一種異麥芽酮糖醇的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種以蔗糖溶液為原料的制備異麥芽酮糖醇的方法。
技術(shù)背景
[0002]異麥芽酮糖醇，又稱帕拉金糖醇，國(guó)外稱之為益壽糖，英文為Isomalt或Hydrogenated isomaltulose，是近年來(lái)國(guó)際上新興的功能性食用糖醇，是一種理想的代糖品。其獨(dú)特的理化性質(zhì)、生理功能和使用安全性已經(jīng)實(shí)驗(yàn)充分證實(shí)，被美國(guó)FDA給予食品安全最高等級(jí)“GRAS (公認(rèn)安全)”，對(duì)其每日攝入量不作限制。其可用于糖果、飲料、巧克力、口香糖、冰淇淋、果凍、果醬、糕點(diǎn)等。
[0003]異麥芽酮糖醇，是由a -D-呋喃葡萄糖基-1，6-D-山梨糖醇(a -D-Glucopyranosy1-1, 6-D-sorbitol ;GPS)和 a -D-呋喃葡萄糖基-1，1-D-甘露糖醇(a -D-Glucopyranosyl-1, 1-D-sorbitol ;GPM)混合而成。以蔗糖溶液為原料制備異麥芽酮糖醇的現(xiàn)有工藝如下:
1、以蔗糖溶液為原料，采用蔗糖異構(gòu)酶催化蔗糖溶液為含有異麥芽酮糖以及其他雜糖(蔗糖、葡萄糖、海藻糖等)的轉(zhuǎn)化液。
[0004]2、將所制得的轉(zhuǎn)化液經(jīng)脫色、離子交換樹(shù)脂、濃縮和結(jié)晶等步驟得到純度較高的異麥芽酮糖溶液。
[0005]3、將取得的異麥芽酮糖溶液催化加氫得到異麥芽酮糖醇溶液。
[0006]該工藝在蔗糖轉(zhuǎn)化過(guò)程中，除了異麥芽酮糖，還伴有較高比例的果糖、葡萄糖、海藻糖等副產(chǎn)物的形成，不僅嚴(yán)重影響異麥芽酮糖的結(jié)晶和產(chǎn)品質(zhì)量，也使得蔗糖利用率低，浪費(fèi)原料，因此結(jié)晶之前必須通過(guò)離子交換樹(shù)脂反吸附分離出去雜糖，致使這一過(guò)程需要使用大量的樹(shù)脂以及大量的水，從而使生產(chǎn)成本居高不下，嚴(yán)重影響了異麥芽酮糖的生產(chǎn)，也影響了異麥芽酮糖醇的生產(chǎn)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提出一種能提高蔗糖原料利用率，簡(jiǎn)化異麥芽酮糖提純步驟并提高其純度，從而提高生產(chǎn)效益的制備異麥芽酮糖醇的新方法。
[0008]本發(fā)明提出了一種異麥芽酮糖醇的制備方法，其工藝過(guò)程如下:
(1)以蔗糖溶液為原料，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)其PH為5.5，控制溫度為25°C，再使蔗糖溶液通過(guò)具有蔗糖異構(gòu)酶的固定化細(xì)胞反應(yīng)柱，反應(yīng)30min后，加入葡萄糖，制得含有異麥芽酮糖和葡萄糖等的轉(zhuǎn)化液；
(2)將轉(zhuǎn)化液進(jìn)行活性炭脫色、乙醇溶解過(guò)濾，濾液低溫結(jié)晶以及重結(jié)晶，分離得異麥芽酮糖晶體；
(3)將異麥芽酮糖溶解后加骨架鎳催化加氫得到異麥芽酮糖醇溶液。
[0009]進(jìn)一步地，所述的一種異麥芽酮糖醇的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述蔗糖溶液的濃度為40%-55%。
[0010]進(jìn)一步地，所述的一種異麥芽酮糖醇的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述葡萄糖加入量為蔗糖溶液中所含干物質(zhì)重量的2%-6%。
[0011]本步驟加入葡萄糖的目的在于增加產(chǎn)物中異麥芽酮糖的產(chǎn)量，具體機(jī)理為:蔗糖與蔗糖異構(gòu)酶作用通過(guò)分子間機(jī)制形成其他轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。果糖釋放之后，形成了葡萄糖基-酶中間體，它可以將能量轉(zhuǎn)移給其他受體。最初形成的葡萄糖就是以水分子為受體形成的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，當(dāng)葡萄糖量達(dá)到極值時(shí)，其本身作為受體形成異麥芽酮糖。故當(dāng)加入葡萄糖時(shí)可以增加異麥芽酮糖的產(chǎn)量，也進(jìn)一步地抑制了其他雜糖的生成，從而簡(jiǎn)化了異麥芽酮糖的提純工藝。
[0012]進(jìn)一步地，所述的一種異麥芽酮糖醇的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，活性炭的用量為物料總量的0.1%-1.0%。
[0013]進(jìn)一步地，所述的一種異麥芽酮糖醇的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，低溫結(jié)晶以及重結(jié)晶的溫度為5°C -10°C。本步驟中選擇低溫結(jié)晶以及重結(jié)晶的目的在于針對(duì)轉(zhuǎn)化液中主要雜質(zhì)蔗糖，其在溶解度方面與異麥芽酮糖存在差異。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)效果及優(yōu)點(diǎn)在于:
該方法通過(guò)在蔗糖異構(gòu)酶催化蔗糖合成異麥芽酮糖的過(guò)程中加入適量蔗糖的方法增加目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量，減少了雜質(zhì)的生成，提高了產(chǎn)物的純度；該方法還根據(jù)異麥芽酮糖與雜糖在一定溫度下溶解度方面的差異，通過(guò)加入乙醇溶解過(guò)濾除去溶液中的葡萄糖等其他少量雜糖，利用低溫結(jié)晶以及重結(jié)晶除去溶液中的剩余的原料-蔗糖。與現(xiàn)有技術(shù)相比較簡(jiǎn)化了異麥芽酮糖的提純過(guò)程，如省略了現(xiàn)有提純中的離子交換技術(shù)，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了蔗糖利用率。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合具體的實(shí)施例詳細(xì)地描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但是下述實(shí)施例僅僅用于說(shuō)明本發(fā)明的原理以及提供關(guān)于本發(fā)明的可行性的證明，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。
[0016]實(shí)施例1
一種異麥芽酮糖醇的制備方法包括以下步驟:
(1)將濃度40%蔗糖溶液為原料，用2mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)其pH為5.5，控制溫度為25°C，再使蔗糖溶液通過(guò)具有蔗糖異構(gòu)酶的固定化細(xì)胞反應(yīng)柱，反應(yīng)30min后，加入葡萄糖，制得含有異麥芽酮糖和葡萄糖的轉(zhuǎn)化液；
(2)向上述制備的轉(zhuǎn)化液中加入0.1%活性炭進(jìn)行脫色處理，過(guò)濾后向晶體中加入乙醇溶解過(guò)濾，設(shè)置溫度為5°C，對(duì)濾液結(jié)晶以及重結(jié)晶，分離得異麥芽酮糖晶體，純度為99.1% ；
(3)將異麥芽酮糖晶體溶解后加骨架鎳催化加氫得到異麥芽酮糖醇溶液。
[0017]實(shí)施例2
一種異麥芽酮糖醇的制備方法包括以下步驟:
(1)將濃度50%蔗糖溶液為原料，用2mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)其pH為5.5，控制溫度為25°C，再使蔗糖溶液通過(guò)具有蔗糖異構(gòu)酶的固定化細(xì)胞反應(yīng)柱，反應(yīng)30min后，加入葡萄糖，制得含有異麥芽酮糖和葡萄糖的轉(zhuǎn)化液；
(2)向上述制備的轉(zhuǎn)化液中加入1.0%活性炭進(jìn)行脫色處理，過(guò)濾后向晶體中加入乙醇溶解過(guò)濾，設(shè)置溫度為T(mén)C，對(duì)濾液結(jié)晶以及重結(jié)晶，分離得異麥芽酮糖晶體，純度為99.3% ；
(3)將異麥芽酮糖晶體溶解后加骨架鎳催化加氫得到異麥芽酮糖醇溶液。
[0018] 實(shí)施例3
一種異麥芽酮糖醇的制備方法包括以下步驟:
(1)將濃度55%蔗糖溶液為原料，用2mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)其pH為5.5，控制溫度為25°C，再使蔗糖溶液通過(guò)具有蔗糖異構(gòu)酶的固定化細(xì)胞反應(yīng)柱，反應(yīng)30min后，加入葡萄糖，制得含有異麥芽酮糖和葡萄糖的轉(zhuǎn)化液；
(2)向上述制備的轉(zhuǎn)化液中加入0.1%活性炭進(jìn)行脫色處理，過(guò)濾后向晶體中加入乙醇溶解過(guò)濾，設(shè)置溫度為10°C，對(duì)濾液結(jié)晶以及重結(jié)晶，分離得異麥芽酮糖晶體，純度為99.4% ；
(3)將異麥芽酮糖晶體溶解后加骨架鎳催化加氫得到異麥芽酮糖醇溶液。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種異麥芽酮糖醇的制備方法，其工藝過(guò)程如下: (1)以蔗糖溶液為原料，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)其PH為5.5，控制溫度為25°C，再使蔗糖溶液通過(guò)具有蔗糖異構(gòu)酶的固定化細(xì)胞反應(yīng)柱，反應(yīng)30min后，加入葡萄糖，制得含有異麥芽酮糖和葡萄糖的轉(zhuǎn)化液； (2)將轉(zhuǎn)化液進(jìn)行活性炭脫色、乙醇溶解過(guò)濾，濾液經(jīng)低溫結(jié)晶以及重結(jié)晶，分離得異麥芽酮糖晶體； (3)將異麥芽酮糖溶解后加骨架鎳催化加氫得到異麥芽酮糖醇溶液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異麥芽酮糖醇的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述蔗糖溶液的濃度為40%-55%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異麥芽酮糖醇的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述葡萄糖加入量為蔗糖溶液中所含干物質(zhì)重量的2%-6%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異麥芽酮糖醇的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，活性炭的用量為物料總量的0.1%-1.0%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異麥芽酮糖醇的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，低溫結(jié)晶以及重結(jié)晶的溫度為5°C -10°C。
【專利摘要】一種異麥芽酮糖醇的制備方法，其工藝過(guò)程為：(1)以蔗糖溶液為原料，使蔗糖溶液通過(guò)蔗糖異構(gòu)酶轉(zhuǎn)化而得到異麥芽酮糖和雜糖的轉(zhuǎn)化液；(2)將所制得的轉(zhuǎn)化液脫色、低溫結(jié)晶以及重結(jié)晶，得到高純度的異麥芽酮糖晶體；(3)采用骨架鎳進(jìn)行催化加氫制成異麥芽酮糖醇。本發(fā)明第一步中通過(guò)在反應(yīng)過(guò)程中加入葡萄糖來(lái)提高異麥芽酮糖的產(chǎn)量，減少了其他雜糖的生成。第二步中根據(jù)異麥芽酮糖與雜糖的溶解度差異選擇低溫結(jié)晶以及重結(jié)晶法，去除雜糖。整個(gè)合成方法工藝簡(jiǎn)單，大幅度節(jié)約能源，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約了成本。
【IPC分類】C12P19/12, C12P19/24
【公開(kāi)號(hào)】CN104894191
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510285267
【發(fā)明人】帥放文, 王向峰, 章家偉
【申請(qǐng)人】湖南爾康制藥股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月29日