[发明专利]利用分子筛和折流板生物反应器制备低聚果糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高纯度低聚果糖制备方法，特别是利用分子筛和折流板生物反应器制备低聚果糖的方法。

背景技术

低聚果糖(fructooligsacchride，FOS，以下称FOS)又名蔗果低聚糖，寡果糖或蔗果三糖族低聚糖，分子式为G-F-Fn(n＝1，2，3，G为葡萄糖，F为果糖)，它是由蔗糖和1～3个果糖基通过β-1，2苷键与蔗糖中的果糖基结合而成的蔗果三糖(GF₂)，蔗果四糖(GF₃)和蔗果五糖(GF₄)等一类碳水化合物总称。低聚果糖主要是通过果糖基转移酶转化蔗糖或水解菊粉得到低纯度低聚果糖(低聚果糖占干物质50％以上，G型)。而高纯度低聚果糖(低聚果糖占干物质90％以上，P型)是在G型的基础上消除成份的葡萄糖、果糖及蔗糖进一步纯化得到。中国专利申请号为CN200810156870.2公开了一种高纯度低聚果糖的制备方法，技术要点是纳米膜分离和酶反应有机结合提纯低聚果糖的技术领域，利用纳米膜截流双糖、低聚糖，达到分离目的。以普通级低聚果糖为原料，通过膜酶反应器进行酶反应和膜分离，降低其中单糖和蔗糖的含量从而得到高纯度的低聚果糖。此方法缺点是设备投资大、操作压力高达50-80bar，膜保养费用高、膜容易漏，纳米膜保养费用高、操作要求较高、有40％以上干物质损失；中国专利申请为CN200710021605.9公开了一种高纯度低聚果糖的生产方法，技术原理为：含量为55％左右的普通级低聚果糖，采用酵母转化消除普通级低聚果糖中的葡萄糖，使低聚果糖的含量达到75％以上；再利用离子交换色谱分离和膜分离技术相结合，去除其中其它成份。此方法缺点为把糖液稀释后直接把大量酵母细胞倒到糖液中，酵母消化40-45％单糖的同时，此法生产周期长、产量受到细胞代谢物污染严重，收率低、后处理复杂等；产生大量的代谢物，造成产品分离、精制等困难，产品色泽深、电导率高、产率低、干物质损失约40％；中国专利申请为CN200810030332.9公开了一种高纯度低聚果糖的制备方法，技术原理先制备固定化果糖基转移酶、固定化葡萄糖氧化酶和固定化过氧化氢模拟酶；然后利用上述制备的酶用间歇式或连续式的生产方法制备高纯度低聚果糖。即利用固定化果糖基转移酶转化蔗糖生成50％低聚果糖基础上，再利用葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶将近35-45％葡萄糖氧化，葡萄糖生成大量的葡萄糖酸和具有强氧化性过氧化氢，强烈抑制反应，通过添加过模拟酶分解过氧化氢和碱性物质调节pH，使用反应得以继续进行。此法产生大量的葡萄糖酸盐，造成后工序脱盐困难、副产品量大，同样干物质损失约40％。

其它相关高纯度低聚果糖制备方法在米运宏等论著发表于《广西轻工业》2007年第2期“高纯度低聚果糖研制进展”述说了几各高纯度低聚果糖的制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用分子筛和折流板生物反应器制备低聚果糖的方法，能够得到高纯度低聚果糖的同时又能得到F42的果葡糖浆。并且干物质损失少、设备投资费用低、操作简便、能耗低、产品纯净、后处理简单。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：一种用于制备低聚果糖的分子筛和折流板生物反应器，由50％的G低聚果糖贮罐、第一分子筛柱体，第二分子筛柱体、第一冷热缸、第二冷热缸、P型低聚果糖贮罐、第一折流板生物反应器、第二折流板生物反应器、缓冲贮罐、55型低聚果糖贮罐、F42果葡糖贮罐、纯化水贮罐、电机、搅拌浆、第一脉冲泵、第二脉冲泵、第一导向阀、第二导向阀、第一在线固形物自动检测器、第二在线固形物自动检测器、第一饮料泵、第二饮料泵、第三饮料泵、不锈钢虑网以及分子筛填充物组成，