甘油葡萄糖苷的制备方法及作为水泥助磨剂的应用

背景及概述^[1][2]

甘油葡萄糖苷(Glucosylglycerol,GG)是一类由甘油分子和葡萄糖分子通过糖苷键连接而形成的糖苷类化合物，在自然界中，根据立体构型(α和β)和糖苷键连接位置的不同存在6种不同的立体结构。其中具有重要生理功能的结构为2-α构型，研究证明其主要有皮肤保湿、预防龋齿、α-葡萄糖苷酶抑制剂及有助于大分子稳定、抑制脂肪细胞内中性脂的累积、抗过敏及抗癌等重要生理功能，在相关领域的应用潜力巨大。

制备^[2]

利用微藻生产甘油葡萄糖苷(GG)，能够实现从二氧化碳到GG产品在同一细胞内的直接转化，具有高转化效率和低碳排放的特点，被认为是非常有前景的GG的生产方式。现有的微藻细胞的采收、其中GG的萃取、纯化等仍然存在采收成本高、效率低，萃取后微藻细胞无法回收利用、萃取液中GG的分离与纯化工艺目前还未得到开发等问题，因此，有必要研究一种新的GG的工业化生产系统。

CN201811096218.6提供一种工业化生产甘油葡萄糖苷的工艺及系统。不仅培养出了含有高含量GG的微藻细胞，同时利用微藻细胞代谢响应机理的生态特征，在保证微藻细胞活性和生物相对稳定的同时，从微藻细胞中萃取代谢产物的混合液，并设计了配套的装置，大幅度提高了微藻细胞的采收和萃取效率，显著降低了微藻细胞中代谢产物的生产成本；最后，还开发了一种萃取液中GG的分离与纯化工艺，从而提出了一整套甘油葡萄糖苷的工业化生产工艺及系统，对于GG的规模化应用具有重要的现实意义。

技术方案如下：首先，本发明公开了一种工业化生产甘油葡萄糖苷的系统，包括培养系统、采收系统、萃取系统，所述培养系统、采收系统、萃取系统依次相连，培养系统用于微藻细胞的培养，采收系统用于分离来自培养系统中的微藻细胞和培养液，分离后将微藻细胞送入萃取系统，萃取系统再将微藻细胞内的GG萃取出来。其次，本发明公开了一种工业化生产甘油葡萄糖苷(GG)的工艺，包括如下步骤；

(1)首先，通过藻液输送泵将培养系统中的微藻细胞和培养液送入采收系统中的进液管中，进液管将微藻细胞和培养液通过布液孔均匀分布到滤渣床中，通过滤渣床床面对微藻细胞和培养液中的杂质进行过滤，杂质汇集在滤渣收集槽中后，被滤渣清扫杆通过滤渣排出口、排渣通道清除出去，而过滤掉杂质的微藻细胞和培养液进入采收床；

(2)经过步骤(1)滤除杂质的微藻细胞和培养液进入采收床的床面，同时，清水箱中的清水通过中空的转动轴后进入清洗喷水管，随着转动轴的转动，清水从清洗喷水管的喷水孔喷出后，对采收床床面上的微藻细胞进行均匀的清洗，且喷水孔的射流方向与微藻细胞流动的方向呈45°-90°倾斜角度，使培养液和微藻细胞快速分离，微藻细胞汇集后从采收床底部的藻泥输出口中排出；

(3)步骤(2)中，从采收系统中排出的微藻细胞通过藻泥输送泵进入微藻细胞均料装置中的微藻细胞仓，均料口将微藻细胞输送到并均匀、全面积地覆盖在过滤带上，控制阀控制匀料口的输送量和微藻细胞覆盖在过滤带上的厚度；

(4)步骤(3)中的微藻细胞进入初级真空分离器，脱除微藻细胞表面多余的液体，减少水分和杂质对后续萃取和分离的影响；

(5)步骤(4)中的微藻细胞依次经过级、第二级、第三级萃取分离单元后，分别得到含有不同GG浓度的萃取液，经过三级萃取后的微藻细胞由微藻细胞循环泵输送到培养系统进行循环培养，萃取液进行下一步处理；

(6)将步骤(5)中得到的萃取液先置于过滤装置中去除萃取液中杂质；然后继续将萃取液置于色素脱除装置中，通过色素脱除膜脱除萃取液中分子量大于500的色素，而使GG以及分子量500以下的带有色素的物质通过；

(7)将步骤(6)中的萃取液继续送入第二色素脱除装置中，通过为吸附树脂柱脱除萃取液中分子量500以下的带有色素的物质；

(8)将步骤(7)中的萃取液继续送入脱盐装置中，通过膜浓缩设备脱盐时的同时，对萃取液进行浓缩；

(9)将步骤(8)中的萃取液继续送入脱水装置中，进一步去除多余水分，最终得到高纯度的GG纯品。

应用 ^[2]

CN201010240477.9 报道了将多元醇葡萄糖苷作为水泥助磨剂的应用。将多元醇葡萄糖苷作为助磨剂原料，它既具备多元醇类助磨剂的优势，提高水泥磨机的效率，又克服了糖类物质易降解腐败的局限性，特别在粉磨过程中对提高3‑32μm水泥颗粒的含量，作用尤其明显，使 3‑32μm颗粒含量占到55‑65％左右。多元醇葡萄糖苷作为助磨剂，其助磨效果明显，它既可单独使用又可复配使用。上述的多元醇葡萄糖苷可以是乙二醇葡萄糖苷、二甘醇葡萄糖苷、丙二醇葡萄糖苷或甘油葡萄糖苷，或者是它们的任意比例的混合物。

主要参考资料

[1] CN201810907595.7 一种甘油葡萄糖苷产品及甘油葡萄糖苷的纯化方法与应用

[2] CN201811096218.6 一种工业化生产甘油葡萄糖苷的工艺及系统

[3]CN201010240477.9 多元醇葡萄糖苷作为水泥助磨剂的应用