[发明专利]一种甘露糖的制备方法

说明书

本发明涉及一种甘露糖的制备方法，该方法采用了稀碱水解、酶解、模拟移动床以及喷雾干燥的方法来制备高纯度的甘露糖。具体来说，本发明创造性地将果糖与葡萄糖组合作为原料使用，通过选择特定pH调节剂，充分利用三者间的相互转化，获得更高转化率的甘露糖，配合后续的酶解处理，能将果糖和葡萄糖最大程度地转化为甘露糖。本方法工艺简单、易于操作,基本在常温常压下即可完成生产过程。通过本方法制备得到的甘露糖成品纯度达到99％以上，总收率达75‑85％。

技术领域

本发明涉及一种高效制备甘露糖的方法。

背景技术

甘露糖(mannose)是一种单糖，也是一种六碳糖，是葡萄糖的同分异构体，自然界常见的甘露糖，CAS编号：3458-28-4，分子式：C6H12O6，分子量：180.16。甘露糖易溶于水，难溶于乙醇，不溶于乙醚，味甜，略带苦的后味，在自然界中广泛以聚糖形式存在于酵母、咖啡渣、红藻、棕榈子、魔芋等材料中。角豆豆胶和瓜尔豆胶中含有大量半乳甘露聚糖。

甘露糖常被作为食品及饮料的甜味剂，在医药领域也用于糖尿病、肥胖病、便秘和高胆固醇等疾病的辅助治疗。近年来，甘露糖还具有抑制肿瘤生长，预防细菌、病毒感染，减轻类风湿性关节炎的症状，抑制伤口愈合时炎症的发生等功效也常常见诸报道。

目前制备甘露糖的方法主要有以下几种：一种方法是通过酸水解含甘露聚糖的材料，如酵母、咖啡渣、红藻、棕榈子、魔芋等材料，然后分离出甘露糖，这种方法原料成本较高且收率不高；还可以由D-甘露醇(海带制碘工业的副产品)在亚铁离子存在下，用过氧化氢氧化合成，这种方法工艺复杂且收率较低；可以由D-葡萄糖差向异构化，或由D-阿拉伯糖增长碳链等方法制备；也有以果糖为原料通过果糖异构酶制备甘露糖的，这种方法简单且收率高，但果糖原料价格昂贵，工业化前景不佳。上述方法中，由于原料成本、工艺复杂性、产物收率等因素的综合考虑，目前主流是以葡萄糖为原料，采用钼酸或钼酸盐为催化剂，进行差向异构后，再将异构得到的甘露糖与葡萄糖分离出来。例如，CN101851689A中公开了一种甘露糖的制备方法，其以葡萄糖为原料，经过差向异构得到葡萄糖与甘露糖的混合液，再经过分离材料为凝胶聚苯乙烯Ca型树脂的模拟移动床分离一遍，得到富含甘露糖组分的分离液；两遍浓缩后进行水相结晶历时60-100h，离心后得到粗晶；用无水乙醇浸泡洗涤以精制粗晶，可得到含量99％的甘露糖晶体。此方法虽能得到高纯度的结晶甘露糖，但甘露糖在水中的溶解度为250g/g，水相结晶困难，且需进行多个降温梯度的精确控制，对控温设备要求高，耗时长久；水相结晶前需要经过两次浓缩工艺，增加能耗成本；结晶历时60-100h，效率低；粗品甘露糖结晶还需要经过无水乙醇精制，不仅工艺繁琐，且易造成溶剂残留。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种制备甘露糖的方法，针对现有技术中制备甘露糖的方法存在的上述缺陷和不足，本发明提供的方法工艺简单、生产效率高、操作简便且成本较低，可以很好地解决甘露糖制备方面的问题。

本发明提供了一种甘露糖的制备方法，包括以下步骤：

(1)分别取葡萄糖和果糖，按3-4:2的比例混合作为原料；

(2)在常温常压条件下，用稀碱溶液处理原料0.5-1小时，得到葡萄糖、果糖和甘露糖的混合液；

(3)在混合液中按混合液0.03-0.06％的重量比加入葡萄糖异构酶和甘露糖异构酶的混合物，调节温度为20-50℃、pH8-9，反应0.5-1小时；

(4)将步骤3的酶解液经过六柱顺序式模拟移动床进行分离提纯，得到富含甘露糖的组分A和其它组分B；

(5)将步骤4得到的组份A经离心喷雾干燥得到高纯度的甘露糖成品；其它组分B通过浓缩结晶，分离出葡萄糖和果糖，分别重新作为原料使用。

其中，优选地，原料中葡萄糖和果糖的混合比例优选为3-4:2，更优选3:2。