專利名稱：一種從果葡糖漿中分離提純葡萄糖、果糖和低聚多糖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從果葡糖漿中分離提純葡萄糖、果糖和低聚多糖的方法，詳 細而言，它涉及巧妙利用專用樹脂和模擬移動床色譜技術(shù)從果葡糖漿中分離 制備高純度葡萄糖、果糖和低聚多糖的技術(shù)，屬于模擬移動床色譜分離技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
果糖的制造一般采用玉米淀粉為原料，得到含果糖42%、葡萄糖53%、 低聚糖5%，濃度為70%的果葡糖漿。目前所有的果葡糖漿都是采用以分離 葡萄糖和果糖兩組分為主的工業(yè)色譜技術(shù)。由于低聚多糖不能被單獨有效分 離，因此大部分都集中到葡萄糖組分中一起排出，使其中的葡萄糖含量降低， 一般僅達約92%。因此影響了分離出葡萄糖組分的深入應(yīng)用，如生產(chǎn)低聚木 糖等；而且低聚多糖是營養(yǎng)膳食纖維的主要成分，可以直接作為老年保健和 減肥食品使用，具有很好的應(yīng)用價值和市場前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種從果葡糖漿中分離提純葡萄糖、果糖和低聚 多糖的方法，采用高效色譜分離方法，以得到高質(zhì)量的葡萄糖、果糖和低聚 多糖產(chǎn)品。
本發(fā)明的技術(shù)方案 一種從果葡糖漿中分離提純葡萄糖、果糖和低聚多 糖的方法a、合成樹脂先合成用于專門吸附分離葡萄糖、果糖和低聚多糖 的酸性鈣型螯合樹脂；b、分離提純采用裝有上述酸性鈣型螯合樹脂的固定 床使用模擬移動床技術(shù)，從果葡糖漿中分離提純，獲得純凈的葡萄糖、果糖 和低聚多糖產(chǎn)品溶液；
a、合成樹脂
酸性鈣型螯合樹脂以酸性大孔樹脂作為載體，將其螯合上金屬鈣離子， 利用水溶性大分子金屬吸附劑與金屬離子之間的親和力，將吸附劑吸附在酸
性大孔樹脂表面，并使用交聯(lián)劑將其固定于基體樹脂上；所用交聯(lián)劑為酸性 大孔樹脂重量的6% 9%;
金屬C^+離子的使用形式是在中性或堿性條件下可以溶解的相應(yīng)C^+離
子的鹽或氧化物，金屬C^+離子的量以使樹脂螯合達到30%飽和的量 完全
飽和的量；
b、分離提純采用裝有上述酸性鈣型螯合樹脂的固定床，使用模擬移動 床技術(shù)，模擬移動床裝置是由4根或4根以上的色譜柱串聯(lián)相接，成一首尾 連接的閉合系統(tǒng)；每根柱均有出料口、進料口、循環(huán)口、進水口；整個模擬 移動床色譜系統(tǒng)用夾套加熱保溫，保證床層在設(shè)定恒定溫度之間；整個模擬 移動床色譜系統(tǒng)采用電腦自動控制的方式來改變出料口、進料口、循環(huán)口、 進水口的位置，從而實現(xiàn)進料、進水、前組分出料、后組分出料同時連續(xù)運 行操作；
模擬移動床色譜分離按照進、出料口和循環(huán)口的位置，系統(tǒng)中所有串聯(lián) 的色譜柱分為5個區(qū)
I區(qū)果糖液出口到果葡糖漿進料口，稱為低聚多糖提取區(qū)； II區(qū)果葡糖漿進料口到葡萄糖液出口，稱為葡萄糖提取區(qū)； III區(qū)葡萄糖液出口到低聚多糖液出口，稱為解析區(qū)； IV區(qū)低聚多糖液出口到洗脫水進口，稱為果糖富集區(qū)； V區(qū)洗脫水進口到果糖液出口，稱為循環(huán)區(qū)；
模擬移動床色譜分離裝置中采用上述酸性鈣型螯合樹脂為固定相吸附 劑，利用大分子金屬吸附劑與各種糖醇之間的親和力差別，實現(xiàn)葡萄糖、果 糖和低聚多糖之間的完全分離；采用水為洗脫劑，分離溫度為35°C 95°C， 連續(xù)進行進料、出料操作，同時得到三類出料組分，第一類為葡萄糖純度>95% 的富含葡萄糖組分；第二類為果糖純度>91%的富含果糖組分；第三類為低聚 多糖純度>74%的富含低聚多糖組分。
大孔樹脂為酸性聚苯乙烯大孔樹脂或聚甲基丙烯酸甲酯類大孔樹脂；交 聯(lián)劑為多烯基交聯(lián)劑二乙烯苯、三乙烯苯或二丙烯苯。
果葡糖漿直接進入模擬移動床分離，得到葡萄糖、果糖和低聚多糖產(chǎn)品 溶液。
優(yōu)選的分離溫度為60°C~80°C。
本樹脂所用交聯(lián)劑在樹脂中的含量(W/W)為2% 40%，最佳為6% 9%。
本發(fā)明制備的樹脂比一般商業(yè)樹脂具有更高的物理穩(wěn)定性，磨后圓球率 >99%，適用于9(TC左右長期操作溫度。本樹脂對葡萄糖、果糖和低聚多糖 具有很高的分離度， 一般可達20%的高濃度葡萄糖液、果糖液和低聚多糖液。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提出了一種無污染分離提純葡萄糖、果糖和 低聚多糖產(chǎn)品的模擬移動床色譜技術(shù)。果葡糖漿直接進入模擬移動床分離，
得到葡萄糖、果糖和低聚多糖產(chǎn)品溶液。
具有的突出優(yōu)點如下1.葡萄糖、果糖和低聚多糖在此酸性鈣型螯合樹 脂上具有極好的吸附分離性能，基本實現(xiàn)葡萄糖、果糖和低聚多糖之間的完 全分離；2.采用移動床連續(xù)色譜分離；樹脂利用率高；3.生產(chǎn)過程全自動 化，勞動強度低，生產(chǎn)場地??；4.生產(chǎn)成本低，分離每立方米果葡糖漿醇液， 僅需要2立方米 4立方米水和少量電；5.生產(chǎn)過程中不使用任何化學(xué)品， 沒有任何污染產(chǎn)生。


圖1果葡糖漿分離提純生產(chǎn)工藝流程圖。 圖2色譜柱的分區(qū)圖。
具體實施例方式
實施例1:合成樹脂先合成用于專門吸附分離葡萄糖、果糖和低聚多 糖的酸性鈣型螯合樹脂；
酸性鈣型螯合樹脂以酸性大孔交聯(lián)樹脂作為載體，將其螯合上金屬Ca2+ 離子，利用水溶性大分子金屬吸附劑與金屬離子之間的親和力，將吸附劑吸 附在酸性大孔樹脂表面，并使用交聯(lián)劑將其固定于基體樹脂上；金屬C^+離 子的使用形式是在中性或堿性條件下可以溶解的相應(yīng)C^+離子的鹽或氧化 物，金屬Ca^離子的量以使樹脂螯合達到30%飽和的量 完全飽和的量；
利用各種糖醇與金屬(^2+離子之間的親和力，將各種糖醇吸附在樹脂表 面。大孔樹脂為酸性聚苯乙烯大孔樹脂或聚甲基丙烯酸甲酯類大孔樹脂；交
聯(lián)劑為多烯基交聯(lián)劑，如二乙烯苯或三乙烯苯或二丙烯苯等。所用交聯(lián)劑在
酸性大孔樹脂中的含量為2% 40%，最佳為6% 9%。
實施例2:分離提純果葡糖漿直接進入模擬移動床分離，得到葡萄糖、
果糖和低聚多糖產(chǎn)品溶液。
模擬移動床技術(shù)模擬移動床色譜分離裝置中采用上述酸性鈣型螯合樹 脂為固定相吸附劑，利用大分子金屬吸附劑與各種糖醇之間的親和力差別， 實現(xiàn)葡萄糖、果糖和低聚多糖之間的完全分離；采用水為洗脫劑，分離溫度 為35°C 95°C，最佳分離溫度為60°C~80°C，連續(xù)進行進料、出料操作，同 時得到三類出料組分，第一類為富含葡萄糖(葡萄糖純度>95%)的組分；第 二類為富含果糖(果糖純度>91%)的組分；第三類為富含低聚多糖(低聚多 糖純度>74%)的組分。
果葡糖漿直接進入模擬移動床分離，得到葡萄糖、果糖和低聚多糖產(chǎn)品 溶液。
模擬移動床由4根或4根以上的色譜柱串聯(lián)相接，成一首尾連接的閉合 系統(tǒng)；每根色譜柱均有出料口、進料口、循環(huán)口、進水口；采用電腦自動控 制的方式來改變出料口、進料口、循環(huán)口、進水口的位置，從而實現(xiàn)進料、 進水、前組分出料、后組分出料同時連續(xù)運行操作。
按照進出料口和循環(huán)口的位置，系統(tǒng)中所有串聯(lián)的色譜柱分為5個區(qū)
I區(qū)果糖液出口到果葡糖漿進料口，稱為低聚多糖提取區(qū)。
II區(qū)果葡糖漿進料口到葡萄糖液出口，稱為葡萄糖提取區(qū)。
III區(qū)葡萄糖液出口到低聚多糖液出口，稱為解析區(qū)。
IV區(qū)低聚多糖液出口到洗脫水入口，稱為果糖富集區(qū)。
V區(qū)洗脫水入口到果糖液出口，稱為循環(huán)區(qū)。
下一步結(jié)合實施例來進一步介紹本發(fā)明工藝。
進料液為果葡糖漿，其濃度約為70%，其中葡萄糖52%，果糖42%，低
聚多糖5%，將此液通過模擬移動床，模擬移動床操作條件如下分離溫度
75°C，系統(tǒng)壓力1.1Mpa，料液進料量為1L/h，洗脫水進料量為3.5L/h，進料 24小時后達到平衡。得到的出料情況如下
1) 葡萄糖部分濃度約為34%，葡萄糖純度95%，果糖純度3%，低聚 多糖純度2%。
2) 果糖部分濃度約為29%，果糖純度91%，葡萄糖純度8%,低聚多 糖1%。
3) 低聚多糖部分濃度約為14%，低聚多糖純度74%，葡萄糖純度20%， 果糖純度6%。
權(quán)利要求
1、一種從果葡糖漿中分離提純葡萄糖、果糖和低聚多糖的方法，其特征在于，a、合成樹脂先合成用于專門吸附分離葡萄糖、果糖和低聚多糖的酸性鈣型螯合樹脂；b、分離提純采用裝有上述酸性鈣型螯合樹脂的固定床使用模擬移動床技術(shù)，從果葡糖漿中分離提純，獲得純凈的葡萄糖、果糖和低聚多糖產(chǎn)品溶液；a、合成樹脂酸性鈣型螯合樹脂以酸性大孔樹脂作為載體，將其螯合上金屬鈣離子，利用水溶性大分子金屬吸附劑與金屬離子之間的親和力，將吸附劑吸附在酸性大孔樹脂表面，并使用交聯(lián)劑將其固定于基體樹脂上；所用交聯(lián)劑為酸性大孔樹脂重量的6％～9％；金屬Ca2+離子的使用形式是在中性或堿性條件下可以溶解的相應(yīng)Ca2+離子的鹽或氧化物，金屬Ca2+離子的量以使樹脂螯合達到30％飽和的量～完全飽和的量；b、分離提純采用裝有上述酸性鈣型螯合樹脂的固定床，使用模擬移動床技術(shù)，模擬移動床裝置是由4根或4根以上的色譜柱串聯(lián)相接，成一首尾連接的閉合系統(tǒng)；每根柱均有出料口、進料口、循環(huán)口、進水口；整個模擬移動床色譜系統(tǒng)用夾套加熱保溫，保證床層在設(shè)定恒定溫度之間；整個模擬移動床色譜系統(tǒng)采用電腦自動控制的方式來改變出料口、進料口、循環(huán)口、進水口的位置，從而實現(xiàn)進料、進水、前組分出料、后組分出料同時連續(xù)運行操作；模擬移動床色譜分離按照進、出料口和循環(huán)口的位置，系統(tǒng)中所有串聯(lián)的色譜柱分為5個區(qū)I區(qū)果糖液出口到果葡糖漿進料口，稱為低聚多糖提取區(qū)；II區(qū)果葡糖漿進料口到葡萄糖液出口，稱為葡萄糖提取區(qū)；III區(qū)葡萄糖液出口到低聚多糖液出口，稱為解析區(qū)；IV區(qū)低聚多糖液出口到洗脫水進口，稱為果糖富集區(qū)；V區(qū)洗脫水進口到果糖液出口，稱為循環(huán)區(qū)；模擬移動床色譜分離裝置中采用上述酸性鈣型螯合樹脂為固定相吸附劑，利用大分子金屬吸附劑與各種糖醇之間的親和力差別，實現(xiàn)葡萄糖、果糖和低聚多糖之間的完全分離；采用水為洗脫劑，分離溫度為35℃～95℃，連續(xù)進行進料、出料操作，同時得到三類出料組分，第一類為葡萄糖純度＞95％的富含葡萄糖組分；第二類為果糖純度＞91％的富含果糖組分；第三類為低聚多糖純度＞74％的富含低聚多糖組分。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，大孔樹脂為酸性聚苯乙烯 大孔樹脂或聚甲基丙烯酸甲酯類大孔樹脂；交聯(lián)劑為多烯基交聯(lián)劑二乙烯 苯、三乙烯苯或二丙烯苯。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，果葡糖漿直接進入模擬移 動床分離，得到葡萄糖、果糖和低聚多糖產(chǎn)品溶液。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，分離溫度為60°C~80°C。
全文摘要
一種從果葡糖漿中分離提純葡萄糖、果糖和低聚多糖的方法，屬于模擬移動床色譜分離技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過合成專用樹脂，利用模擬移動床技術(shù)，從果葡糖漿中分離制備高純度葡萄糖、果糖和低聚多糖。具體方法是先合成用于專門吸附分離葡萄糖、果糖和低聚多糖的酸性鈣型螯合樹脂；以果葡糖漿為原料，采用裝有上述酸性鈣型螯合樹脂的固定床，通過模擬移動床，優(yōu)選在60℃～80℃的操作溫度下，以水為洗脫劑，使葡萄糖、果糖和低聚多糖完全分離，分別得到富含葡萄糖、果糖和低聚多糖的三類組分。
文檔編號C13K1/00GK101177716SQ20071019125
公開日2008年5月14日 申請日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日
發(fā)明者彭奇均, 陳德水 申請人:江南大學(xué);浙江華康藥業(yè)有限公司