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(jìn)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(fèi)品。隨著研究的不斷深入，低聚乳果糖將有望成為全球認(rèn)可的功能性食品添加劑，市場(chǎng)前景廣闊。目前，低聚乳果糖的產(chǎn)業(yè)化在國(guó)內(nèi)一直未見(jiàn)報(bào)道，全球只有日本鹽水港精糖株式會(huì)社能夠產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，主要原因?yàn)樵诘途廴楣呛铣杉疤峒冎写嬖谝恍┘夹g(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(guó)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(wèn)題上。目前，我國(guó)在低聚乳果糖制備、分離純化方面的研究成果還比較少見(jiàn)。

【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(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)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(yīng)12-36h ；
[0009]3)步驟2)中酶促反應(yīng)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(guò)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(dǎo)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(dòng)床進(jìn)行色譜分離，樹(shù)脂采用強(qiáng)酸性樹(shù)脂，以2.0L/h-4.0L/h的速度進(jìn)入三元順序式模擬移動(dòng)床，在55°C -80°C、切換時(shí)間為10min-30min條件下進(jìn)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(guò)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(duì)低聚乳果糖轉(zhuǎn)化率。
[0016]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]I)應(yīng)用色譜分離技術(shù)在制得低聚乳果糖的同時(shí)，將蔗糖和乳糖作為一個(gè)組分進(jìn)行分離，可直接用作反應(yīng)原料，實(shí)現(xiàn)了過(guò)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(dá)到90%以上，達(dá)到日本鹽水港精糖株式會(huì)社LS-90P型純度標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)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(yīng)12h ;
[0023]3)步驟2)中酶促反應(yīng)完后，在80°C條件下滅酶20min ；
[0024]4)將步驟3)中所得混合液過(guò)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(dǎo)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(dòng)床分離條件為，樹(shù)脂采用強(qiáng)酸性樹(shù)脂，以2.0L/h的速度進(jìn)入三元順序式模擬移動(dòng)床，在55°C、切換時(shí)間為10min-30min條件下進(jìn)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(shí)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(yīng)24h ;
[0030]3)步驟2)中酶促反應(yīng)完后，在90°C條件下滅酶15min ；
[0031]4)將步驟3)中所得混合液過(guò)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(dǎo)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(dòng)床分離條件為，樹(shù)脂采用強(qiáng)酸性樹(shù)脂，以3.0L/h的速度進(jìn)入三元順序式模擬移動(dòng)床，在65°C、切換時(shí)間為10min-30min條件下進(jìn)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(shí)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(yīng)36h ;
[0037]3)步驟2)中酶促反應(yīng)完后，在100°C條件下滅酶1min ；
[0038]4)將步驟3)中所得混合液過(guò)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(dǎo)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(dòng)床分離條件為，樹(shù)脂采用強(qiáng)酸性樹(shù)脂，以4.0L/h的速度進(jìn)入三元順序式模擬移動(dòng)床，在80°C、切換時(shí)間為10min-30min條件下進(jìn)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(xiàng)】
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(yīng)12-36h ； 3)步驟2)中酶促反應(yīng)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(guò)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(dǎo)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(dòng)床進(jìn)行色譜分離，樹(shù)脂采用強(qiáng)酸性樹(shù)脂，以2.0L/h-4.0L/h的速度進(jìn)入三元順序式模擬移動(dòng)床，在55°C -80°C、切換時(shí)間為10min-30min條件下進(jìn)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(zhuān)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(yīng)12-36h；3)步驟2)中酶促反應(yīng)完后，在80-100℃條件下滅酶10-20min；4)將步驟3)中所得混合液過(guò)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(dǎo)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(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】C07H3/06, C12P19/14, C07H1/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105132490
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510579569
【發(fā)明人】郝景峰, 田永, 張川川, 李沙沙, 王娟
【申請(qǐng)人】山東富欣生物科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月14日