一種聚合法生產(chǎn)低聚異麥芽糖的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚合法生產(chǎn)低聚異麥芽糖的方法，屬于淀粉糖制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]低聚異麥芽糖的生產(chǎn)多采用玉米淀粉為原料，經(jīng)高溫酶液化，大麥β -淀粉酶或真菌酶協(xié)同葡萄糖轉(zhuǎn)苷酶，共同作用于液化液，生成有效三糖含量約35%的料液，稱為50型低聚異麥芽糖。
[0003]低聚異麥芽糖在自然界中其作為支鏈淀粉或多糖的組成部分。由于其可促使人體內(nèi)的雙歧桿菌顯著增殖，具水溶性膳食纖維功能，熱值低、防齲齒等特性，所以是種應(yīng)用廣泛的功能性低聚糖。低聚異麥芽糖具有保濕性，使水分不易蒸發(fā)，對(duì)各種食品的保濕與其品質(zhì)的維持有較好的效果，并能抑制蔗糖與葡萄糖的形成結(jié)晶。低聚異麥芽糖漿(粉)味質(zhì)美好，可用來(lái)代替部分蔗糖，改善食品口感，降低甜度。低聚異麥芽糖的冰點(diǎn)下降與蔗糖接近，凍結(jié)溫度高于果糖。用于冷飲品制造，使產(chǎn)品松軟可口。低聚異麥芽糖是酵母與乳酸菌不能利用的糖類。添加到面包、發(fā)酵乳(酸奶)中，不會(huì)被酵母菌、乳酸菌利用掉而殘留在食品中發(fā)揮其特性，促進(jìn)雙歧桿菌發(fā)育。特別是在發(fā)酵乳中不會(huì)妨礙正常乳酸菌發(fā)酵。低聚異麥芽糖抗離齒性甚佳，不易被蛇牙病原菌-變異鏈球菌(Streptococcus mutant)發(fā)酵，所以產(chǎn)生的酸少，牙齒不易腐蝕，它與蔗糖并用時(shí)，也能阻礙蔗糖不易被變異鏈球菌作用而產(chǎn)生水不溶性的高分子葡聚糖，抑制蔗糖的蛀牙性。低聚異麥芽糖中潘糖(Panose)對(duì)阻礙齒垢形成的效果極為明顯。面包類、甜點(diǎn)心等以淀粉為主體的食品，往往稍加存放即行硬化，而添加低聚異麥芽糖就能防止淀粉老化，延長(zhǎng)食品的保存時(shí)間。
[0004]普通型低聚異麥芽糖有效含量最高在35%左右，具有大量非有效成分，純度較高的為90型低聚異麥芽糖，含量為45%，目前主要采用發(fā)酵法或者色譜分離法制備。發(fā)酵法一方面在發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生發(fā)酵的苦味，影響口感，另一方面主要去除料液中的葡萄糖等成分，造成浪費(fèi)；色譜分離法能明顯改善產(chǎn)品的口感，但目前收率低，完全實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)有一定的難度。目前制備的低聚異麥芽糖總體α-1，6糖苷鍵較少，產(chǎn)品本身特性難以有效發(fā)揮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種聚合法生產(chǎn)低聚異麥芽糖的方法。
[0006]本發(fā)明技術(shù)方案如下:
[0007]—種聚合法生產(chǎn)低聚異麥芽糖的方法，包括如下步驟:
[0008]a、配制葡萄糖溶液，調(diào)ρΗ5.0?6.5，在溫度90?130°C、壓力0.02MPa?0.06MPa的條件下，聚合反應(yīng)2?6h，制得反應(yīng)液；
[0009]b、將步驟a制得的反應(yīng)液經(jīng)分離、純化，制得低聚異麥芽糖。
[0010]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟a中，葡萄糖溶液的質(zhì)量濃度為50%?80%。
[0011]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟a中，配制葡萄糖溶液后，還包括加入耐高溫α -淀粉酶。耐高溫α-淀粉酶可以打斷α-1，4糖苷鍵，有利于后續(xù)產(chǎn)物中α-1，6糖苷鍵含量的提尚。
[0012]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的，所述耐高溫α-淀粉酶的加入量為每噸葡萄糖干基7X106U ?1.4X108Uo
[0013]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟a制得的反應(yīng)液中，聚合物低聚異麥芽糖占總糖的質(zhì)量含量彡60%。
[0014]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟b中，分離為采用超濾膜過(guò)濾分離；進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟如下:
[0015]將步驟8制得的反應(yīng)液加水稀釋至糖濃3(^1:%?4(^1:%，調(diào)節(jié)。!15.0?6.5，溫度40?45°C，壓力0.1MPa，加水反復(fù)洗脫，運(yùn)行2h，直至檢測(cè)濃縮液中葡萄糖含量彡3wt%,制得分離液。
[0016]該分離可以去除葡萄糖等小分子糖類。產(chǎn)物經(jīng)高效液相色譜法檢測(cè)，葡萄糖(2.5%，麥芽糖彡4.5%，有效三糖彡66.5%，總糖彡93%。
[0017]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的，所述超濾膜為濾膜孔徑200Da的超濾膜。
[0018]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟b中，純化步驟如下:
[0019]將超濾膜過(guò)濾后的溶液經(jīng)活性炭脫色，固液分離取液體，再經(jīng)離子交換、真空濃縮步驟，即得。
[0020]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的活性炭加入量為超濾膜過(guò)濾后的溶液質(zhì)量的0.1 ?
[0021]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的離子交換依次采用強(qiáng)酸陽(yáng)性樹(shù)脂、弱堿陰性樹(shù)脂和強(qiáng)酸陽(yáng)性離子樹(shù)脂進(jìn)行離子交換；更優(yōu)選的，所述離子交換條件為'2?4倍樹(shù)脂體積/小時(shí)的流速，溫度35?55°C。
[0022]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的真空濃縮為在真空度0.06?0.09MPa、料液溫度50?85°C的條件下，濃縮至料液質(zhì)量濃度為50?75%。
[0023]據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟b中，純化后還包括干燥的步驟；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述干燥溫度為70?90°C。
[0024]有益效果
[0025]1、本發(fā)明首次采用真空聚合反應(yīng)利用葡萄糖直接合成低聚異麥芽糖，極大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程，為低聚異麥芽糖的大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)；
[0026]2、本發(fā)明首次在真空聚合過(guò)程中加入耐高溫α-淀粉酶，從而保證了終產(chǎn)物中α -1，6糖苷鍵的低聚異麥芽糖的含量高，甜度低；
[0027]3、采用本發(fā)明所述的真空聚合反應(yīng)合成低聚異麥芽糖，極大簡(jiǎn)化了后續(xù)的分離純化，降低了產(chǎn)品成本，提高了產(chǎn)品純度。
[0028]4、采用本發(fā)明所述方法制備的低聚異麥芽糖純度高，具有良好的吸濕性和保濕型能，并且具有較好的耐熱、耐酸性，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步描述，這些實(shí)施例的描述并不是對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做限定。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，對(duì)本
【發(fā)明內(nèi)容】
所作的等同替換，或相應(yīng)的改進(jìn)，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0030]實(shí)施例中所述的耐高溫α -淀粉酶購(gòu)自諾維信公司，38100U/g。
[0031]實(shí)施例中使用的超濾膜為安得膜公司銷售的超濾膜，濾膜孔徑200道爾頓。
[0032]實(shí)施例1
[0033]—種聚合法生產(chǎn)低聚異麥芽糖的方法，包括如下步驟:
[0034]a、配制質(zhì)量百分比濃度為50%的葡萄糖溶液，調(diào)節(jié)pH5.8，然后按每噸葡萄糖干基7X 106U比例加入耐高溫α -淀粉酶，在溫度120°C、壓力0.05MPa的條件下，聚合反應(yīng)3h，制得反應(yīng)液；
[0035]經(jīng)檢測(cè)，有效三糖60%，總糖78%，葡萄糖15%、麥芽糖7% ;
[0036]b、將步驟a制得的反應(yīng)液經(jīng)超濾膜過(guò)濾分離，然后添加溶液質(zhì)量1 %的活性炭脫色30min，板框壓濾機(jī)過(guò)濾，取液體，然后經(jīng)離子交換脫鹽、真空濃縮步驟后，在70°C條件下干燥30min，制得低聚異麥芽糖；
[0037]所述超濾膜過(guò)濾分離，具體步驟如下:
[0038]將步驟a制得的反應(yīng)液加水稀釋至糖濃30%，調(diào)節(jié)pH5.0，溫度40 °C，壓力
0.1MPa，加水反復(fù)洗脫，運(yùn)行2h，直至檢測(cè)濃縮液中葡萄糖含量彡3%，制得分離液。
[0039]所述的離子交換依次采用強(qiáng)酸陽(yáng)性樹(shù)脂、弱堿陰性樹(shù)脂和強(qiáng)酸陽(yáng)性離子樹(shù)脂進(jìn)行離子交換；離子交換條件為:3倍樹(shù)脂體積/小時(shí)的流速，溫度45°C。
[0040]所述的真空濃縮為在真空度0.06MPa、料液溫度50°C的條件下，濃縮至料液質(zhì)量濃度為70%。
[0041 ] 經(jīng)高效液相色譜法檢測(cè)，其成分為葡萄糖2.5%，麥芽糖4.5 %，有效三糖66.5 %，總糖93%。
[0042]實(shí)施例2
[0043]—種聚合法生產(chǎn)低聚異麥芽糖的方法，包括如下步驟:
[0044]a、配制質(zhì)量百分比濃度為60%的葡萄糖溶液，調(diào)節(jié)pH6.0，然后按每噸葡萄糖干基1.05 X 10s比例加入耐高溫α -淀粉酶，在溫度120°C、壓力0.05MPa的條件下，聚合反應(yīng)4h，制得反應(yīng)液；
[0045]經(jīng)檢測(cè)，有效三糖63 %，總糖84 %，葡萄糖12 %、麥芽糖約4 % ;
[0046]b、將步驟a制得的反應(yīng)液經(jīng)超濾膜過(guò)濾分離，然后添加溶液質(zhì)量2 %的活性炭脫色30min，板框壓濾機(jī)過(guò)濾，取液體，然后經(jīng)離子交換脫鹽、真空濃縮步驟后，在80°C條件下干燥30min，制得低聚異麥芽糖；
[0047]所述超濾膜過(guò)濾分離，具體步驟如下:
[0048]將步驟a制得的反應(yīng)液加水稀釋至糖濃35 % %，調(diào)節(jié)pH5.5，溫度45 °C，壓力
0.1MPa，加水反復(fù)洗脫，運(yùn)行2h，直至檢測(cè)濃縮液中葡萄糖含量彡3%，制得分離液。
[0049]所述的離子交換依次采用強(qiáng)酸陽(yáng)性樹(shù)脂、弱堿陰性樹(shù)脂和強(qiáng)酸陽(yáng)性離子樹(shù)脂進(jìn)行離子交換；離子交換條件為:4倍樹(shù)脂體積/小時(shí)的流速，溫度45°C。
[0050]所述的真空濃縮為在真空度0.07MPa、料液溫度60°C的條件下，濃縮至料液質(zhì)量濃度為75%。
[0051 ] 經(jīng)高效液相色譜法檢測(cè)，其成分為葡萄糖2.5%，麥芽糖3.5%，有效三糖67 %，總糖 94%。
[0052]實(shí)施例3
[0053]—種聚合法生產(chǎn)低聚異麥芽糖的方法，包括如下步驟:
[0054]a、配制質(zhì)量百分比濃度為70%的葡萄糖溶液，調(diào)節(jié)pH6.2，然后按每噸葡萄糖干基1.2X 10s比例加入耐高溫α -淀粉酶，在溫度120°C、壓力0.05MPa的條件下，聚合反應(yīng)5h，制得反應(yīng)液；
[0055]經(jīng)檢測(cè)，有效三糖62 %，