本發(fā)明涉及了一種水蘇糖的制備方法，具體涉及以天然植物為原料高效低成本提取純化食品功能因子的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水蘇糖(Stachyose)是自然存在的一種四糖，屬于棉子糖屬半乳糖苷類非還原性功能性低聚糖，由一分子葡萄糖、一分子果糖、兩分子半乳糖構(gòu)成，結(jié)構(gòu)式為果糖-葡萄糖-半乳糖-半乳糖，分子式為C24H42O2，分子量為666.59。純品為白色粉末，味稍甜，甜度為蔗糖的22％，味道純正，無任何不良口感或異味。水蘇糖對(duì)人體胃腸道內(nèi)的雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌群有著極明顯的增殖作用，能迅速改善人體消化道內(nèi)環(huán)境，調(diào)節(jié)微生態(tài)菌群平衡。它能促進(jìn)形成有益菌在消化道內(nèi)的優(yōu)勢(shì)菌地位，抑制產(chǎn)氣產(chǎn)酸梭狀芽孢桿菌等腐敗菌的生產(chǎn)，另外產(chǎn)生大量生理活性物質(zhì)，調(diào)節(jié)腸道pH值、滅殺致病菌，阻遏腐敗產(chǎn)物生成，抑制內(nèi)源致癌物的產(chǎn)生和吸收，并且分解衍生出多重免疫功能因子。俗稱：有益菌的食物。
目前從草石蠶中提取水蘇糖大多選用功能提取罐，將干原料草石蠶投入提取罐中，加入提取溶劑，熱水浸提。該方法需提取3次，提取液活性炭脫色，脫色后的液體離子交換樹脂柱純化，濃縮干燥得到水蘇糖產(chǎn)品。生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，限制了水蘇糖的普遍消費(fèi)與使用；本發(fā)明正是基于充分利用資源，結(jié)合傳統(tǒng)提取技術(shù)的簡(jiǎn)單、高效的特點(diǎn)以及現(xiàn)代分離技術(shù)環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)而建立的一種高效低成本制備水蘇糖方法。本發(fā)明將草石蠶鮮原料通過酸水溫浸或煎煮，得到顏色很淺的提取液，再通過大孔吸附樹脂柱脫色純化，濃縮干燥得水蘇糖產(chǎn)品。工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品無溶劑殘留，成本低廉，生產(chǎn)過程水循環(huán)利用，避免了資源的浪費(fèi)，符合國(guó)家可持續(xù)性發(fā)展的戰(zhàn)略，可以廣泛適用于生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)目前很多國(guó)內(nèi)水蘇糖生產(chǎn)企業(yè)仍然存在生產(chǎn)工藝上的欠缺，雖然已經(jīng)有很大改進(jìn)，但是生產(chǎn)過程能耗大，生產(chǎn)中的廢液得不到充分利用，生產(chǎn)效率有限，生產(chǎn)成本較高。本發(fā)明提供了一種高效低成本制備水蘇糖的方法，解決了現(xiàn)有生產(chǎn)中工藝復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本較高等問題。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種從草石蠶中制備水蘇糖的方法，包括以下步驟：
1)新鮮的草石蠶原料，洗凈泥沙，稍晾干；
2)將已洗干凈的草石蠶鮮原料置于多功能提取罐中，按料液比1∶1-1∶15(w/v)加入pH 1-6的酸水，充分浸提或煮提，得到提取液A液；
3)提取得到的A液通過不銹鋼篩網(wǎng)過濾，過濾面積0.5-7.0m2，過濾孔徑1.0-100um，過濾壓力0.1-0.5Mpa，水流量4.0-400T/h。A液過濾得到B液和渣料，B液進(jìn)入下一步工序，渣料用于動(dòng)物飼料或植物肥料等領(lǐng)域；
4)在常溫下，將B液以0.5-5BV/h的流速通過裝有大孔吸附樹脂的層析柱脫色純化，當(dāng)處理量為1-20倍柱床體積時(shí)停止上樣，用2-3倍柱床體積的去離子水頂洗，合并飽和點(diǎn)以前的處理液和頂洗液，得脫色液C；
5)C液通過雙效外循環(huán)濃縮器濃縮，濃縮溫度70-90℃，真空度0.07MPa-0.09MPa，得到浸膏D和回收液E。浸膏D經(jīng)噴霧干燥，得白色水蘇糖產(chǎn)品，回收液E作為生產(chǎn)中提取用水在生產(chǎn)中循環(huán)使用。
本發(fā)明的有益效果在于：
1.使水蘇糖生產(chǎn)工藝得到最大限度簡(jiǎn)化，同時(shí)，生產(chǎn)出符合《QBT 4260-2011水蘇糖》要求的水蘇糖產(chǎn)品。
2.生產(chǎn)過程中，除樹脂再生外，不使用任何有機(jī)溶劑，保證水蘇糖產(chǎn)品安全性。
3.大幅度降低生產(chǎn)成本，改進(jìn)后的工藝操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期縮短，生產(chǎn)成本明顯降低。
4.經(jīng)測(cè)定水蘇糖含量≥75％，回收率≥95％。
5.大幅度降低生產(chǎn)過程中的“廢汽、廢水、廢渣”排放量，生產(chǎn)中的有機(jī)溶劑、水蒸汽等資源的需求量大幅度降低，降低能耗，減少對(duì)空氣、水資源污染，維護(hù)了良好的生態(tài)環(huán)境，符合國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例一：
本實(shí)施例包括以下步驟：
1)新鮮的草石蠶原料，洗凈泥沙，稍晾干；
2)將已洗干凈的草石蠶鮮原料置于多功能提取罐中，按料液比1∶2(w/v)加入pH＝4的酸水，充分浸提或煮提，得到提取液A液；
3)提取得到的A液通過不銹鋼篩網(wǎng)過濾，過濾面積4m2，過濾孔徑74um，過濾壓力0.1Mpa，水流量4.0T/h。A液過濾得到B液和渣料，B液進(jìn)入下一步工序，渣料用于動(dòng)物飼料或植物肥料等領(lǐng)域；
4)在常溫下，將B液以1.5BV/h的流速通過裝有大孔吸附樹脂的層析柱脫色純化，當(dāng)處理量為10倍柱床體積時(shí)停止上樣，用2.5倍柱床體積的去離子水頂洗，合并飽和點(diǎn)以前的處理液和頂洗液，得脫色液C；
5)C液通過雙效外循環(huán)濃縮器濃縮，濃縮溫度80℃，真空度0.07MPa，得到浸膏D和回收液E。浸膏D經(jīng)噴霧干燥，得白色水蘇糖產(chǎn)品，回收液E作為生產(chǎn)中提取用水在生產(chǎn)中循環(huán)使用。
本實(shí)施例測(cè)定生產(chǎn)得到的水蘇糖含量≥75.6％，水蘇糖回收率高達(dá)95.5％。
實(shí)施例二：
1)新鮮的草石蠶原料，洗凈泥沙，稍晾干；
2)將已洗干凈的草石蠶鮮原料置于多功能提取罐中，按料液比1∶3(w/v)加入pH＝5的酸水，充分浸提或煮提，得到提取液A液；
3)提取得到的A液通過不銹鋼篩網(wǎng)過濾，過濾面積4m2，過濾孔徑74um，過濾壓力0.1Mpa，水流量4.0T/h。A液過濾得到B液和渣料，B液進(jìn)入下一步工序，渣料用于動(dòng)物飼料或植物肥料等領(lǐng)域；
4)在常溫下，將B液以2BV/h的流速通過裝有大孔吸附樹脂的層析柱脫色純化，當(dāng)處理量為15倍柱床體積時(shí)停止上樣，用3倍柱床體積的去離子水頂洗，合并飽和點(diǎn)以前的處理液和頂洗液，得脫色液C：
5)C液通過雙效外循環(huán)濃縮器濃縮，濃縮溫度80℃，真空度0.07MPa，得到浸膏D和回收液E。浸膏D經(jīng)噴霧干燥，得白色水蘇糖產(chǎn)品，回收液E作為生產(chǎn)中提取用水在生產(chǎn)中循環(huán)使用。
本實(shí)施例測(cè)定生產(chǎn)得到的水蘇糖含量≥84.3％，水蘇糖回收率高達(dá)97.1％。
以上所述，僅是本發(fā)明的兩個(gè)較佳實(shí)施案例，并非對(duì)本發(fā)明做出的任何限制，凡是針對(duì)本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容對(duì)以上實(shí)施案例所做的任何簡(jiǎn)單修改、變更、模仿均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。