[发明专利]一种D-甘露糖制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及六碳糖制备工艺，具体地说是一种D-甘露糖制备工艺。

背景技术

D-甘露糖为白色结晶性粉末，味甜带苦。溶于水，微溶于乙醇。D-甘露糖作为一种六碳糖，自然界中以游离状态存在的很少，多以甘露聚糖的形式存在。甘露糖可用于食品饮料的添加剂，此外它也被用在医药领域，对糖尿病人、肥胖病、便秘和高胆固醇等疾病患者有良好的辅助治疗作用。另外，甘露糖作为八大醣质营养素中最重要的一种，它有助于细胞间沟通，抑制肿瘤生长，预防寄生虫、细菌、病毒及细菌感染作用。在抗炎方面，能减轻类风湿性关节炎的症状、抑制伤口愈合时炎症的反应。

结晶D-甘露糖的工业化生产，目前以提取法为主，主要是以象牙实、椰子壳、白枞树、棕榈粉为原料，其主要工艺路线是通过酸解，得到甘露糖和其它寡糖混合液，再通过有机相结晶得到结晶D-甘露糖。发明专利CN 1617939A介绍了从桦树的亚硫酸盐废浆中回收高纯度甘露糖的方法。其工艺路线是通过三步色谱分离，得到高纯度的甘露糖组分，浓缩至84％以上，然后用有机相乙醇进行结晶，得到高纯度的结晶甘露糖。该制备方法原料来源受局限，酸解过程杂质较多，分离提纯困难。另外，该专利方法进行结晶时需使用大量有机乙醇，会给环境造成严重污染。

日本专利JP01/06384公开了一种以高纯度的果糖液为原料，通过异构酶进行差向异构，得到甘露糖和果糖混合液，再通过纯化、水相结晶得到96％结晶甘露糖。这种制备工艺，由于甘露糖、果糖分离较困难，在收率20％以上条件下，结晶D-甘露糖的纯度很难达到99％以上。而且，在工业化生产中，85％以上的高果糖浆是由葡萄糖异构制得，导致果糖的购买成本要高于葡萄糖。因此，该专利的制备工艺不仅成本高而且成品分离困难，导致产品的收率和纯度均较低，不适于进行工业化生产。

发明内容

本发明的目的就是提供一种分离工艺简单、环境污染程度低、又可制得高纯度D-甘露糖晶体的制备工艺，以降低生产成本，提高产品的纯度和质量。

本发明是这样实现的：

本发明的D-甘露糖制备工艺包括以下步骤

①葡萄糖在酸性条件下以钼酸盐为催化剂进行差向异构，将葡萄糖转化为甘露糖；

②将步骤①得到的葡萄糖、甘露糖的混合液，进行脱盐精制；

③将步骤②精制后的葡萄糖、甘露糖混合液，经过模拟移动床分离，得到富含甘露糖的组分B1和富含葡萄糖的组分A1；

④将富含葡萄糖的组分A1返回到步骤①进行差向异构；

⑤将步骤③富含甘露糖的组分B1，进行蒸发浓缩；

⑥将步骤⑤所得料液进行水相结晶、离心，得到结晶D-甘露糖C1和甘露糖母液D1；

⑦甘露糖母液D1返回至步骤②进行再次脱盐精制及模拟移动床分离；

⑧将结晶D-甘露糖C1，经无水乙醇浸泡精制、干燥得到高纯度的结晶D-甘露糖成品。

本发明第①步中，结晶葡萄糖原料用纯化水进行稀释至浓度达45～55％，加入催化剂钼酸盐2.5～3‰(按葡萄糖原料重量计)，在85～100℃的真空条件下进行差向异构，得到甘露糖含量为28～30％葡萄糖、甘露糖混合液。

本发明第②步，对①步所得料液按常规工艺进行脱盐精制。

本发明第③步，对第②步所得料液通过模拟移动床分离，进行料液纯化，得到富含葡萄糖的组分A1和富含甘露糖的组分B1。组分B1中甘露糖的含量达90％以上。模拟移动床分离通常分为4个区。分离区：从进料到提余液出料口；隔离区：从提余液出料口后一柱到进水前一柱；洗脱区：从进水到提取液出口；富集区：从提取液出料口后一柱到进料前一柱。本发明中，葡萄糖、甘露糖的分离采用8柱分离，所用分离材料为凝胶聚苯乙烯Ca型树脂。原料甘露糖含量在28～30％，浓度为45～50％，经模拟移动床分离提取液的浓度为24～26％，甘露糖的含量在90％以上。提余液浓度可达到22～25％，甘露糖的含量在5％以下。

本发明第④步，将第③步所得组分A1返回异构转化系统进行异构转化及后序的分离工序。

本发明第⑤步，将第③步所得组分B1使用常规的三效蒸发器进行蒸发浓缩。第一次蒸发浓度控制在50～60％，然后加入1‰～1％的活性碳进行脱色，经脱色处理后，进行第二次蒸发，浓度控制在90～95％之间。

本发明第⑥步，将第⑤步所得料液注入结晶罐进行水相结晶，降温梯度控制：0～12小时，每小时降0.5℃；13～24小时，每小时降0.8℃；24小时以后，按每小时降1.0℃，直至降至20～30℃，结晶60～100小时后经离心精制，得到粗品结晶D-甘露糖C1和甘露糖母液D1。甘露糖母液D1中甘露糖含量达60％以上。