香菇多糖無機陶瓷膜超濾法提純工藝技術分析

耿敏

摘? 要：香菇多糖的提純過程，目前已經開發出了多種方法。香菇多糖所具備的理化特征經過深入研究之后，發現不但可以用作工業原料，在疾病診療方面也發揮了重要作用，而要發揮香菇多糖的應有作用，必須要保障提純的精度和分子量。基于對無機陶瓷膜超濾法使用原理和需要采用設備的分析，本文探討了在香菇多糖的提純工藝中，該項技術的使用方法，從而讓最終提純的香菇多糖符合具體的應用指標。

關鍵詞：香菇多糖? 無機陶瓷膜超濾法? 提純工藝? 技術

中圖分類號：TQ461? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）10（c）-0035-03

Abstract： At present， many methods have been developed to purify lentinan. After in-depth research on the physical and chemical characteristics of lentinan， it was found that it can not only be used as an industrial raw material， but also plays an important role in the diagnosis and treatment of disease， but to play the due role of lentinan， the precision and molecular weight of purification must be guaranteed. Based on the analysis of the use principle of inorganic ceramic membrane ultrafiltration method and the need to use equipment， this article discusses the use of this technology in the purification process of lentinan， so that the final purified lentinan meets the specific application indicators.

Key Words： Lentinan; Inorganic ceramic membrane ultrafiltration; Purification technology; Technology

香菇多糖的提純過程，目前已經開發出了多種方法，但是大部分的提純方法無法商用，原因是各類技術的試用過程中，整個技術流程較為復雜，且不能保證提純后的多糖分子量和純度符合要求。對于無機陶瓷膜超濾法，一方面整個提純系統的結構較為簡單，為大規模商用過程奠定了基礎，另一方面可以保證分子量和純度，則該方法具有更高的使用價值。

1? 無機陶瓷膜超濾法原理和操作方案

1.1 技術原理

無機陶瓷膜超濾法的原理本質上是滲濾技術，使用陶瓷材料制作小分子可以滲透的單項滲濾膜，而超濾技術的試用過程，會在單向滲濾通道的反方向上施加壓力，且該數值高于自主滲濾狀態下的力學參數。同時在被過濾物的處理過程，需要根據超濾技術的使用原則、應用方法和施加的壓力參數，將所有的被處理物質放置在超濾膜的加壓端，超濾膜配置在原料池和生成物存儲池的中間位置，則在這兩個因素的共同作用下，可以將取得的香菇多糖濾出，從而讓最終可以取得的物質符合質量標準[1]。

1.2 技術材料

在本文的驗證過程中，既直接使用無機陶瓷膜超濾法取得被提純之后的香菇多糖，也在該過程中直接使用相關的化學試劑，分析在經過了專項處理工作之后，所提純出的多糖材料純度參數，從而給出對于該項提純技術的后續處理和協調方法。在技術材料的確定過程，一類材料為無機陶瓷膜超濾法中本身需要使用的相關設備，比如加壓裝置、陶瓷膜、香菇多糖的溶劑等，另一類是后續的檢測類設備或試劑，比如苯酚、液相頻譜檢測儀等，基于對所有參數的分析，探討該方法在材料過濾方面可以發揮的作用。

1.3 操作流程

在無機陶瓷膜超濾法的操作過程，首先需要對原材料進行處理，從而讓意圖獲取的原材料可以完全按照當前已經制定的工作標準和工作規范，探討在該設備的運行過程中，相關材料的處理方法和運行狀態。其次是相關設備接入，比如超濾系統中需要使用的溶液加壓設備、提純物的吸取設備、對于各類雜質的過濾設備等，只有所有這類信息都得以建設的情況下，方可保證整個系統可以按照預先期望運行。最后處理結果的檢測工作，由于在本文的研究過程，探究的項目為無機陶瓷膜超濾法是否可以在香菇多糖的提純工藝中發揮積極有效的作用，所以在最后的使用過程，必須對該技術的工藝水平進行驗證。

2? 香菇多糖無機陶瓷膜超濾法提純工藝的作用效果

2.1 材料選擇和預處理

無機陶瓷膜超濾法的處理中，顯然不可對干香菇或者鮮香菇直接擠壓處理，故而要對其進行預處理。在材料選擇中，采用的原料為干香菇，直接采購自當地的農貿市場;濃硫酸、苯酚和95%乙醇等，這類材料的作用是可以實現對多糖的提純，要按照實際需要配置相應的水溶液[2]。另外在工作過程中，也需要對其香菇原材料中可能存在的雜質進行處理，該過程中采用超聲波清洗機，其作用對象是干香菇材料，尤其是對于香菇的根部，需要使用該設備進行處理，從而防止在后續的處理過程中，原材料中存在的不溶性雜質對其他材料、設備造成損壞。需要注意的是，在所有的設備和試劑的使用過程中，需要完全按照該項工作的相關方案和工作結果的要求合理檢查運行狀態。

2.2 溶液處理

溶液處理是無機陶瓷膜超濾法中最重要的一個步驟，要能夠消除獲取溶液中的不溶性雜質，則在后續的處理過程中，需要使用專業的打磨機，對香菇進行破壁處理，之后取得溶液。在取得了溶液之后，需要對該材料進行過濾處理，直接采用濾紙過濾即可，在實驗過程中，取得500ml的經過預處理的溶液，使用專業設備處理，從而取得粗提液。在經過了處理之后，將該溶液直接配置到離心泵中，通過調節泵體的轉速和處理方式，即可直接將該溶液作為后續的超濾液進行處理。

2.3 正式超濾

在正式的超濾處理中，要將已經經過了預處理的溶液進行超濾處理，該過程中使用的設施為超濾料槽，可通過對該方法的使用，調解不同的超濾溫度、壓力差、溶液流速等情況下，香菇多糖的超濾結果。在超濾料槽的處理過程，要取得500ml的粗提液，配置到超濾料槽中之后，要改編離心泵的轉速和樣品的出口開關，以控制跨膜的壓力差和膜表面的液體流速。在濾出的溶液達到400ml時，需要使用蒸餾水多次沖洗超濾料槽，蒸餾水的使用量為100ml，同時在該過程中需要控制操作溫度、無機陶瓷膜的液體流速、跨膜壓力差以及對超濾料槽的沖洗次數等，之后將取得的處理結果作為后續的提純方案分析數據，從中選擇實際加工處理中，可以采用的最佳處理參數體系。

2.4 成果分析

在專項處理結果中，共分為9組，其中1～3組的超濾溫度都為40℃，壓力差分別為0.1MPa、0.2MPa和0.3MPa，溶液的流速分別為4.5mg/ml、5.0mg/ml和5.5mg/ml，沖洗次數分別為1次、2次和3次，從實驗結果上來看，香菇多糖的回收率分別為88.7%、81.2%和90.0%[3]。

4～6組的超濾溫度都為45℃，對于超濾工作中的膜兩段壓力差、溶液的流速、對于超濾料槽的沖洗此處也都按照1～3組的參數進行配置，其中取得的香菇多糖回收率分別為83.6%、89.0%和93.0%。

7～9組的超濾溫度都是50℃，對于其他的參數配置情況，都按照與1～3組的相同參數進行配置，完全按照已經制定的超濾工作方案進行分析，取得的香菇多糖回收率參數分別為87.0%、95.0%和91.0%。通過對這9組實驗取得的回收率上來看，當超濾溫度為50℃，無機陶瓷膜兩端的壓力差為0.3MPa，且對于超濾料槽的沖洗次數為1次時，香菇多糖的回收率達到95.0%，為最高狀態，則可確定該參數使用是可以取得最高的回收率。該試驗結果說明，由于無機陶瓷超濾膜結果具有穩定性，且不含有有機質，則在該材料的使用過程，一方面可以防止系統運行中生成其他類型的雜質，另一方面在工作過程中，由于陶瓷膜的表面光滑，所以在系統的運行過程，可以降低對香菇多糖的損耗量，此外通過對回收多糖純潔度的分析，發現多糖的純度達到84.3%。

3? 香菇多糖無機陶瓷膜超濾法提純工藝的優化方案

3.1 抗氧化處理

無機陶瓷膜超濾法的使用過程中，需要消耗一定的處理時間，同時使用的菇多糖溶液本身也具有一定的氧化性，這就導致在多糖的提純過程中可能遭受氧化。在提純工藝的抗氧化性能測定過程，使用DPPH自由基進行檢測，直接從提純后的香菇多糖中，直接取得樣本2ml，并向其中加入2ml的DPPH溶液，該溶液物物質的量為0.2mol/L，在混合并搖晃均勻之后，放置在常溫且無光照處0.5h，之后在517nm波長的光環境下測量經過處理多糖溶液的吸光率[4]。

另一個實驗組為多糖溶液和無水乙醇的混合溶液，在處理過程中，也讓其處于517nm波長的光環境下，測量該溶液的吸光率[5]。對于該項測試工作的對照組，為使用的無水乙醇，通過對不同情況下吸光率的分析，可以得到多糖的氧化量。

從測試結果中可以發現，當超濾處理的時間過長時，則香菇多糖的被氧化比例升高，這與常規性的知識貼合。此外若在超濾處理過程中，使用了過氧化氫、硫酸等藥品作為溶劑時，則香菇多糖的被氧化速度大幅提高，故而在超濾工藝中，要科學控制處理時間，同時對于溶劑也要經過科學選擇。

3.2 超濾時間控制

在超濾時間控制過程中，并不是意味著所有的處理步驟都要縮短時間，而是在特定的處理與加工步驟中，采取相關方法進行處理。其中需要充分縮短處理時間的步驟為對香菇的預處理過程，故而在具體的處理過程，一方面在對香菇進行正式的打磨和粉碎處理之前，使用專業設備去除香菇材料中存在的不溶性雜質，可以使用超聲波處理裝置達成目的[6]。另一方面項目打磨粉碎處理之后，要合理控制該材料與空氣的接觸時間，必要時可以在真空環境下處理，通過該模式，可以有效防止在材料的預處理之后，多糖材料品質由于被氧化，從而導致超濾工藝的品質下降[7]。

3.3 加工流程協調

在加工流程的協調過程中，需要經過材料的預處理、過濾、超濾處理，之后將富集了多糖材料的溶液抽出即可。在加工流程的協調過程，首先需要全面控制所有的加工步驟和工藝限制參數，以提高溶液中的香菇多糖含量。此外在處理過程，也需要精準控制提純參數，包括溶液的處理溫度、處理時間、滲濾膜的兩側壓力差、溶液的處理流量等，要求所有的加工和處理方案中，都必須要按照上文中已經取得的分析結果進行選用[8-9]。

另外在流程的協調過程中，也需要根據具體工藝中可以取得的專項工作結果，分析該工程項目的后續處理和整合方案，要求在取得了相關工作成果之后，需要找到當前操作過程中的問題和缺陷，并在后續的工作中將其解決[10]。

4? 結語

綜上所述，香菇多糖的提純工作中，可通過無機陶瓷膜超濾法，實現對于其中含有多糖的提純，之后方可讓整個系統的運行質量得到保持。在專項處理過程中，需要通過對香菇材料的預處理，之后獲取溶液，借助無機陶瓷滲濾膜結構超濾處理，同時對于加工過程中的溫度、流量、滲濾膜兩端的壓力差等參數，都需要經過科學分析。

參考文獻

[1] 鄧加聰，曾銹華，陳婕，等.香菇多糖的提取工藝及抗氧化性研究[J].化學工程與裝備，2020（5）：12-14.

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[4] 文喜艷，邵晶，王蘭霞，等.膜技術在中藥多糖分離純化中的研究進展[J].中國藥房，2016，27（28）：4002-4005.

[5] 單聯剛.香菇多糖無機陶瓷膜超濾法提純工藝優化研究[J].吉林農業，2016（3）：85.

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[7] 朱德艷.幾種香菇多糖純化方法的比較[J].農產品加工：創新版，2009（4）：14-15.

[8] 單聯剛.香菇多糖無機陶瓷膜超濾法提純工藝優化研究[J].吉林農業，2016（3）：85.

[9] 盧川，李娟.香菇多糖對力竭運動大鼠外周血炎癥反應的抑制作用[J].中國食用菌，2020，39（9）：54-57.

[10] 鄧加聰，曾銹華，陳婕，郭婷婷，鄭虹.香菇多糖的提取工藝及抗氧化性研究[J].化學工程與裝備，2020（5）：12-14.