從糖蜜中回收甜菜堿的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種從基本上由糖蜜組成的原料中回收甜菜堿的工藝，包括：i.一個(gè)去礦質(zhì)化步驟，其中使得鹽在該糖蜜中的總量達(dá)到低于2wt.％的水平(以總干物質(zhì))；ii.一個(gè)轉(zhuǎn)化步驟，其中該糖蜜經(jīng)受果聚糖形成酶的作用，以形成一種含有果聚糖的糖蜜(果聚糖-糖蜜)；iii.一個(gè)分離步驟，其中使該果聚糖-糖蜜經(jīng)受色譜分離，從而獲得一種含有甜菜堿的級分，其中在步驟(iii)之前執(zhí)行步驟(i)，并且其中在步驟(ii)之前、期間或之后執(zhí)行步驟(i)。該原料可以替代性地含有稠汁或基本上由稠汁組成。
【專利說明】從糖蜜中回收甜菜堿的工藝
[0001]本發(fā)明涉及一種從主要由糖蜜組成的原料中回收甜菜堿的工藝。
[0002]US-A-5127957公開了這樣一種工藝。在該已知的工藝中，甜菜糖蜜的原料溶液被送入一個(gè)模擬的移動(dòng)床色譜系統(tǒng)。用水作為洗脫液。該色譜分離造成了多種級分的形成，除其他之外，一種含有增加的甜菜堿含量的級分，和一種含有增加的蔗糖含量的級分。在US-A-5127957的實(shí)例I中，含有增加的甜菜堿含量的級分具有70.9wt.%的甜菜堿(以干物質(zhì))和11.1wt.%的蔗糖(以干物質(zhì))；含有增加的蔗糖含量的級分具有86.6wt.%的蔗糖(以干物質(zhì))和3.3wt.%的甜菜堿(以干物質(zhì))。
[0003]該已知工藝的缺陷即在于甜菜堿從該糖蜜的其他級分中的分離并不總是理想的。
[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服所述缺陷。
[0005]上述目的通過以下工藝實(shí)現(xiàn)，該工藝包括:
[0006]1.去礦質(zhì)化步驟，其中鹽在糖蜜中的總量達(dá)到低于2wt.%的水平(以總干物質(zhì))；
[0007]i1.轉(zhuǎn)化步驟，其中該糖蜜經(jīng)受果聚糖形成酶的作用，以形成一種含有果聚糖的糖蜜(果聚糖-糖蜜)；
[0008]ii1.分離步驟，其中對該果聚糖-糖蜜進(jìn)行色譜分離，從而獲得一種含有甜菜堿的級分，
[0009]據(jù)此在步驟(iii)之前執(zhí)行步驟(i)，并且據(jù)此在步驟(ii)之前、期間或之后執(zhí)行步驟⑴。
[0010]本發(fā)明的工藝的優(yōu)點(diǎn)在于能夠更有效地獲得高純度的含甜菜堿的級分。
[0011]本發(fā)明的工藝的又一優(yōu)點(diǎn)在于，本工藝中的一個(gè)重要的另外的級分(即含果聚糖級分)如與已知工藝中的含蔗糖級分相比，可以具有與已知工藝中相應(yīng)的含蔗糖級分相比更高的價(jià)值。
[0012]Iraj Ghazi 等人在 J.Agric.Food Chem.，2006，54 (8)，pp2964_2968 上公開了為何將來自甜菜處理的糖漿和糖蜜評估為對于酶合成果糖-低聚糖(FOS)的低成本且可用的底物。一種特征為存在轉(zhuǎn)果糖基酶活性的市售的果膠酶(Pectinex Ultra SP-L，來自棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus))作為生物催化劑使用。
[0013]本發(fā)明的工藝涉及甜菜堿的回收。如在此處的含義，甜菜堿以其甘氨酸甜菜堿或者N，N，N-三甲基甘氨酸的含義使用，是一種除其他之外在甜菜(Beta vulgaris)中存在的兩性離子，并且具有以下結(jié)構(gòu)式(I):
[0014]
【權(quán)利要求】
1.從基本上由糖蜜組成的原料中回收甜菜堿的工藝，該工藝包括: 1.一個(gè)去礦質(zhì)化步驟，其中使得鹽在該糖蜜中的總量達(dá)到低于2wt.%的水平(以總干物質(zhì))； ?.一個(gè)轉(zhuǎn)化步驟，其中該糖蜜經(jīng)受果聚糖形成酶的作用，以形成一種含有果聚糖的糖蜜(果聚糖-糖蜜)； ii1.一個(gè)分離步驟，其中使該果聚糖-糖蜜經(jīng)受色譜分離，從而獲得一種含有甜菜堿的級分， 其中在步驟(iii)之前執(zhí)行步驟(i)，并且其中在步驟(ii)之前、期間或之后執(zhí)行步驟(i)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其中在該去礦質(zhì)化步驟中鹽的總量被降低至以總干物質(zhì)計(jì)最多0.5wt.%。
3.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工藝，其中該果聚糖形成酶選自以下各項(xiàng)組成的組:具有內(nèi)菊粉酶活性的酶、具有果糖基轉(zhuǎn)移酶活性的酶、以及它們的混合物。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工藝，其中該去礦質(zhì)化步驟(i)作為色譜分離來執(zhí)行，其中一種強(qiáng)酸陽離子樹脂在該色譜分離中用作固相。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工藝，其中在分離步驟(iii)中使用了一種強(qiáng)酸陽離子交換樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工藝，其中該強(qiáng)陽離子交換樹脂是一種以下樹脂組成的樹脂系統(tǒng)，其中在20%與95%之間是處于鈉或鉀形式的樹脂，并且在5%與80%之間是處于鈣形式的樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的工藝，其中在該轉(zhuǎn)化步驟中，該糖蜜經(jīng)受具有內(nèi)菊粉酶活性和/或果糖基轉(zhuǎn)移酶活性的酶的作用以形成一種含果糖-低聚糖的糖蜜(FOS-糖蜜)，并且其中該分離步驟是在該FOS-糖蜜上執(zhí)行的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的工藝，其中該分離步驟是在一個(gè)模擬移動(dòng)床(SMB)色譜系統(tǒng)中進(jìn)行的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的工藝，其中在該分離步驟中除了含有甜菜堿的級分，也獲得了含有果聚糖的級分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的工藝，其中該原料含有稠汁或基本上由稠汁組成。
11.轉(zhuǎn)化的甜菜糖蜜產(chǎn)品，含有: -至少1wt.%的果聚糖，以總的碳水化合物干物質(zhì)測量； -在0.05wt.%與2.0wt.%之間的甜菜堿，以總的干物質(zhì)測量；以及 -最多4wt.%的葡萄糖，以總的碳水化合物干物質(zhì)測量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)化的甜菜糖蜜產(chǎn)品，含有至少65wt.%的果聚糖，以總的碳水化合物干物質(zhì)測量。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的轉(zhuǎn)化的甜菜糖蜜產(chǎn)品，當(dāng)處于28wt.%的水溶液中時(shí)具有最多2mS/cm的導(dǎo)電率。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)化的甜菜糖蜜產(chǎn)品，是從根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的工藝可獲得的。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)化的甜菜糖蜜產(chǎn)品在食品或動(dòng)物飼料中的用 途。
【文檔編號】C12P19/16GK104080920SQ201280064269
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月15日
【發(fā)明者】簡·范隆, 沃爾夫?qū)ね唏Y 申請人:蒂西蘇克拉菲納德里有限公司