[发明专利]一种异麦芽酮糖的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物发酵法制备食品添加剂的技术领域，具体涉及一种异麦芽酮糖的制备方法。

背景技术

异麦芽酮糖，又称帕拉金糖、益寿糖，是一种类似蔗糖的双糖分子，由一分子葡萄糖和一分子果糖以α-1,6-糖苷键方式形成，是蔗糖(α-1,2-)的异构物，其甜度为蔗糖的40～50wt%。它最早被发现在甘蔗、蜂蜜等产品中天然存在；1954年，它最先以蔗糖为原料转化生产成功；1957年，德国SUZUKER发表专利以活菌体P.rubrum及其酵素大量转化生产；1984年，日本新三井公司成功地开发出特殊酵素技术将其大量工业化生产。之后，由于其健康特性，在日本、欧美、台湾、韩国等国家和地区被大量应用于健康功能食品中。近年来随着生活水平的提高，人们对异麦芽酮糖的特殊功能的了解，异麦芽酮糖作为一种新型功能性食品添加剂越来越受到人们的欢迎。

异麦芽酮糖具有稳定的化学结构，在口腔中不能够被微生物利用，从而防止了龋齿的产生。日本相关法规规定，食品甜味剂中异麦芽酮糖含量在70wt%以上的食品，可标注为“益牙”食品；以异麦芽酮糖为原料的食品可以给运动者获得更持久的耐力，也给长时间的脑力劳动者提供了能量供应的保障，使脑力更充沛，工作效率更高。

目前，全世界有四十多个国家和地区使用异麦芽酮糖作为食品甜味剂，其产品达近千种。异麦芽酮糖的销量在欧美和日本等发达国家呈直线上升趋势。在我国，年销量也有几万吨，且需求量正日益扩大。

我国对异麦芽酮糖的生产和应用研究虽有一定的进展和成就，但总的来说，异麦芽酮糖的生产、应用还处于较低的发展水平。只有极少数厂家对异麦芽酮糖进行了工业化生产，普遍存在生产成本高、生产工艺复杂、产品质量不稳等问题，如何改善这些问题仍是国内普遍存在的难点。对国内市场的高端客户群体以及国际市场上对质量要求日渐严格的情况下，国内厂家由于生产工艺落后，产品质量不稳定，含量、颜色等多项指标无法达到很多客户群体要求的标准。

目前国内生产异麦芽酮糖发酵法主要采用蔗糖为原料，使蔗糖溶液通过固定化的α-葡糖基转移酶反应柱或罐，制得含有由酶转化而成的异麦芽酮糖和其他杂糖的转化液，将所制得的转化液通入其中装有固定化酵母的去杂糖反应罐，以去除转化液中异麦芽酮糖以外的杂糖，再将去杂糖后的转化液离心去残渣后得到含异麦芽酮糖的清液。所得的转化液通过固定化酵母去掉杂糖，再将这种转化液经过脱色压滤、离子交换、浓缩、高温真空结晶、离心除去残余的杂糖及其它杂质，获得异麦芽酮糖的结晶体，这种方法杂质较多，难以分离，过程繁复,生产成本极高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种直接利用微生物转化蔗糖生产异麦芽酮糖的方法。其技术解决方案是：

一种直接利用微生物转化蔗糖生产异麦芽酮糖的方法，其特征在于包括以下步骤：发酵转化由产蔗糖异构酶的菌株出发，以蔗糖为原料，通过深层通风发酵转化培养，在发酵转化过程控制温度、溶解氧、转速、pH值等参数，得到含异麦芽酮糖的发酵转化液。将所得发酵转化液由絮凝剂絮凝后，经板框过滤除去菌体等杂质后脱色，得到澄清透明的过滤液。滤液经浓缩结晶、离心干燥工序得到终产品。

本发明中所述的克雷伯菌（Klebsiella singaporensis），其保藏号为DSM16265，是2003年03月06日获赠于Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH，以下简称克雷伯菌DSM16265。

本发明涉及一种异麦芽酮糖的制备方法，技术方案具体的步骤如下：其包括深层通风发酵转化培养方法，所述发酵转化培养方法中使用的发酵菌种为克雷伯菌DSM16265；发酵转化培养基的组成成分及比例为：糖液12～20g，酵母浸粉0.05～0.15g，硫酸镁0.03～0.1g，磷酸氢二钾0.05～0.1g，水100mL，pH6.8～7.2；其中，

所述糖液为蔗糖、白砂糖、绵白糖、冰糖、赤砂糖中的至少一种。

对于上述技术方案中，优选条件下，所述的发酵转化培养方法的条件为：发酵温度25～35℃，转速130～160转/分钟，通风量50～80m³/小时，培养4小时，停止通风，继续培养，直至发酵产物中不含有蔗糖为止。

对于上述技术方案中，优选条件下，所述的发酵转化培养方法的条件为：发酵温度为28～30℃，转速为150转/分钟，通风量为50～70m³/小时。