雙膜法提取灰樹花發(fā)酵液多糖的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙膜法提取灰樹花發(fā)酵液多糖的方法。本發(fā)明是一種雙膜法提取灰樹花發(fā)酵液多糖的方法，該方法是將灰樹花發(fā)酵液采用特定的條件通過(guò)微濾膜和超濾膜處理分離得到灰樹花發(fā)酵液多糖。本發(fā)明改變了傳統(tǒng)灰樹花發(fā)酵液多糖“水提醇沉”的提取方式，提高了灰樹花發(fā)酵液多糖的純化效果，降低了生產(chǎn)中乙醇用量，增加了經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)，該方法可以減少濾液廢水的排放，顯著增加了社會(huì)效益。
【專利說(shuō)明】雙膜法提取灰樹花發(fā)酵液多糖的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微生物【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種提取真菌胞外多糖的方法，更具體地說(shuō)，是一種基于膜技術(shù)提取灰樹花發(fā)酵液多糖的新方法。

【背景技術(shù)】
[0002]灰樹花發(fā)酵液多糖是由D-葡萄糖、D-木糖、D-巖藻糖、D-甘露糖等其他單糖組成的多聚糖，是運(yùn)用現(xiàn)代生物工程技術(shù)從灰樹花發(fā)酵濾液中提取精制的具有生理活性的蛋白多糖物質(zhì)，是灰樹花的主要有效成分。實(shí)驗(yàn)證明，灰樹花發(fā)酵液多糖對(duì)各種病毒有抑制作用，如艾滋病毒(HIV.1)、單純皰疹病毒、巨細(xì)胞病毒、流感病毒等?；覙浠òl(fā)酵液多糖可提高人體免疫功能，升高白細(xì)胞，灰樹花發(fā)酵液多糖對(duì)肝炎的治療有顯著的作用。
[0003]傳統(tǒng)的灰樹花發(fā)酵液多糖生產(chǎn)是將分離后的灰樹花發(fā)酵濾液濃縮到一定倍數(shù)后進(jìn)行多次酒精醇沉，除去其中的單糖，提高多糖含量。但是在醇沉過(guò)程中由于單糖往往伴隨著多糖同時(shí)被醇沉下來(lái)，單糖去除率較低因此，需要多次醇沉，耗費(fèi)酒精和人工較多，生產(chǎn)成本較高；同時(shí)，傳統(tǒng)的熱濃縮方式，耗用大量的蒸汽，對(duì)生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量有較大影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決上述灰樹花發(fā)酵液多糖分離純化方法的不足，從而設(shè)計(jì)了一種基于膜技術(shù)分離純化灰樹花發(fā)酵液多糖的綠色新工藝，該工藝既提高了灰樹花發(fā)酵液多糖的純化效果，增加了經(jīng)濟(jì)效益；又減少了廢水的排放，增加了社會(huì)效益。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種雙膜法提取灰樹花發(fā)酵液多糖的方法，該方法包括下述步驟:
(O將灰樹花發(fā)酵液通過(guò)微濾膜，得到微濾透析液和菌絲體，收集微濾透析液；其中微濾膜的孔徑在0.05-1微米，操作溫度為10-70度，工作壓力:進(jìn)壓為2-8bar，出壓為0_5bar ；
(2)將步驟(I)中的微濾透析液通過(guò)超濾膜，得到超濾透析液和濃縮液，收集濃縮液；其中，超濾選擇截留分子量為SOO-1OOODa的超濾膜，操作溫度為38-50度，工作壓力:進(jìn)壓為 1-8 bar,出壓為 0.5-3bar ；
(3)將步驟(2)中超濾濃縮液在在40-80攝氏度條件下濃縮到固形物含量為30-70%得到濃縮漿；
(4)將步驟(3)得到的濃縮漿在60-85攝氏度，真空度-0.08MPa以上的條件下進(jìn)行烘干，烘干至干燥物水分含量為質(zhì)量百分比3-8%，即得。所得干燥物即為灰樹花發(fā)酵液多糖。
[0006]優(yōu)選微濾采用孔徑為0.05-0.5微米的微濾膜，最優(yōu)選微濾采用孔徑為0.05微米的微濾膜，微濾采用50-60度的操作溫度，進(jìn)壓為2-4bar，出壓為1-2 bar。優(yōu)選超濾采用截留分子量為900-1000Da的超濾膜，超濾采用40-45度的操作溫度，進(jìn)壓為6_8 bar,出壓為 1-3 barο
[0007]本發(fā)明微濾所用膜為陶瓷膜或有機(jī)膜。超濾所用膜材料可選用PAN、PVDF、PC、PES、PP、PE復(fù)合膜中的一種。
[0008]灰樹花發(fā)酵液提取的灰樹花發(fā)酵液多糖因其實(shí)生物活性產(chǎn)品,對(duì)溫度較為敏感，若溫度超過(guò)60度，每升高5度，灰樹花發(fā)酵液多糖指標(biāo)下降10%。若不超過(guò)60度范圍內(nèi)，分別選取了 20、30、40、50、60度5個(gè)溫度進(jìn)行膜分離的操作，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在這5個(gè)溫度操作所得到的灰樹花發(fā)酵液多糖其理化指標(biāo)相差不大，但是不同溫度下膜通量及維持該溫度所產(chǎn)生的能耗大不相同，低溫下膜通量較小，而且維持低溫所需冷卻水較大，溫度升高，膜通量增加，操作過(guò)程不需要冷卻水或需要極少的冷卻水。綜上，優(yōu)選膜過(guò)濾溫度為40-60度，其中優(yōu)選微濾膜50-60度，超濾膜40-45度。
[0009]本發(fā)明采用灰樹花發(fā)酵液通過(guò)微濾膜，得到發(fā)酵液的微濾透析液和菌絲體，菌絲體可直接低溫干燥粉碎制成發(fā)酵灰樹花菌粉；微濾透析液通過(guò)超濾膜，得到超濾透析液和濃縮液，超濾透析液可作為發(fā)酵配料水；經(jīng)雙膜處理后可顯著降低生產(chǎn)成本。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明生產(chǎn)方法具有以下有益效果:
1.微濾除菌絲體提高菌絲體得率，操作過(guò)程中無(wú)機(jī)械力破壞，極大程度保存了菌絲體內(nèi)腺苷、甘露醇成分，配套成本低，無(wú)需板框、離心機(jī)等裝置。
[0011]2.超濾膜的過(guò)濾精度高，單糖去除率高，提高灰樹花發(fā)酵液多糖產(chǎn)品質(zhì)量；同時(shí)，超濾透析液中含有單糖，可作為發(fā)酵配料用水，減少了污水處理量。
[0012]3.用超濾膜進(jìn)行預(yù)濃縮，實(shí)現(xiàn)冷濃縮，減少蒸汽用量，降低生產(chǎn)成本。
[0013]4.本發(fā)明生產(chǎn)過(guò)程無(wú)酒精消耗，極大的降低了生產(chǎn)成本和工時(shí)消耗，同時(shí)，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)清潔自動(dòng)化生產(chǎn)，極大改善了工作環(huán)境。
[0014]5.近年來(lái)膜技術(shù)在國(guó)內(nèi)外不斷得到廣泛的推廣，膜成本也在不斷下降，將膜分離純化技術(shù)應(yīng)用到灰樹花發(fā)酵液多糖的提取過(guò)程中將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用膜技術(shù)不僅能提高產(chǎn)品質(zhì)量，還能減少?gòu)U水的排放，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和清潔生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本，還能改善工人的工作環(huán)境，提高工作效率。
[0015]采用本方法得到的多糖得率高達(dá)5.32g/L，多糖含量27.9%，單糖2.21%。多糖測(cè)定方法苯?)—硫酸法，單糖測(cè)定方法DNS法測(cè)定。與傳統(tǒng)水提法相比，灰樹花發(fā)酵液多糖的提取率提高了至少1.0個(gè)百分點(diǎn)，多糖含量提高了 10個(gè)百分點(diǎn)以上，單糖含量降低了至少3個(gè)百分點(diǎn)，且提取時(shí)間縮短3倍以上，成本大幅度降低；提取全過(guò)程避免了高溫加熱，從而減少了高溫對(duì)多糖的破壞；所用儀器設(shè)備操作方便，自動(dòng)化程度較高，便于大規(guī)模生產(chǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0016]為了理解本發(fā)明，下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不限制本發(fā)明。
[0017]實(shí)施例1:
本發(fā)明灰樹花發(fā)酵液多糖提取方法按下述步驟進(jìn)行:
1.灰樹花發(fā)酵液來(lái)源:由中國(guó)微生物菌種保藏管理中心提供灰樹花菌株，將菌株轉(zhuǎn)接到斜面培養(yǎng)基26-28度常規(guī)培養(yǎng)10天左右，得活化的灰樹花菌株；將活化好的灰樹花菌株接種于種子培養(yǎng)基，26-28度震蕩培養(yǎng)4-5天得灰樹花一級(jí)種子液；將一級(jí)種子液接入二級(jí)種子培養(yǎng)基，26-28度培養(yǎng)4天左右；將二級(jí)種子培養(yǎng)基接入發(fā)酵培養(yǎng)基，26-28度培養(yǎng)10天左右，發(fā)酵結(jié)束即為灰樹花發(fā)酵液。
[0018]2.微濾過(guò)濾:將上述灰樹花發(fā)酵液7500Kg(發(fā)酵液固形物含量為3.7%)通過(guò)微濾過(guò)濾，得到灰樹花的微濾透析液6370Kg和1130Kg的濕菌絲體(含水量為76%)，透析液的透光率為83%，濕菌絲體可直接低溫干燥粉碎制得發(fā)酵灰樹花菌粉。微濾過(guò)濾所用的膜材料是孔徑為50nm的陶瓷膜，具體工藝條件是:操作溫度為50-60度，進(jìn)壓為3.0bar,出壓為1.0bar,壓力差為 2.0bar。
[0019]3.超濾過(guò)濾:將上述所得的微濾透析液6370Kg通過(guò)超濾過(guò)濾得超濾透析液5640Kg和730kg超濾濃縮液，透析液的透光率為95%，5640Kg透析液可作為發(fā)酵配料用水。超濾所用的膜材料是截留分子量為100DaD的PVDF的超濾膜，工藝條件是:操作溫度為40度，進(jìn)壓為7bar,出壓為2bar,壓力差為5bar。
[0020]4.低溫濃縮:將上述超濾所得的超濾濃縮液730kg在真空度為0.09MPa,濃縮溫度為60度下進(jìn)行濃縮，將灰樹花濃縮液濃縮至固形物含量為57%的灰樹花發(fā)酵液多糖濃縮漿49.5Kg。
[0021]5.低溫真空干燥:將上述低溫濃縮得到的49.5Kg灰樹花發(fā)酵液多糖濃縮漿進(jìn)入真空干燥箱進(jìn)行烘干，得到29.2kg灰樹花發(fā)酵液多糖粗品(水分含量4.2%)。具體工藝條件是:干燥溫度75-85度，真空度為-0.085MPa，干燥時(shí)間40h。該工藝條件下得到灰樹花發(fā)酵液多糖含量27.9%，單糖含量2.21%。
【權(quán)利要求】
1.一種雙膜法提取灰樹花發(fā)酵液多糖的方法，其特征是，該方法按照下述步驟進(jìn)行: (1)將灰樹花發(fā)酵液通過(guò)微濾膜，得到微濾透析液和菌絲體，收集微濾透析液；其中微濾膜的孔徑在0.05-1微米，操作溫度為10-70攝氏度，工作壓力:進(jìn)壓為2-8bar，出壓為0_5bar ； (2)將步驟(I)中的微濾透析液通過(guò)超濾膜，得到超濾透析液和超濾濃縮液，收集超濾濃縮液；其中，超濾選擇截留分子量為800-1000Da的超濾膜，操作溫度為38-50攝氏度，工作壓力:進(jìn)壓為1-8 bar,出壓為0.5-3bar ； (3)將步驟(2)中超濾濃縮液在在40-80攝氏度條件下濃縮到固形物含量為30-70%得到濃縮漿； (4)將步驟(3)得到的濃縮漿在60-85攝氏度，真空度-0.08MPa以上的條件下進(jìn)行烘干，烘干至干燥物水分含量為質(zhì)量百分比3-8%，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙膜法提取灰樹花發(fā)酵液多糖的方法，其特征是所述步驟Cl)中采用的微濾膜的孔徑在0.05-0.5微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙膜法提取灰樹花發(fā)酵液多糖的方法，其特征是所述步驟Cl)中微濾采用的操作溫度為50-60度，工作壓力:進(jìn)壓為2-4bar，出壓為l_2bar。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙膜法提取灰樹花發(fā)酵液多糖的方法，其特征是所述步驟(2)中超濾膜選擇截留分子量為900-1000Da的超濾膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙膜法提取灰樹花發(fā)酵液多糖的方法，其特征是所述步驟(2)超濾膜過(guò)濾采用的操作溫度為40-45度，工作壓力:進(jìn)壓為6-8bar，出壓為l_3bar。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙膜法提取灰樹花發(fā)酵液多糖的方法，其特征是所述步驟(O中微濾所用膜為陶瓷膜或有機(jī)膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙膜法提取灰樹花發(fā)酵液多糖的方法，其特征是所述步驟(2)中超濾所用膜材料選用PAN、PVDF, PC、PES, PP或PE復(fù)合膜中的一種。
【文檔編號(hào)】C08B37/00GK104262501SQ201410516379
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】王連民, 劉珂飛, 高應(yīng)瑞 申請(qǐng)人:天津生機(jī)集團(tuán)股份有限公司