顺序式模拟移动床耦合结晶过程的低聚木糖分离纯化系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开顺序式模拟移动床耦合结晶过程的低聚木糖分离纯化系统及工艺：分离纯化系统包括顺序式模拟移动床、第一结晶装置、第二结晶装置和水浴控温装置；顺序式模拟移动床的提取液出口端与第一结晶装置的进液口流体导通，顺序式模拟移动床的提余液出口端与第二结晶装置的进液口流体导通；第一结晶装置和第二结晶装置的结晶母液回收部均与顺序式模拟移动床的进料液入口端流体导通；水浴控温装置分别控制第一结晶装置和第二结晶装置的结晶温度。分离纯化工艺为采用上述分离纯化系统对低聚木糖纯化的工艺。本发明专利技术将顺序模拟移动床与结晶过程耦合，降低了对顺序式模拟移动床分离纯度的要求，避免进行大量的实验来摸索操作条件，节约了人力、物力。

【技术实现步骤摘要】
顺序式模拟移动床耦合结晶过程的低聚木糖分离纯化系统及工艺
本专利技术涉及低聚木糖分离纯化
具体地说是顺序式模拟移动床耦合结晶过程的低聚木糖分离纯化系统及工艺。
技术介绍
低聚木糖(XOS)又称木寡糖，具有优异的耐酸性和热稳定性，有低热量、低致龋性、不易消化等特点。它的能量值几乎为零，既不影响血糖浓度，也不增加血糖中胰岛素水平，并且不会形成脂肪沉淀，是一种非常理想的代糖，因此在功能性食品的生产中有着广泛的应用前景。低聚木糖是由2-7个木糖分子以β-1,4糖苷键结合而成的功能性聚合糖，是一种组成复杂的混合物。低聚木糖的主要生产原料有硬木、玉米芯、麦秆、麸皮等，生产手段主要有酶法和水解法，所得产品中一般含有低聚木糖、木糖、阿拉伯糖以及少量的葡萄糖，导致低聚木糖的纯度较低。这就需要我们对其粗产品进行进一步的纯化，得到较高纯度的低聚木糖，才可以添加应用到食品中。低聚木糖粗产品中各种物质分离度较小(性质都非常接近)，而且低聚木糖的结构非常复杂(包含木二糖到木七糖)，所以用传统的一些手段(活性炭法、膜分离、结晶过程)很难分离得到纯度在95％以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.顺序式模拟移动床耦合结晶过程的低聚木糖分离纯化系统，其特征在于，包括顺序式模拟移动床(1)、第一结晶装置(2)、第二结晶装置(3)和水浴控温装置(4)；所述顺序式模拟移动床(1)的提取液出口端与所述第一结晶装置(2)的进液口流体导通，所述顺序式模拟移动床(1)的提余液出口端与所述第二结晶装置(3)的进液口流体导通；所述第一结晶装置(2)和所述第二结晶装置(3)的结晶母液流出口均与所述顺序式模拟移动床(1)的进料液入口端流体导通；所述水浴控温装置(4)分别控制所述第一结晶装置(2)和所述第二结晶装置(3)的结晶温度；所述提取液出口端流出的是在色谱柱上吸附力强的重组分，所述提余液出口端流出的是...

【技术特征摘要】
1.顺序式模拟移动床耦合结晶过程的低聚木糖分离纯化系统，其特征在于，包括顺序式模拟移动床(1)、第一结晶装置(2)、第二结晶装置(3)和水浴控温装置(4)；所述顺序式模拟移动床(1)的提取液出口端与所述第一结晶装置(2)的进液口流体导通，所述顺序式模拟移动床(1)的提余液出口端与所述第二结晶装置(3)的进液口流体导通；所述第一结晶装置(2)和所述第二结晶装置(3)的结晶母液流出口均与所述顺序式模拟移动床(1)的进料液入口端流体导通；所述水浴控温装置(4)分别控制所述第一结晶装置(2)和所述第二结晶装置(3)的结晶温度；所述提取液出口端流出的是在色谱柱上吸附力强的重组分，所述提余液出口端流出的是在色谱柱上吸附力弱的轻组分。


2.根据权利要求1所述的顺序式模拟移动床耦合结晶过程的低聚木糖分离纯化系统，其特征在于，所述顺序式模拟移动床(1)包括重组分保留区、轻组分保留区、第一轻重组分分割区和第二轻重组分分割区，沿流动相的流动方向，所述重组分保留区与所述轻组分保留区相间分布，所述第一轻重组分分割区与所述第二轻重组分分割区相间分布；在相同条件下：轻组分分别在所述重组分保留区、所述轻组分保留区、所述第一轻重组分分割区和所述第二轻重组分分割区上的运行时间T1相等，并且重组分分别在所述重组分保留区、所述轻组分保留区、所述第一轻重组分分割区和所述第二轻重组分分割区上的运行时间T2相等；T2＝1.5T1～4T1。


3.根据权利要求2所述的顺序式模拟移动床耦合结晶过程的低聚木糖分离纯化系统，其特征在于，所述顺序式模拟移动床(1)的色谱柱分离组件包括Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区，且每个区设置有至少一根色谱柱；
Ⅰ区依次作为重组分保留区、第一轻重组分分割区、轻组分保留区和第二轻重组分分割区；
Ⅱ区依次作为第一轻重组分分割区、轻组分保留区和第二轻重组分分割区和重组分保留区；
Ⅲ区依次作为轻组分保留区、第二轻重组分分割区、重组分保留区和第一轻重组分分割区；
Ⅳ区依次作为第二轻重组分分割区、重组分保留区、第一轻重组分分割区和轻组分保留区。


4.根据权利要求3所述的顺序式模拟移动床耦合结晶过程的低聚木糖分离纯化系统，其特征在于，所述色谱柱的进出口分别设有阀门，沿流动相的流动方向：相邻两个不同区的所述色谱柱之间通过管路进行串联连接，且所述管路上设有流量计；所述顺序式模拟移动床(1)的提取液出口端和所述顺序式模拟移动床(1)的提余液出口端均设有电导率仪；所述色谱柱的固定相为DOWEXMONOSPHERETM99/310K+型树脂。


5.顺序式模拟移动床耦合结晶过程的低聚木糖分离纯化工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A：将进料液和洗脱液分别通过顺序式模拟移动床(1)的进料液入口端和洗脱液入口端输送至所述顺序式模拟移动床(1)中，启动所述顺序式模拟移动床(1)对所述进料液进行分离，并将所述顺序式模拟移动床(1)上的目标吸附组分洗脱下来；
步骤B：将所述顺序式模拟移动床(1)的提取液出口端流出的液体通过管路和第一结晶装置(2)的进液口输送至所述第一结晶装置(2)中，通过调节水浴控温装置(4)控制所述第一结晶装置(2)的结晶温度，对所述提取液出口端流出的液体进行结晶纯化，得到单糖；将所述顺序式模拟移动床(1)的提余液出口端流出的液体通过管路和第二结晶装置(3)的进液口输送至所述第二结晶装置(3)中，通过调节水浴控温装置(4)控制所述第二结晶装置(3)的结晶温度，对所述提余液出口端流出的液体进行结晶纯化，得到低聚木糖；所述提取液出口端流出的是在色谱柱上吸附力强的重组分，提余液出口端流出的是在色谱柱上吸附力弱的轻组分；
步骤C：分别将所述第一结晶装置(2)和所述第二结晶装置(3)中的结晶母液依次通过结晶母液流出口、所述顺序式模拟移动床(1)的进料液入口端输送至所述顺序式模拟移动床(1)中进行循环分离纯化。


6.根据权利要求5所述的顺序式模拟移动床耦合结晶过程的低聚木糖分离纯化工艺，其特征在于，在步骤B中，所述结晶装置(2)以60～100r/h的转速连续搅拌,温度维持在60℃，维持时间为5～10min；之后对所述结晶装置(2)内的所述单糖溶液降温,降温速率为2～3℃/min,直至大量晶体析出；
所述结晶装置(3)以45～60r/h的转速连续搅拌,温度维持在60℃，维持时间为5～10min；之后对所述结晶装置(3)内低聚木糖溶液降温,降温速率为0.5～1.5℃/min,直至晶体出现，开始育晶，并将降温速率调节为0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳，刘聚明，马惠言，阿山，李佳宁，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15