖就溶解在碱液中。经研究发现碱液中的多糖除了含有半乳糖醛酸外，还有较多的阿拉伯糖，因此其除了作为果胶多糖利用外，也是提纯阿拉伯聚糖的良好资源，并有可能在提纯过程中，实现多糖的分级利用而使资源效率最大化。目前纯化粗多糖的方法主要为柱色谱法，普遍使用的包括离子交换柱法，分子筛法等。离子交换可分为阴离子交换和阳离子交换，对含有酸性多糖成分的粗多糖常用阴离子交换法进行分离纯化，如DEAE-52纤维素柱，其末端N带有一个正电荷，属于弱碱性阴离子交换；现在也常用强阴离子交换快速柱，如末端季铵化的Q sephrose fast flow。分子筛法也是柱色谱的一种，只是使用的填料往往附带有分子筛的作用，可根据样品分子量的大小对粗多糖进行分级纯化。如有使用DEAE-纤维素柱进行枸杞子中阿拉伯聚糖的分离纯化(秦小明,林华娟.枸杞子阿拉伯聚糖的提纯分离及其构造特征研究[J].食品科学,2003,24(2):52-56.)，但其纯化只是为了分析结构等信息之用，其目标并不是将纯化糖作为最后的产品应用。因为以上不管是快速柱还是常规柱，都涉及清洗填料、装柱、平衡等一系列繁琐耗时的前处理，而且还有上样量小，单位时间产量低等限制，不适合大规模生产。另外阿拉伯聚糖的纯化也有使用乙醇或硫酸铵分级沉淀法，但需要额外使用沉淀剂，步骤较繁琐，成本较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种柑橘罐头加工碱处理水中阿拉伯聚糖的纯化方法，该方法使用器材少，分离样品量大，整个分离过程耗时较传统方法大大缩短，操作简便，可用于工厂大规模分离。同时作为柑橘罐头加工的副产物，减少了罐头加工中的废弃物排放，也增加了柑橘加工的附加值。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种柑橘罐头加工碱处理水中阿拉伯聚糖的纯化方法，该方法包括以下步骤：(1)取柑橘罐头加工中的的碱处理水，用HCl溶液调节pH至中性；(2)将中性液体在50℃下真空浓缩至总固形物的质量分数为1.5％～1.9％；(3)将上述总固形物含量合格的浓缩液泵入耐酸加热器中，并用3mol/L盐酸溶液调pH至1.0～3.5；(4)在83～95℃下均匀加热10min以上，产生絮凝物，滤布过滤含絮凝物混合液，收集滤液；(5)滤液经过一次超滤，去除小分子杂质，得阿拉伯聚糖浓缩液；(6)将上述浓缩液喷雾干燥得阿拉伯聚糖粉末。进一步地，所述真空浓缩至固形物的质量分数为1.7～1.8％。进一步地，所述步骤(3)中，浓缩液pH调节到2.5。进一步地，所述步骤(4)中，加热温度为92℃；加热时间15min。接着使用350目滤布过滤并收集滤液。进一步地，所述步骤(5)中，超滤膜使用截留分子量为5kDa。进一步地，所述步骤(6)中，喷雾干燥使用进风温度170～180℃，进样速度600～900ml/h。抽气功率100％。本专利技术的优点如下：(1)原料来源廉价，属于柑橘罐头加工中的废弃物再利用，增加柑橘产业附加值，也促进柑橘加工的绿色化，大大减少资源的浪费与有害物质的排放。(2)纯化工艺简单，设备要求低，单元操作容易实现工业化，工人培训成本低。(3)纯化时间短，效率高，相比于传统的柱填料分离纯化，本工艺不存在上样的样品质量限制问题。(4)纯化过程绿色安全，不使用有毒有害试剂，也不需使用洗脱液等，减轻后续产品的脱盐负担。具体实施方式本专利技术一种柑橘罐头加工碱处理水中阿拉伯聚糖的提纯方法，包括如下步骤：(1)取柑橘罐头加工中的的碱处理水，用HCl溶液调节pH至中性；(2)将中性液体在50℃下真空浓缩至总固形物的质量分数为1.5％～1.9％；总固形物的质量分数不宜过大或过小，过小絮凝不能有效的形成从而影响纯化效果，过大则絮凝物过滤效率低，易堵滤布。低温真空浓缩可在浓缩过程中尽量减少热对多糖链形态的影响，使其在后续高温加热中有更好的絮凝表现。真空浓缩至固形物的质量分数优选为1.7～1.8％。(3)将上述总固形物含量合格的浓缩液泵入耐酸加热器中，并用3mol/L盐酸溶液调pH至1.0～3.5；在此pH下，剧烈加热可以促进溶液中部分多糖之间的絮凝，以絮凝物沉淀形式除去，从而纯化多糖。浓缩液pH优选为2.5。(4)在83～95℃下均匀加热10min以上，产生絮凝物，滤布过滤含絮凝物混合液，收集滤液；加热絮凝需要较高的加热温度，温度过低不能在短时间内出现絮凝。温度过高则浪费能量，也提高了对设备的要求。加热温度优选为92℃；加热时间优选为15min。接着使用350目滤布过滤并收集滤液。(5)滤液经过一次超滤，去除小分子杂质，得阿拉伯聚糖浓缩液；超滤膜使用截留分子量优选为5kDa。去除絮凝物的滤液已经相对清澈，较易过滤，可用小孔径超滤截留膜进行脱盐、脱小分子物质的处理。(6)将上述浓缩液喷雾干燥得阿拉伯聚糖粉末；喷雾干燥使用进风温度170～180℃，进样速度600～900ml/h。抽气功率100％。下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1本实施例用不同pH的浓缩液进行加热絮凝，以优化阿拉伯聚糖的纯化效果，具体步骤如下：取柑橘罐头加工脱囊衣工序的碱处理水，使用HCl溶液调节pH至5～7(HCl溶液浓度不定量，使用较大浓度可提高调pH的效率，大浓度HCl需大搅拌速率)。再使用真空浓缩器在50℃下进行减压浓缩，并在线检测总固形物含量(质量分数)，浓缩至总固形物质量分数为1.7～1.8％时停止浓缩，将浓缩液泵入到耐酸加热本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种柑橘罐头加工碱处理水中阿拉伯聚糖的纯化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)取柑橘罐头加工中的的碱处理水，用HCl溶液调节pH至中性；(2)将中性液体在50℃下真空浓缩至总固形物的质量分数为1.5％～1.9％；(3)将上述总固形物含量合格的浓缩液泵入耐酸加热器中，并用3mol/L盐酸溶液调pH至1.0～3.5；(4)在83～95℃下均匀加热10min以上，产生絮凝物，滤布过滤含絮凝物混合液，收集滤液；(5)滤液经过一次超滤，去除小分子杂质，得阿拉伯聚糖浓缩液；(6)将上述浓缩液喷雾干燥得阿拉伯聚糖粉末。
【技术特征摘要】
1.一种柑橘罐头加工碱处理水中阿拉伯聚糖的纯化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)取柑橘罐头加工中的的碱处理水，用HCl溶液调节pH至中性；(2)将中性液体在50℃下真空浓缩至总固形物的质量分数为1.5％～1.9％；(3)将上述总固形物含量合格的浓缩液泵入耐酸加热器中，并用3mol/L盐酸溶液调pH至1.0～3.5；(4)在83～95℃下均匀加热10min以上，产生絮凝物，滤布过滤含絮凝物混合液，收集滤液；(5)滤液经过一次超滤，去除小分子杂质，得阿拉伯聚糖浓缩液；(6)将上述浓缩液喷雾干燥得阿拉伯聚糖粉末。2.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶兴乾，陈健乐，程焕，陈士国，刘东红，陈健初，丁甜，田金虎，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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