一种从咖啡渣提取制备甘露寡糖的装置及提取方法与流程

1.本技术涉及甘露寡糖提取设备领域，尤其是一种从咖啡渣提取制备甘露寡糖的装置及提取方法。


背景技术：

2.甘露寡糖又称为甘露低聚糖，是从酵母培养细胞壁中提取的一类新型抗原活性物质，广泛存在于魔芋粉、瓜儿豆胶、田菁胶及多种微生物细胞壁内。
3.咖啡渣中含有甘露寡糖和甘露聚糖，甘露寡糖具有保护肠道和提高免疫力等作用，从而需要充分利用有限资源。咖啡跟豆浆一样都是豆类经过磨细(碾碎)然后烹煮过后，沥出其豆汁，留下的残渣即为咖啡渣，咖啡渣的主要成分为植物细胞壁成分，甘露寡糖和甘露聚糖与细胞壁中的纤维素成分交织在一起，使得甘露寡糖和甘露聚糖不能溶解于水中而保留在咖啡渣中得到富集，传统的提取方法是采用纤维素酶和甘露聚糖酶进行酶解后释放出甘露寡糖，然后浓缩收集，然而纤维素酶能将咖啡渣中广泛存在的纤维素分解为葡萄糖，使得制备的甘露寡糖中含有大量的葡萄糖，纯度降低。
4.因此，针对上述问题提出一种从咖啡渣提取制备甘露寡糖的装置及提取方法。


技术实现要素：

5.在本实施例中提供了一种从咖啡渣提取制备甘露寡糖的装置及提取方法用于解决现有技术中的问题。
6.根据本技术的一个方面，提供了一种从咖啡渣提取制备甘露寡糖的装置，包括蒸发锅、三通管、水泵、出水管、花洒头、溶解筒、凸环和过滤板，所述蒸发锅端口通过连板与引出管一端连接，且引出管通过锥型罩与溶解筒内底部连通，所述三通管一端与引出管连通，且三通管中部管体与水泵的进水端口连接，所述水泵的出水端口安装有出水管一端，且出水管另一端端口安装有花洒头，所述溶解筒内从上至下等距设置有多个凸环，且凸环边缘与过滤板边缘相互连接。
7.进一步地，所述三通管两侧管体上分别安装有第二电动调节阀和第三电动调节阀，且第二电动调节阀通过管体与外接水源连接。
8.进一步地，所述引水管上安装有第一电动调节阀，且第一电动调节阀、第二电动调节阀和第三电动调节阀均通过导线与位于电控盒内的电控元件电性连接。
9.进一步地，所述过滤板设有多个，且多个不同直径大小的过滤板以大至小从上至下分布在溶解筒内。
10.进一步地，所述溶解筒环形面上安装有电控盒，且溶解筒环形面上等距安装有三个支杆。
11.一种从咖啡渣提取制备甘露寡糖的方法，按照如下步骤进行：
12.(1)将咖啡渣放置于溶解筒12中，将第一电动调节阀4和第三电动调节阀7关闭、第二电动调节阀6打开，通过运行水泵9将溶解液经三通管5及出水管10从花洒头11喷出；
13.(2)溶解液喷完后静置1-8h，甘露寡糖溶解于溶解液中，打开第一电动调节阀4，溶解液通过过滤板16经引出管3进入蒸发锅1内；
14.(3)加热蒸发锅1，至溶液温度50-100℃，蒸发将甘露寡糖析出。
15.所述溶解液中包括质量分数0.2-0.5％的纤维素酶、0.2-0.8％的β-甘露聚糖酶和0.3-0.5％磷酸氢二钾。
16.所述溶解液的用量为咖啡渣质量的3-10倍。
17.通过本技术上述实施例，通过运行水泵将溶解液经三通管及出水管从花洒头喷出，能够对咖啡渣进行浇水溶解，有利于将咖啡渣中的糖成分进行溶解，且设置逐层设置的过滤板，能够细化过滤液体，通过通电加热的蒸发锅，能够对液体蒸发将甘露寡糖析出，实现甘露寡糖提取的功能。
18.在传统纤维素酶和β-甘露聚糖酶获取甘露寡糖的基础上，加入磷酸氢二钾，提高了产物的纯度，发明人推测磷酸根或者钾离子竞争性结合纤维素酶的底物位点，影响纤维素酶的酶切效率，使得纤维素酶不能完整切断纤维素大分子的每个糖苷键，从而使得纤维素部分降解，既能满足释放甘露寡糖的要求，又能减少葡萄糖杂质的生成。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
20.图1为本技术一种实施例的整体结构的立体图；
21.图2为本技术一种实施例的整体结构的正视图；
22.图3为本技术一种实施例的溶解筒结构的俯视图。
23.图中：1、蒸发锅；2、连板；3、引出管；4、第一电动调节阀；5、三通管；6、第二电动调节阀；7、第三电动调节阀；8、支杆；9、水泵；10、出水管；11、花洒头；12、溶解筒；13、电控盒；14、锥型罩；15、凸环；16、过滤板。
具体实施方式
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
25.实施例1
26.请参阅图1-3所示，一种从咖啡渣提取制备甘露寡糖的装置，包括蒸发锅1、三通管5、水泵9、出水管10、花洒头11、溶解筒12、凸环15和过滤板16，所述蒸发锅1端口通过连板2与引出管3一端连接，且引出管3通过锥型罩14与溶解筒12内底部连通，所述三通管5一端与引出管3连通，且三通管5中部管体与水泵9的进水端口连接，所述水泵9的出水端口安装有出水管10一端，且出水管10另一端端口安装有花洒头11，所述溶解筒12内从上至下等距设
置有多个凸环15，且凸环15边缘与过滤板16边缘相互连接。
27.所述三通管5两侧管体上分别安装有第二电动调节阀6和第三电动调节阀7，且第二电动调节阀6通过管体与外接水源连接；所述引水管上安装有第一电动调节阀4，且第一电动调节阀4、第二电动调节阀6和第三电动调节阀7均通过导线与位于电控盒13内的电控元件电性连接；所述过滤板16设有多个，且多个不同直径大小的过滤板16以大至小从上至下分布在溶解筒12内；所述溶解筒12环形面上安装有电控盒13，且溶解筒12环形面上等距安装有三个支杆8。
28.本技术在使用时，当咖啡渣放入溶解筒12内时，第一电动调节阀4和第三电动调节阀7关闭且第二电动调节阀6打开，通过运行水泵9将溶解液经三通管5及出水管10从花洒头11喷出，能够对咖啡渣进行浇溶解液溶解，有利于将咖啡渣中的糖成分进行溶解，且设置逐层设置的过滤板16，能够细化过滤液体，当最终过滤液经引出管3进入蒸发锅1内时，通过通电加热的蒸发锅1，能够对液体蒸发将甘露寡糖析出，实现甘露寡糖提取的功能。
29.本实施例的装置结构合理，能够对咖啡渣进行浇水溶解，有利于将咖啡渣中的糖成分进行溶解，且设置逐层设置的过滤板16，能够细化过滤液体；通过通电加热的蒸发锅1，能够对液体蒸发将甘露寡糖析出，实现甘露寡糖提取的功能。
30.实施例2
31.一种从咖啡渣提取制备甘露寡糖的方法，按照如下步骤进行：
32.(1)将咖啡渣放置于溶解筒12中，将第一电动调节阀4和第三电动调节阀7关闭、第二电动调节阀6打开，通过运行水泵9将溶解液经三通管5及出水管10从花洒头11喷出；所述溶解液中包括质量分数0.3％的纤维素酶、0.3％的β-甘露聚糖酶和0.4％磷酸氢二钾；所述溶解液的用量为咖啡渣质量的6倍；
33.(2)溶解液喷完后静置6h，甘露寡糖溶解于溶解液中，打开第一电动调节阀4，溶解液通过过滤板16经引出管3进入蒸发锅1内；
34.(3)加热蒸发锅1，至溶液温度70℃，蒸发将甘露寡糖析出。
35.对比例
36.一种从咖啡渣提取制备甘露寡糖的方法，按照如下步骤进行：
37.(1)将咖啡渣放置于溶解筒12中，将第一电动调节阀4和第三电动调节阀7关闭、第二电动调节阀6打开，通过运行水泵9将溶解液经三通管5及出水管10从花洒头11喷出；所述溶解液中包括质量分数0.3％的纤维素酶、0.3％的β-甘露聚糖酶；所述溶解液的用量为咖啡渣质量的6倍；
38.(2)溶解液喷完后静置6h，甘露寡糖溶解于溶解液中，打开第一电动调节阀4，溶解液通过过滤板16经引出管3进入蒸发锅1内；
39.(3)加热蒸发锅1，至溶液温度70℃，蒸发将甘露寡糖析出。
40.实验例：
41.将实施例2和对比例得到的甘露寡糖冻干样品蒸馏水复溶至浓度5mg/ml，利用高效液相色谱测定其中甘露寡糖的相对含量：
42.具体操作条件如下:液相仪器采用agilent 1260高效液相色谱仪；示差折光检测器；
43.液相柱型号：tsk-oligo；
44.液相条件：0.2mol/l nano3溶液、0.01mol/l nah2po4溶液为流动相；柱温30℃；流速0.5ml/min；进样量:5μl；示差温度35℃。
45.测定结果显示，实施例2的产品甘露寡糖含量占总糖含量的95.5％，对比例的产品甘露寡糖含量占总糖含量的84.3％。
46.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。