从发酵液中提取普鲁兰的技术和工艺 本发明涉及普鲁兰的提取技术和工艺
普鲁兰(pullulan)是由出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)利用蔗糖或淀粉水解物在好氧条件下发酵产生的由α-1.6糖苷键连接的一种高分子量的聚麦芽三糖，又称为短梗霉多糖。它易溶于水，无色，无味，无嗅，无毒，有良好的化学稳定性，加工性能和粘结性能，可以成膜，抽丝，具有较强的机械性能和极好的隔氧性能，在自然界可缓慢降解，因此被广泛地应用于医药，卫生，食品，轻化工，农业，电子，印刷，造纸，建材，烟草，木材加工，特种材料等多方面。
自从1938年从微生物的培养物中分离出普鲁兰以后，现今，尚未见到在工业生产上分离普鲁兰的简便可行的方法。虽然日本林源公司于1972年首先开始小批量生产，但由于普鲁兰发酵液为黑色糊状物，提取十分困难，基本上采用传统的分离技术和工艺：首先将发酵液稀释，高速离心除菌体，然后脱色，浓缩，进行酒精沉淀。其工艺复杂，成本高，提取技术和工艺不合理。
本发明的目的是设计一种简便易行的全新技术和工艺，也就是利用理化处理、絮凝、离心、超滤、喷雾干燥等技术手段获得在工业上广泛应用的普鲁兰。本发明的具体技术工艺是将由出芽短梗霉利用蔗糖或淀粉水解物进行发酵产生的含有普鲁兰的发酵液经加热到50-150℃，最适温度范围为70-100℃，杀死微生物细胞，并使代谢物变性失活；在上述温度范围内加入占发酵液体积0.1-3％的助滤吸附剂，如皂土、硅藻土、白土、活性炭、纤维素等，搅拌保温0-30分钟，最适时间为5-10分钟；然后降温到0-40℃，在最佳温度范围10-25℃内，控制物料pH在3-10的范围内，最佳pH为4-8之间，搅拌下缓慢加入絮凝剂溶液，絮凝剂在发酵液中的浓度为0.01-5％，最适浓度范围为0.05-2％。絮凝剂包括无机絮凝剂，如二或三价金属的水溶性盐：氯化亚铁、氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、氯化钙、硝酸钙、氯化镁、硫酸镁、硝酸镁、三氯化铝、硫酸铝、明矾、氯化锰、硫酸锰、硝酸锰、氯化锡、氯化铅、硫酸钴、氯化钴、氯化镍等：有机絮凝剂有：聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺部分水解物、去乙酰基壳多糖、聚烯胺、聚丙烯酸、丙烯酸-马来酸共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸共聚物、CM-纤维素等。絮凝剂加完后继续搅拌1-30分钟，最佳时间范围为5-15分钟，然后在上述温度下静置4-24小时，最适时间为6-12小时。在三足离心机上于1000-4000转/分钟下离心进行液-固分离，使用的离心袋用80-240目的滤布制作。滤饼用1-5倍的固体体积的pH为3-10的水搅拌浸洗1-5次，离心后，将离心液合并。于温度为10-60℃地条件下可选用在截留分子量为1000-500000道尔顿的超滤器上进行膜分离和浓缩，用浓缩液体积的1-5倍pH3-9的水稀释1-5次，进行洗涤和浓缩，最后浓缩到原体积的1/5-1/10。在喷雾干燥器上进行喷雾干燥，喷雾干燥液的普鲁兰浓度控制在10-25％，热风进口温度为150-180℃，出口温度为80-100℃，可得到粉末状的工业级、食品级和医药级普鲁兰产品。
实施例1．
(1)取普鲁兰的发酵液1000升，将pH调到4-8之间，在缓慢搅拌下，于20℃加入3％的氯化铝溶液50升，继续搅拌10分钟后，将絮凝物静置8小时；
(2)用120目滤布制作离心袋，于三足离心机上3500转/分钟下离心进行固-液分离，固体用1-2倍体积的自来水搅拌洗涤离心，反复二次，合并离心液；
(3)滤液经1.5微米的精密过滤器过滤，在室温下滤液用截留分子量为3000的内压式(或外压式)中空纤维超滤器进行浓缩分离，浓缩到180升左右时，加入pH调到3-8的180-200升自来水将浓缩液稀释，超滤浓缩，再洗一次，得浓缩液；
(4)用离心喷雾的方法进行喷雾干燥，热空气进口温度为180℃，出口温度为80℃条件下进行喷雾干燥，得粉末状的工业级普鲁兰产品。实施例2．
(1)取普鲁兰发酵液500升，在搅拌下于夹套罐内加热至90-100℃，保温5分钟，按发酵液体积的0.2％加入皂土搅拌，夹套通入冷水降温到25℃，pH调到4-8之间，缓慢搅拌下加入5％的三氯化铁溶液30升，再加入1％的聚丙烯酸的水溶液5升，继续搅拌10分钟后，静置6小时。
(2)以100目的滤布为离心介质，于3500转/分钟下，用三足离心机对上述物料进行离心，固体用总体积为200升pH为3-9的蒸馏水分三次洗涤，离心液合并。
(3)滤液经1.5微米的精密过滤器过滤，室温下，滤液用截留分子量为1万的卷式膜超滤器进行分离浓缩，保留液体积浓缩到50-60升时，用总体积为200升的蒸馏水分三次稀释保留液，超滤，洗涤，浓缩得浓所液。
(4)超滤浓缩液用实施例1(4)的方法进行喷雾干燥，得粉末状食品级普鲁兰产品。实施例3．
(1)取普鲁兰发酵液500升，在夹套罐内搅拌下加热到95℃，加入2.5公斤的活性炭，保温10分钟后，通入冷水降温到20℃,pH调到3-9之间，缓慢搅拌，逐渐加入50升浓度为4.0％的氯化钙溶液，再加入15升的1％的聚丙烯酸溶液，继续搅拌10分钟，室温静置12小时。
(2)用三足离心机于3500转/分钟转速下离心，离心袋用120目滤布制成；离心所得固体用总体积150升的去离子水分三次洗涤，离心，合并离心液。
(3)滤液经1.5微米的精密过滤器过滤器过滤，室温下，滤液用截留分子量为10万的平板膜堆式超滤器进行分离浓缩到50升，用去离子水200升分四次稀释浓度缩液，超滤洗涤，最后得浓缩液50升。
(4)超滤浓缩液用实施例1(4)的方法进行喷雾干燥，得粉末状医药级普鲁兰产品。实施例4．
(1)取普鲁兰发酵液1000升，于夹套罐内搅拌下加热到100℃，保温5分钟，加入5.0公斤硅藻土，搅拌混合均匀，冷却降温到20℃；调整pH到3-9之间，缓慢搅拌下加入浓度为3％的硫酸锌溶液50升，再缓慢加入1％的去乙酰基壳多糖溶液，继续缓慢搅拌10分钟，静置8小时。
(2)用三足离心机于3500转/分钟转速下离心，离心袋用120目滤布制成；离心所得固体用总体积300升的蒸馏水分三次洗涤，离心，合并离心液。
(3)滤液经1.5微米的精密过滤器器过滤，室温下，滤液用截留分子量分别为50万、20万和3000的三个内压式中空纤维超滤器以串联方式进行超滤，同时达到分子量分割和浓缩目的。当每个保留液浓缩到适当体积时，分别在每个保留液储罐中加同等体积的蒸馏水，稀释后进行超滤洗涤浓缩，同样操作重复进行一次，可获得不同分子量的普鲁兰浓液。
(4)超滤浓缩液用实施例1(4)的方法进行喷雾干燥，得粉末状平均分子量分别为50万道尔顿以上、30万和近10万道尔顿的食品级普鲁兰产品。实施例5．
(1)与实施例1(1)同，
(2)与实施例1(2)同，
(3)与实施例4(3)同，超滤时的稀释液改用自来水代替蒸馏水。
(4)与实施例1(4)同，可生产粉末状不同分子量的工业级普鲁兰。实施例6．
(1)与实施例3(1)同，
(2)与实施例3(2)同，
(3)与实施例4(3)同，超滤时的稀释液改用无离子水代替蒸馏水。
(4)与实施例1(4)同，可生产粉末状不同分子量的医药级普鲁兰。