[发明专利]海藻糖生产方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种海藻糖生产方法，也是有关于一种海藻糖生产方法。

背景技术

海藻糖(trehalose，也就是α-D-吡喃葡萄糖基-α-D-吡喃葡萄糖苷)是一种自然界中存在的非还原双糖，为由两个葡萄糖分子以1,1-糖苷键键结而成。虽然海藻糖有三种变旋异构物存在，即α,α-1,1-、α,β-1,1-及β,β-1,1-海藻糖，但只有α,α-1,1-海藻糖的形式广泛分布于自然界与包括细菌，酵母菌，蕈类，昆虫，无脊椎动物及植物等多样生物中。

海藻糖(trehalose)可广泛应用在食品加工、医药、生化制品、化妆品产业中。例如海藻糖可应用在化妆品上，作为保养品的保湿剂成分。在食品加工上，因为海藻糖具有甜度适中、水溶性高、低致龋性、低吸湿性及加工储存过程中稳定等特性，因此可应用在需经加热处理的食品和饮料、干燥食品、冷冻食品、蜜饯、糖果、饮料、发酵食品等。

早期海藻糖的生产方式是通过酵母的培养，再直接由酵母萃取，但由于生产成本过高，难以广泛应用。后续工业大量生产发展出酶二段法，以低单价淀粉为原料来制造海藻糖。

发明内容

本发明实施例提供一种海藻糖生产方法。该方法包括提供包括麦芽糖的一受质。接着，提供干燥嗜酸菌海藻糖合成酶(Picrophilustorridustrehalosesynthase，简称PTTS)将该受质中部分的麦芽糖直接转化为海藻糖。提供葡萄糖淀粉酶将没被干燥嗜酸菌海藻糖合成酶转化的麦芽糖转化为葡萄糖而得到反应混合物。还以模拟移动床层析法将该反应混合物中的海藻糖与葡萄糖分离开来。而该模拟移动床层析法包含：(i)提供包含至少三区段的模拟移动床，其由一移动相及一固定相所组成，其中该移动相包括冲涤液，该固定相颗粒内部具有孔隙，该三区段依序为第一、第二及第三区段，分别具有第一、第二与第三相对流速比值m1、m2及m3，该移动相在该模拟移动床中朝同一方向流经该三区段之间，该固定相相对于该移动相朝反方向模拟移动；(ii)将该反应混合物注入该模拟移动床的第二与第三区段之间，该反应混合物中的葡萄糖与海藻糖分别具有第一滞留常数与第二滞留常数，该第一滞留常数大于该第二滞留常数，该固定相的孔隙会导致海藻糖与葡萄糖依不同速度移动；(iii)该第一区段的该第一相对流速比值m1应大于该第一滞留常数，以完全再生固定相；以及(iv)该第二及第三区段的该第二及第三相对流速比值m2及m3应介于该第一滞留常数及该第二滞留常数之间，使葡萄糖移动至该第二区段，海藻糖移动至该第三区段，以分离葡萄糖与海藻糖。

依照本发明实施例，该第一、第二及第三区段各包含两根管柱、三根管柱与三根管柱，每根管柱内填充颗粒内部具有该孔隙的该固定相。

依照本发明实施例，当该第二区段的该第二相对流速比值m2为X轴而该第三区段的该第三相对流速比值m3为Y轴，依据三角理论，该第二相对流速比值m2及该第三相对流速比值m3应落于由该第一滞留常数与该第二滞留常数所圈围的斜线区块中。

依照本发明实施例，当该反应混合物注入该模拟移动床后，该移动相带动该反应混合物在该些管柱的孔隙中移动，由于该第一滞留常数大于该第二滞留常数，因此，葡萄糖在该模拟移动床的移动速度小于海藻糖在该模拟移动床的移动速度，葡萄糖流出该些管柱所需的时间大于海藻糖所需的时间，使葡萄糖移动至该第一与第二区段，海藻糖移动至第三区段，以分离葡萄糖与海藻糖；再由于第一区段的相对流速m1大于第一滞留常数，所以葡萄糖在第一区段的流动方向与流动相相同，同时也可使固定相完全再生。

依照本发明实施例，该第一滞留常数为0.135，该第二滞留常数为0.015，而该固定相颗粒内部的该孔隙度为0.40。

依照本发明实施例，以该受质中的麦芽糖重量为100重量％，干燥嗜酸菌海藻糖合成酶将麦芽糖转化成约67重量％的海藻糖，而葡萄糖淀粉酶将剩下的麦芽糖转化成约33重量％的葡萄糖，使该受质中的麦芽糖转化成包括海藻糖与葡萄糖的该反应混合物。

依照本发明实施例，所分离的海藻糖的纯度大于或等于98重量％。

依照本发明实施例，该模拟移动床还包括第四区段连接于该第三区段后以回收循环冲涤液。所分离的海藻糖的纯度大于或等于99重量％。

依照本发明实施例，该模拟移动床还包括预处理区段来去除杂质。

为让本发明能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的海藻糖生产方法的流程示意图；