一種高純度低聚乳果糖的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功能糖制備方法領(lǐng)域,具體涉及一種酶法制備低聚乳果糖及利用色譜分離技術(shù)制得的高純度低聚乳果糖的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]低聚乳果糖是一種功能性低聚糖,具有促進腸道雙歧桿菌增殖,調(diào)節(jié)腸道微生態(tài),改善腸道免疫力等特殊生理功能,2005年低聚乳果糖已成為日本第三大功能性低聚糖消費品。隨著研究的不斷深入,低聚乳果糖將有望成為全球認可的功能性食品添加劑,市場前景廣闊。目前,低聚乳果糖的產(chǎn)業(yè)化在國內(nèi)一直未見報道,全球只有日本鹽水港精糖株式會社能夠產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),主要原因為在低聚乳果糖合成及提純中存在一些技術(shù)壁皇。
[0003]酶法合成是工業(yè)化生產(chǎn)低聚乳果糖的主要途徑,酶法合成低聚乳果糖的產(chǎn)率低一直是制約酶法合成發(fā)展的重要難題,因而國內(nèi)多數(shù)人的研究集中在如何提高酶法合成產(chǎn)率的問題上。目前,我國在低聚乳果糖制備、分離純化方面的研究成果還比較少見。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于解決目前酶法合成低聚乳果糖存在產(chǎn)率低、純度低的缺陷,提供一種高純度低聚乳果糖的制備方法,其產(chǎn)物純度高,原料利用率高,有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0006]即一種高純度低聚乳果糖的制備方法,其特征在于步驟如下:
[0007]I)等量的蔗糖和乳糖用磷酸緩沖液配置成濃度為25% -55%,PH 6.0-7.5的混合溶液;
[0008]2)向步驟I)中所得混合糖液中添加β -呋喃果糖苷酶,添加量為200u-600u/g干物,將混合液在30°C _45°C條件下,反應12-36h ;
[0009]3)步驟2)中酶促反應完后,在80-100°C條件下滅酶10_20min ;
[0010]4)將步驟3)中所得混合液過濾,除去蛋白質(zhì);再經(jīng)脫色除去色素、經(jīng)離子交換,降低混合液電導率;
[0011]5)將步驟4)中所得混合液經(jīng)色譜分離,得低聚果糖組分,經(jīng)蒸發(fā)濃縮后制得高純度低聚乳果糖溶液。
[0012]本發(fā)明步驟5)中采用三元順序式模擬移動床進行色譜分離,樹脂采用強酸性樹脂,以2.0L/h-4.0L/h的速度進入三元順序式模擬移動床,在55°C -80°C、切換時間為10min-30min條件下進行分離,得三種組分:果糖、葡萄糖組分;蔗糖、乳糖組分;低聚乳果糖組分。
[0013]本發(fā)明步驟5)中制得的低聚乳果糖溶液,色澤為淡黃色,低聚乳果糖含量為90%以上。
[0014]本發(fā)明步驟5)中制得的蔗糖、乳糖組分可以繼續(xù)用作制備低聚乳果糖的原料。
[0015]本發(fā)明以蔗糖和乳糖為原料,經(jīng)β -呋喃果糖苷酶酶解后,酶解液經(jīng)過濾、脫色、離交、色譜分離,濃縮等工序制得高純度低聚乳果糖產(chǎn)品。由于色譜分離出的蔗糖和乳糖組可作為初始原料被重新利用,因而本發(fā)明從一定程度上,提高了原料對低聚乳果糖轉(zhuǎn)化率。
[0016]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0017]I)應用色譜分離技術(shù)在制得低聚乳果糖的同時,將蔗糖和乳糖作為一個組分進行分離,可直接用作反應原料,實現(xiàn)了過剩原料及水資源的回收利用,提高了低聚乳果糖的收率,節(jié)約了生產(chǎn)成本。
[0018]2)本發(fā)明制得的低聚乳果糖純度達到90%以上,達到日本鹽水港精糖株式會社LS-90P型純度標準,填補了國內(nèi)空白。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
[0021]I)等量的蔗糖和乳糖用磷酸緩沖液配置成濃度為25%,PH 6的混合溶液;
[0022]2)向步驟I)中所得混合糖液中添加β -呋喃果糖苷酶,添加量為200u/g干物。將混合液在30°C條件下,反應12h ;
[0023]3)步驟2)中酶促反應完后,在80°C條件下滅酶20min ;
[0024]4)將步驟3)中所得混合液過濾,除去蛋白質(zhì);再經(jīng)脫色除去色素、經(jīng)離子交換,降低混合液電導率;
[0025]5)將步驟4)中所得混合液經(jīng)色譜分離,三元順序式模擬移動床分離條件為,樹脂采用強酸性樹脂,以2.0L/h的速度進入三元順序式模擬移動床,在55°C、切換時間為10min-30min條件下進行分離,得三種組分:果糖、葡萄糖組分;蔗糖、乳糖組分;低聚乳果糖組分;
[0026]6)將步驟5)中的。低聚果糖組分經(jīng)蒸發(fā)濃縮后制得高純度低聚乳果糖,純度為91.
[0027]實施例2
[0028]I)等量的蔗糖和乳糖用磷酸緩沖液配置成濃度為40%,PH 7.0的混合溶液;
[0029]2)向步驟I)中所得混合糖液中添加β -呋喃果糖苷酶,添加量為400u/g干物。將混合液在40°C條件下,反應24h ;
[0030]3)步驟2)中酶促反應完后,在90°C條件下滅酶15min ;
[0031]4)將步驟3)中所得混合液過濾,除去蛋白質(zhì);再經(jīng)脫色除去色素、經(jīng)離子交換,降低混合液電導率;
[0032]5)將步驟4)中所得混合液經(jīng)色譜分離,三元順序式模擬移動床分離條件為,樹脂采用強酸性樹脂,以3.0L/h的速度進入三元順序式模擬移動床,在65°C、切換時間為10min-30min條件下進行分離,得三種組分:果糖、葡萄糖組分;蔗糖、乳糖組分;低聚乳果糖組分;
[0033]6)將步驟5)中的低聚果糖組分經(jīng)蒸發(fā)濃縮后制得高純度低聚乳果糖,純度為90.1% ο
[0034]實施例3
[0035]I)等量的蔗糖和乳糖用磷酸緩沖液配置成濃度為55%,PH 7.5的混合溶液;
[0036]2)向步驟I)中所得混合糖液中添加β -呋喃果糖苷酶,添加量為600u/g干物。將混合液在45°C條件下,反應36h ;
[0037]3)步驟2)中酶促反應完后,在100°C條件下滅酶1min ;
[0038]4)將步驟3)中所得混合液過濾,除去蛋白質(zhì);再經(jīng)脫色除去色素、經(jīng)離子交換,降低混合液電導率;
[0039]5)將步驟4)中所得混合液經(jīng)色譜分離,三元順序式模擬移動床分離條件為,樹脂采用強酸性樹脂,以4.0L/h的速度進入三元順序式模擬移動床,在80°C、切換時間為10min-30min條件下進行分離,得三種組分:果糖、葡萄糖組分;蔗糖、乳糖組分;低聚乳果糖組分;
[0040]6)將步驟5)中的低聚果糖組分經(jīng)蒸發(fā)濃縮后制得高純度低聚乳果糖,純度為90.
【主權(quán)項】
1.一種高純度低聚乳果糖的制備方法,其特征在于步驟如下: 1)等量的蔗糖和乳糖用磷酸緩沖液配置成濃度為25%-55%, PH 6.0-7.5的混合溶液; 2)向步驟I)中所得混合糖液中添加呋喃果糖苷酶,添加量為200u-600u/g干物,將混合液在30°C _45°C條件下,反應12-36h ; 3)步驟2)中酶促反應完后,在80-100°C條件下滅酶10-20min; 4)將步驟3)中所得混合液過濾,除去蛋白質(zhì);再經(jīng)脫色除去色素、經(jīng)離子交換,降低混合液電導率; 5)將步驟4)中所得混合液經(jīng)色譜分離,得低聚果糖組分,經(jīng)蒸發(fā)濃縮后制得高純度低聚乳果糖溶液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度低聚乳果糖的制備方法,其特征在于步驟5)中采用三元順序式模擬移動床進行色譜分離,樹脂采用強酸性樹脂,以2.0L/h-4.0L/h的速度進入三元順序式模擬移動床,在55°C -80°C、切換時間為10min-30min條件下進行分離,得三種組分:果糖、葡萄糖組分;蔗糖、乳糖組分;低聚乳果糖組分。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度低聚乳果糖的制備方法,其特征在于步驟5)中制得的低聚乳果糖溶液,色澤為淡黃色,低聚乳果糖含量為90%以上。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高純度低聚乳果糖的制備方法,其特征在于蔗糖、乳糖組分可以繼續(xù)用作制備低聚乳果糖的原料。
【專利摘要】本發(fā)明具體涉及一種高純度低聚乳果糖的制備方法,其特征在于步驟如下:1)等量的蔗糖和乳糖用磷酸緩沖液配置成濃度為25%-55%,PH6.0-7.5的混合溶液;2)向步驟1)中所得混合糖液中添加β-呋喃果糖苷酶,添加量為200u-600u/g干物,將混合液在30℃-45℃條件下,反應12-36h;3)步驟2)中酶促反應完后,在80-100℃條件下滅酶10-20min;4)將步驟3)中所得混合液過濾,除去蛋白質(zhì);再經(jīng)脫色除去色素、經(jīng)離子交換,降低混合液電導率;5)將步驟4)中所得混合液經(jīng)色譜分離,得低聚果糖組分,經(jīng)蒸發(fā)濃縮后制得高純度低聚乳果糖溶液。本發(fā)明具有產(chǎn)物收率高、純度高,有利于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點。
【IPC分類】C07H3/06, C12P19/14, C07H1/06
【公開號】CN105132490
【申請?zhí)枴緾N201510579569
【發(fā)明人】郝景峰, 田永, 張川川, 李沙沙, 王娟
【申請人】山東富欣生物科技股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月14日