一種異麥芽酮糖醇的制備方法
【技術領域】
[0001]本發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。
技術背景
[0002]異麥芽酮糖醇，又稱帕拉金糖醇，國外稱之為益壽糖，英文為Isomalt或Hydrogenated isomaltulose，是近年來國際上新興的功能性食用糖醇，是一種理想的代糖品。其獨特的理化性質、生理功能和使用安全性已經實驗充分證實，被美國FDA給予食品安全最高等級“GRAS (公認安全)”，對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有工藝如下:
1、以蔗糖溶液為原料，采用蔗糖異構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)的轉化液。
[0004]2、將所制得的轉化液經脫色、離子交換樹脂、濃縮和結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]該工藝在蔗糖轉化過程中，除了異麥芽酮糖，還伴有較高比例的果糖、葡萄糖、海藻糖等副產物的形成，不僅嚴重影響異麥芽酮糖的結晶和產品質量，也使得蔗糖利用率低，浪費原料，因此結晶之前必須通過離子交換樹脂反吸附分離出去雜糖，致使這一過程需要使用大量的樹脂以及大量的水，從而使生產成本居高不下，嚴重影響了異麥芽酮糖的生產，也影響了異麥芽酮糖醇的生產效益。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提出一種能提高蔗糖原料利用率，簡化異麥芽酮糖提純步驟并提高其純度，從而提高生產效益的制備異麥芽酮糖醇的新方法。
[0008]本發明提出了一種異麥芽酮糖醇的制備方法，其工藝過程如下:
(1)以蔗糖溶液為原料，用氫氧化鈉溶液調節其PH為5.5，控制溫度為25°C，再使蔗糖溶液通過具有蔗糖異構酶的固定化細胞反應柱，反應30min后，加入葡萄糖，制得含有異麥芽酮糖和葡萄糖等的轉化液；
(2)將轉化液進行活性炭脫色、乙醇溶解過濾，濾液低溫結晶以及重結晶，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重量的2%-6%。
[0011]本步驟加入葡萄糖的目的在于增加產物中異麥芽酮糖的產量，具體機理為:蔗糖與蔗糖異構酶作用通過分子間機制形成其他轉化產物。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化產物，當葡萄糖量達到極值時，其本身作為受體形成異麥芽酮糖。故當加入葡萄糖時可以增加異麥芽酮糖的產量，也進一步地抑制了其他雜糖的生成，從而簡化了異麥芽酮糖的提純工藝。
[0012]進一步地，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，低溫結晶以及重結晶的溫度為5°C -10°C。本步驟中選擇低溫結晶以及重結晶的目的在于針對轉化液中主要雜質蔗糖，其在溶解度方面與異麥芽酮糖存在差異。
[0014]本發明的技術效果及優點在于:
該方法通過在蔗糖異構酶催化蔗糖合成異麥芽酮糖的過程中加入適量蔗糖的方法增加目標產物的產量，減少了雜質的生成，提高了產物的純度；該方法還根據異麥芽酮糖與雜糖在一定溫度下溶解度方面的差異，通過加入乙醇溶解過濾除去溶液中的葡萄糖等其他少量雜糖，利用低溫結晶以及重結晶除去溶液中的剩余的原料-蔗糖。與現有技術相比較簡化了異麥芽酮糖的提純過程，如省略了現有提純中的離子交換技術，大大節約了生產成本，提高了蔗糖利用率。
【具體實施方式】
[0015]以下結合具體的實施例詳細地描述本發明的技術方案，但是下述實施例僅僅用于說明本發明的原理以及提供關于本發明的可行性的證明，而不構成對本發明的范圍的限制。
[0016]實施例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氫氧化鈉溶液調節其pH為5.5，控制溫度為25°C，再使蔗糖溶液通過具有蔗糖異構酶的固定化細胞反應柱，反應30min后，加入葡萄糖，制得含有異麥芽酮糖和葡萄糖的轉化液；
(2)向上述制備的轉化液中加入0.1%活性炭進行脫色處理，過濾后向晶體中加入乙醇溶解過濾，設置溫度為5°C，對濾液結晶以及重結晶，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氫氧化鈉溶液調節其pH為5.5，控制溫度為25°C，再使蔗糖溶液通過具有蔗糖異構酶的固定化細胞反應柱，反應30min后，加入葡萄糖，制得含有異麥芽酮糖和葡萄糖的轉化液；
(2)向上述制備的轉化液中加入1.0%活性炭進行脫色處理，過濾后向晶體中加入乙醇溶解過濾，設置溫度為TC，對濾液結晶以及重結晶，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氫氧化鈉溶液調節其pH為5.5，控制溫度為25°C，再使蔗糖溶液通過具有蔗糖異構酶的固定化細胞反應柱，反應30min后，加入葡萄糖，制得含有異麥芽酮糖和葡萄糖的轉化液；
(2)向上述制備的轉化液中加入0.1%活性炭進行脫色處理，過濾后向晶體中加入乙醇溶解過濾，設置溫度為10°C，對濾液結晶以及重結晶，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。
【主權項】
1.一種異麥芽酮糖醇的制備方法，其工藝過程如下: (1)以蔗糖溶液為原料，用氫氧化鈉溶液調節其PH為5.5，控制溫度為25°C，再使蔗糖溶液通過具有蔗糖異構酶的固定化細胞反應柱，反應30min后，加入葡萄糖，制得含有異麥芽酮糖和葡萄糖的轉化液； (2)將轉化液進行活性炭脫色、乙醇溶解過濾，濾液經低溫結晶以及重結晶，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.根據權利要求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.根據權利要求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重量的2%-6%。4.根據權利要求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.根據權利要求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，低溫結晶以及重結晶的溫度為5°C -10°C。
【專利摘要】一種異麥芽酮糖醇的制備方法，其工藝過程為：(1)以蔗糖溶液為原料，使蔗糖溶液通過蔗糖異構酶轉化而得到異麥芽酮糖和雜糖的轉化液；(2)將所制得的轉化液脫色、低溫結晶以及重結晶，得到高純度的異麥芽酮糖晶體；(3)采用骨架鎳進行催化加氫制成異麥芽酮糖醇。本發明第一步中通過在反應過程中加入葡萄糖來提高異麥芽酮糖的產量，減少了其他雜糖的生成。第二步中根據異麥芽酮糖與雜糖的溶解度差異選擇低溫結晶以及重結晶法，去除雜糖。整個合成方法工藝簡單，大幅度節約能源，提高生產效率，節約了成本。
【IPC分類】C12P19/12, C12P19/24
【公開號】CN104894191
【申請號】CN201510285267
【發明人】帥放文, 王向峰, 章家偉
【申請人】湖南爾康制藥股份有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月29日