本發(fā)明屬于低聚糖的技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種低聚果糖色譜提余液的利用方法。
背景技術(shù):
低聚果糖(Fructooligosaccharides,FOS)是指果糖基經(jīng)β-2,1糖苷鍵連接而成的聚合度為2~9的功能性低聚糖,屬于食品配料。按結(jié)構(gòu),低聚果糖可分為蔗-果型和果-果型兩種。工業(yè)上生產(chǎn)低聚果糖主要有兩種方法:以菊粉為原料的酶水解法和以蔗糖為原料的酶轉(zhuǎn)化法。前者所得低聚果糖聚合度范圍較大(DP2-DP9),屬果-果型;后者所得低聚果糖聚合度范圍較小(DP3-DP6),屬蔗-果型。研究顯示,動物或人體攝食低聚果糖,可改善腸道菌群、減輕便秘癥狀、改善脂質(zhì)代謝、抑制腸道腐敗、促進(jìn)鈣鎂等礦質(zhì)元素的吸收、增強(qiáng)免疫力等。低聚果糖良好的理化特性和生理功效,使其在食品、保健品、飼料等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。
工業(yè)上以蔗糖為原料生產(chǎn)低聚果糖的方法有微生物液體深層發(fā)酵法、游離酶法和固定化酶法。無論哪種方法所得低聚果糖的純度都不高(不超過62%),其余成分包括25-30%的單糖(主要是葡萄糖,還有少量果糖)和10-15%的蔗糖。較高的單糖含量,限制了低聚果糖的食用人群。比如,糖尿病人就不宜食用。這就要求生產(chǎn)出高純度低聚果糖。一般低聚果糖純度在90%以上的,被認(rèn)為是高純度低聚果糖。
高純度低聚果糖的生產(chǎn)方法主要有發(fā)酵法、納濾法和色譜法。發(fā)酵法是早期常用的制備高純度低聚果糖的方法,該法的缺點(diǎn)是發(fā)酵產(chǎn)生的副產(chǎn)物難以去除;納濾法是一種物理分離方法,理論上沒有物料損失,但是該法用水量大,納濾后料液濃度較低,后期濃縮成本較高;色譜法是目前高純度低聚果糖生產(chǎn)中被廣為采用的方法。低聚果糖液經(jīng)色譜分離后會產(chǎn)生提取液(BD液)和提余液(AD液),BD液是含有純度95%以上低聚果糖的料液,AD液是葡萄糖含量較高的料液。AD液一般經(jīng)濃縮后直接出售。
專利CN 104878056 A公開了一種生產(chǎn)高純度低聚果糖的方法,采用連續(xù)自控的色譜工藝分離,回收一次色譜分離后含有低聚果糖、蔗糖、葡萄糖的提取液,經(jīng)過二次色譜分離出其中的蔗糖和低聚果糖,再經(jīng)過酶促轉(zhuǎn)化使其中的蔗糖成分生成低聚果糖,并將此物料循環(huán)用作一次色譜的原料,從而降低高純度低聚果糖的原料單耗。該專利中所述一次提取液(即本專利中的AD液)、二次殘留液(二次色譜后的BD液)均需經(jīng)過濃縮才能進(jìn)一步處理,而本專利納濾后所得截留液可直接回套至糖化環(huán)節(jié),無需濃縮,成本較低。
AD液直接出售利潤較低,本發(fā)明提供了一種AD液的利用方法,以提高原料蔗糖的利用率,進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種低聚果糖色譜提余液的利用方法。
一種低聚果糖色譜提余液的利用方法,包括以下步驟:
(1)通過納濾降低低聚果糖色譜提余液中單糖的含量,提高其中蔗糖和低聚果糖的含量。納濾膜的截留分子量范圍為150~600D;納濾的運(yùn)行溫度為35~55℃,運(yùn)行壓力為20~40bar;料液濃縮至糖濃(Brix)25~35%開始加水,并控制在該濃度范圍內(nèi),納濾總加水量為進(jìn)料體積的3~5倍。
(2)將納濾所得截留液用于低聚果糖生產(chǎn)中的配料環(huán)節(jié),即回套。回套料液中的干基與原料蔗糖的質(zhì)量比為1:4~10。
有益效果
通過納濾處理提高低聚果糖色譜提余液中蔗糖和低聚果糖的含量,并回套至配料環(huán)節(jié),可提過蔗糖的利用率,進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明,但本發(fā)明所保護(hù)范圍不限于此。
實(shí)施例1
(1)對低聚果糖色譜提余液進(jìn)行納濾處理:納濾膜的截留分子量范圍為150~300D;納濾的運(yùn)行溫度40~45℃,運(yùn)行壓力30~35bar;料液濃縮至糖濃(Brix)25~28%開始加水,并控制在該濃度范圍內(nèi),納濾總加水量為進(jìn)料體積的5倍。
(2)將上述納濾所得截留液回套至低聚果糖生產(chǎn)中的配料環(huán)節(jié),回套料液中的干基與原料蔗糖的比例為1:4。
實(shí)施例2
(1)對低聚果糖色譜提余液進(jìn)行納濾處理:納濾膜的截留分子量范圍為300~500D;納濾運(yùn)行溫度45~50℃,運(yùn)行壓力25~30bar;料液濃縮至糖濃(Brix)28~31%開始加水,并控制在該濃度范圍內(nèi),納濾總加水量為進(jìn)料體積的4倍。
(2)將上述納濾所得截留液回套至低聚果糖生產(chǎn)中的配料環(huán)節(jié),回套料液中的干基與原料蔗糖的比例為1:6。
實(shí)施例3
(1)對低聚果糖色譜提余液進(jìn)行納濾處理:納濾膜的截留分子量范圍為400~600D;納濾運(yùn)行溫度35~40℃,運(yùn)行壓力35~40bar;料液濃縮至糖濃(Brix)31~35%開始加水,并控制在該濃度范圍內(nèi),納濾總加水量為進(jìn)料體積的3倍。
(2)將上述納濾所得截留液回套至低聚果糖生產(chǎn)中的配料環(huán)節(jié),回套料液中的干基與原料蔗糖的比例為1:8。
實(shí)施例4
(1)對低聚果糖色譜提余液進(jìn)行納濾處理:納濾膜的截留分子量范圍為300~500D;納濾運(yùn)行溫度50~55℃,運(yùn)行壓力30~35bar;料液濃縮至糖濃(Brix)29~32%開始加水,并控制在該濃度范圍內(nèi),納濾總加水量為進(jìn)料體積的4倍。
(2)將上述納濾所得截留液回套至低聚果糖生產(chǎn)中的配料環(huán)節(jié),回套料液中的干基與原料蔗糖的比例為1:10。
實(shí)施例5
(1)對低聚果糖色譜提余液進(jìn)行納濾處理:納濾膜的截留分子量范圍為150~300D;納濾運(yùn)行溫度45~50℃,運(yùn)行壓力32~37bar;料液濃縮至糖濃(Brix)26~29%開始加水,并控制在該濃度范圍內(nèi),納濾總加水量為進(jìn)料體積的5倍。
(2)將上述納濾所得截留液回套至低聚果糖生產(chǎn)中的配料環(huán)節(jié),回套料液中的干基與原料蔗糖的比例為1:5。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式,但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受實(shí)施例的限制,其它任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所做的改變、修飾、組合、替代、簡化均應(yīng)為等效替換方式,都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。