技术详细介绍
一、产品简介
甘薯多糖，外文名为Sweet potato polysaccharides，系由植物甘薯中提取出来的水溶性糖类混合物。外观为白色固体粉末，可溶于水，难溶于高浓度的甲醇、乙醇、乙醚等有机溶剂。据文献报道，经研究表明甘薯多糖的单糖组成是葡萄糖、半乳糖、木糖等；已分离出4种纯品组分，它们的分子量分别为86000、47000、23000、176；还分离出二种纯品组分(SPPS-Ⅰ-fr-Ⅰ和SPPS-Ⅰ-fr-Ⅱ)，其中SPPS-Ⅰ-fr-Ⅱ的分子量为53200。
甘薯多糖组分SPPS-Ⅰ-fr-Ⅱ(Sweet potato polysaccharides fraction，SPPS-Ⅰ-fr-Ⅱ)，不含蛋白质、核酸、酚类和糖醛酸，仅含碳、氢和氧（碳41.2%、氢6.63%和氧51.70%）三种元素，属非淀粉类中性多糖，是由葡萄糖组成的葡聚糖；甘薯多糖组分SPPS-Ⅰ-fr-Ⅱ的比旋光度[α]D为+115.0(c =0.8，H2O,20℃)，特性黏度[η]为17.23×10-3(mL/g)。
小白鼠动物试验表明，甘薯多糖SPPS-Ⅰ-fr-Ⅱ有很好的抗癌效果。低剂量SPPS-Ⅰ-fr-Ⅱ（低于50mg/kg）多糖对Lewis肺癌有显著的抑制作用，高剂量多糖（大于150mg/kg）对B16黑色素和Lewis肺癌有强烈的抑制作用。
甘薯（Sweet potato）又称番薯、白薯、红薯、山薯、山芋、红芋、红苕、番瓜和地瓜等，属旋花科草本植物。
甘薯营养丰富，成分平衡，其营养种类比大米或玉米更齐全，是我国南方山区人们的重要粮食。据检测，鲜甘薯含淀粉为20%～30%、糖类为25%～29%、纤维素为7%～9%、蛋白质为3%～5%、胡萝卜素为3～10mg/100g、维生素C为15～20mg/100g，热值为127kcal/100g，还有尼克酸、脂肪、近20种氨基酸和多种矿物质等，是理想的食物原料。
在工业上，甘薯是制淀粉、糖类、酒精、有机酸（柠檬酸、乳酸、反丁烯二酸和衣康酸）、丙酮、丁醇、甘油、抗生素（青霉素、灰黄霉素、庆大霉素、井岗霉素）、植物激素、味精、果胶和饲料等重要产品的原料。
医药保健方面，著名医学家李时珍在《本草纲目》中记载"白薯蒸、切、晒、收，充作粮食，使人长寿少病"。又指出甘薯有"补虚气，益气力，健脾胃，强肾阴"的作用。在《纲目拾遗》中记载甘薯可"补中和血暖胃，肥五脏"。近代对常食甘薯者统计，长寿人居多数，许多人称甘薯为"长寿果"确非虚传。美国从甘薯中提出一种DHEA物质，能阻止白鼠不再患结肠癌、乳腺癌，寿命由正常的24个月延长到36个月。日本从甘薯中提出的黏液蛋白，可阻止血管中的脂肪沉积、减少皮下脂肪积累，能防治心血管病和肥胖症等疾病。我国对动物实验表明，甘薯有治病长寿和抑制癌细胞生长的作用，机理在于能有效地提高机体的免疫力。甘薯中含有7%～8%纤维素，人食后，纤维素能吸收水分，刺激肠壁，可增大粪便体积，促进肠胃蠕动，有利于大便排泄，从而减少因便秘产生的毒素危害，可防治糖尿病、痔疮、大肠癌的发生，起到长寿少病的作用。
20世纪40年代，从天然植物中所提取的多糖已开始作为药物应用，随着提取分离技术和分析测试技术的进展，对多糖的提取及其应用研究有了长足的进步，越来越多的研究表明，多糖在治疗肿瘤、癌症、风湿症、病毒性肝炎、艾滋病、代谢及感染性疾病等方面均有一定疗效，多糖在医疗和保健中的作用，正在越来越引起人们的关注。
二、绿色技术
1．甘薯是一种产量很高的粮食作物，对土壤适应性很强，种植相当普遍；我国除青藏高原外，各地都有栽种，尤其以黄淮平原、四川、东南沿海各省山丘地带较为集中，全国红薯种植面积达1.5亿亩，年产量1.5亿t以上，居世界之首；我国红薯产量大、质量好、价格低，为甘薯多糖可持续性生产提供了丰富的可再生绿色资源。
2．提取甘薯多糖后的残渣，主要成分是淀粉、糖类及其他营养物质，可用于制取淀粉、糖类、酿酒或加工成各种花色食品，也可直接做饲料使用，能做到全部综合利用，无废渣污染环境。
3．甘薯是主要粮食之一，安全无毒；采用水浸醇沉、Sevag法凝固除蛋白、层析提纯等过程制取甘薯多糖，无有害物生成；生产中所使用的乙醇和乙醚等有机溶剂可回收循环使用；甘薯残渣可做许多产品的原料，无残渣污染环境，易于实现清洁生产。
4．层析法是当今最为有效的分离、分析方法之一，它具有分离效能高、常温操作、设备简单等特点，特别适合于天然生物成分的提取与纯化，是一种先进的无污染的绿色技术。
5．甘薯多糖无毒副作用，不危害环境，在治疗风湿症、病毒性肝炎、感染性疾病等方面均有一定疗效，尤其是对黑色素和癌症有抑制作用，是有益于人类的环境友好产品。
三、提取加工工艺
1．基本原理
用水浸泡甘薯粉，多种水溶性多糖都会被水溶解提取出来；在提取液中加入Sevag试剂，使提取液中的游离蛋白变性析出，分离除去，得到除蛋白提取液；除蛋白提取液经水透析、乙醇沉淀、过滤、干燥得水溶性甘薯混合粗多糖。
把水溶性混合粗多糖溶于适量的水中，再上DEAE-纤维素柱，层析纯化得水溶性混合多糖溶液；混合多糖溶液经浓缩、干燥，得混合甘薯多糖。
将混合甘薯多糖溶于适量的氯化盐溶液中，然后上Sephadex G-100柱，层析分离出单组分多糖，经水透析、浓缩、干燥，得到水溶性单组分甘薯多糖产品。
2．工艺流程
（1）制取甘薯混合粗多糖（略）
（2）制取单组分甘薯多糖（略）
（3）制取多糖组分SPPS-Ⅰ-fr-Ⅱ
A.制取甘薯混合多糖（略）
B.制取多糖组分SPPS-Ⅰ-fr-Ⅱ（略）
3．主要设备
粉碎机、脱脂器、浸提罐、过滤器、溶解器、除蛋白器、透析装置、DEAE-纤维素柱（DE-52，Cl-型）、Sephadex G-100柱、干燥器、浓缩装置、真空系统等。
四、安全生产
1．氯仿能被光催化在空气中氧化生成氯化氢和光气，有剧毒；因此，在使用氯仿时要保持设备密封状态良好，室内注意通风，防止意外事故发生。
2．生产中使用了乙醇和乙醚等易燃易爆有机溶剂，力求做到设备严格密封，消除跑、冒、滴、漏；加强车间空气流通，保证空气成分安全；杜绝火种隐患，防止火灾事故发生。
3．乙醚对人体有麻醉作用，特别注意乙醚的安全使用；乙醚蒸汽与空气的混合物爆炸极限为1.85%～36.5%（V/V），危险区域较宽；如不慎泄漏或抛洒，应及时采取措施予以补救，加强排风，控制空气中乙醚含量在下限以下，以保安全。
五、环境保护
1．生产中使用的乙醇和乙醚等有机溶剂，要及时回收供循环使用，严防泄漏造成环境污染和安全事故。
2．甘薯含水溶性多糖约为3%～5%，层析过程中，含其他组分的洗脱液，应分别加以收集，可副产其他多糖组分产品。
3．生产中排出的甘薯渣，含有大量的淀粉和其他营养物质，可用于提取淀粉、酿酒、制糖、制柠檬酸等多种有机化工产品，还可制抗生素等，也可直接作饲料；甘薯渣应充分综合利用，杜绝污染环境。
六、产品质量
1．产品标准
产品质量参考指标：
项目 指标
外观 白色固体粉末
含量 ≥96%
水分 ≤3%
铜（以Cu计） ≤0.05mg/kg
砷（以As计） ≤0.05mg/kg
汞（以Hg计） ≤0.05mg/kg
铅（以Pb计） ≤0.05mg/kg
2．环境标志
甘薯多糖是以甘薯为原料提取制成的，甘薯是人类的重要粮食之一，原料清洁；采用水浸醇沉、层析纯化分离等工艺制备，无有害物质产生，可实现清洁生产；甘薯多糖对人无毒，对环境无害，有多种药用和保健功能，尤其是对黑色素和癌症有很好的抑制作用；其生产和使用过程对环境均无害。