[发明专利]一种D-甘露糖的生物制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及D-甘露糖的制备方法，特别涉及一种利用生物技术制备D-甘露糖的方法。

背景技术

 D-甘露糖(比旋度为+13.5°～+14.8°)为白色晶体或结晶性粉末，味甜带苦，易溶于水，微溶于乙醇。作为糖类，甘露糖首要的用途是甜味剂，用于食品饮料的添加剂，也可作为药用。D-甘露糖能有效地黏附在细菌壁表面，使细菌无法附着于膀胱壁，而被尿液冲出体外，大大减少细菌沉积引致发炎的机会。该方法不但对肠道益菌无害，而且不会造就抗药性的细菌，完全符合自然医学无毒、无害、无副作用的准则。甘露糖的应用前景非常广阔。例如中国发明专利公开CN101095688A公开了甘露糖在制备治疗肺部急性肺炎疾病的药物中的应用。中国发明专利公开CN1578666A公开了D-甘露糖作为避孕药的用途。

目前，生产结晶D-甘露糖方法主要有提取法和转化法，其中中国发明专利公开CN101805377A公开了从香蕉根部球茎提取制备D-甘露糖的方法。中国发明专利公开CN101851689A公开了以葡萄糖为原料，在酸性条件下以及钼酸盐催化剂条件下转化为甘露糖，并用模拟移动床分离得到甘露糖的方法。此外，还有利用异构酶进行差向异构，将果糖异构成甘露糖，再纯化得到结晶甘露糖的方法。发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种D-甘露糖的生物制备方法。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种D-甘露糖的生物制备方法，该方法以魔芋粉为原料，使其经过生物发酵获得D-甘露糖，所述方法具体包括如下步骤：

（1）、将原料魔芋粉在酸性条件以及温度80℃～120℃下进行水解获得魔芋粉的水解液；

（2）、调节步骤（1）所得水解液的pH至5～7，加入重量为魔芋粉重量的1％～10％的酵母菌，在温度28℃～40℃下进行发酵；

（3）、步骤（2）发酵结束后，对发酵液进行脱色和除去酵母菌，获得含有甘露糖的溶液，然后采用阴离子交换树脂和阳离子交换树脂将溶液中的阴离子和阳离子除去；

（4）、对经过步骤（3）的溶液进行浓缩，至糖浆浓度为70wt％～90wt％，加入溶剂和D-甘露糖的晶种，析晶，离心得到D-甘露糖的粗品。

根据本发明的进一步实施方案：

步骤（1）具体实施如下：将原料魔芋粉用浓度为0.5wt％～10wt％的稀盐酸或稀硫酸溶解，获得魔芋粉浓度为5wt％~30wt％的溶液，加热溶液至80℃～120℃，水解1～24小时，得到所述的魔芋粉的水解液。

步骤（2）中，可通过加入氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液或者直接加入固体氢氧化钠或氢氧化钾来调节水解液的pH。发酵时间一般为1~24小时。

步骤（3）中，加入重量分别为发酵液重量的0.5％～5％和1％～3％的活性炭和硅藻土，利用活性炭脱色，利用硅藻体吸附除去酵母菌。其中：优选使脱色在温度85℃～105℃下进行0.5～1.5小时。阳离子交换树脂优选采用732型，阴离子交换树脂优选采用D301型。

步骤（4）中，采用无水乙醇为溶剂，D-甘露糖晶种的加入量为糖浆重量的1％～2％，在室温下保持20～40分钟后，再置于5℃以下析晶，结晶48～72小时后，离心得D-甘露糖粗品。优选地，浓缩至糖浆浓度为75wt％～85wt％。

根据本发明，在步骤（4）之后，用无水乙醇对所述D-甘露糖的粗品进行洗涤，干燥后即得可作为最终产品的D-甘露糖。

由于上述技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明创新地使用魔芋粉为原料，采用生物发酵技术除去魔芋粉水解液中的杂糖，所得D-甘露糖纯度较高，每100kg魔芋粉可制备15kg左右的D-甘露糖，此外，本发明工艺简单，操作容易，生产成本低，适用于工业化生产D-甘露糖。

附图说明

图1为魔芋粉水解后的HPLC图谱；

图2为发酵后的HPLC图谱；

图3为最终产品的HPLC图谱。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明不限于以下实施例。