99-20-7/海藻糖的制備方法和結晶方法

背景及概述^[1]

海藻糖是由兩個葡萄糖分子通過α，α-1，1糖苷鍵結合的非還原性糖，它廣泛存在 于細菌、酵母、藻類、真菌、昆蟲以及一些抗逆性植物中。海藻糖對細胞膜、蛋白質、核酸等生 物大分子具有非特異性的保護作用，具有良好的吸水性、穩定、且不易焦糖化。外源性的海 藻糖同樣對生物體和生物大分子有非特異性的保護作用，海藻糖這種獨特的生物學性質使 其在食品、醫藥、化妝品、疫苗等領域有重要的應用。

制備^[1][2]

報道一、

一種海藻糖的生產方法，包括以下步驟：

將50-60℃水攪拌加入淀粉，調節PH為6.0-6.5，固含量控制在20％-35％；用40-50u/1g的α-淀粉酶與步驟1)的產物進行催化水解液化反應，反應溫度為85-98℃，反應時間為10-60min；然后將得到的液化淀粉溶液噴射液化，液化溫度為125℃；將液化后的反應液加熱至80-90℃，保溫30min，降溫至55-65℃，然后加入糖化酶進行酶解反應，糖化酶加入量為20U/ml，調PH4.0-6.0，糖化溫度控制在55-65℃，酶解時間為2h，加入麥芽寡糖基海藻糖合成酶和麥芽寡糖基海藻糖水解酶及海藻糖合酶進行酶轉化12h，制得糖化粗液；將糖化粗液采用換熱器加熱方法進行滅酶，滅酶溫度采用80-100℃，滅酶時間25min，結束滅酶后，出料溫度為75-85℃，得到海藻糖、低聚糖、葡萄糖和蛋白的混合粗液；將得到的混合粗液除蛋白得到混合糖液，在混合糖液中加入0.5-1％的活性炭，保溫75-85℃攪拌脫色，保溫30-45min，板框壓濾制備色度0.001-0.005、濁度0.001-0.01、電導率1700-2000us/cm的脫色糖液；將脫色糖液在35-40℃下，通過分子量為500的膜分離，并用3倍水進行透洗得到含有低聚糖、葡萄糖的混合液及海藻糖含量≥95％的糖液；對制得的混合液進行色譜分離，制得葡萄糖純度≥90％的葡萄糖液以及含有低聚糖和少量海藻糖的低聚糖液，對所述葡萄糖液進行濃縮到質量百分比濃度65wt％，制得葡萄糖漿；對分別裝有低聚糖液和海藻糖糖液的反應器升溫升壓，隨即分別向反應器中加氫，使低聚糖液及海藻糖糖液與氫氣接觸，進行加氫反應，分別獲得均含有海藻糖和糖醇的加氫產物一及加氫產物二，加氫反應條件為溫度120℃，氫化壓力為9MPa，氫化時間為120min，PH為7.5-8.5，氫化在鎳催化劑存在的條件下進行，催化劑用量為8％。將所述加氫產物一和加氫產物二分別進行膜分離，制得糖醇液一、海藻糖液一及糖醇液二、海藻糖液二，所述糖醇液一和所述糖醇液二均為低聚糖醇純度≥96％的糖醇液，所述海藻糖液一和海藻糖液二均為海藻糖純度≥97％的糖液；將糖醇液一和糖醇液二混合制得混合糖醇液，將海藻糖液一和海藻糖液二混合制得混合海藻糖液，再將所述混合糖醇液和所述混合海藻糖液分別濃縮80-90％，進行蒸發結晶或冷卻結晶，結晶后離心分離，干燥。向干燥后的海藻糖晶體中依次加入水和無水乙醇，所述無水乙醇與水的體積比為100-150:1，溶解后進行重結晶，得到結晶低聚糖醇和結晶海藻糖。將結晶海藻糖采用隧道式分段干燥機干燥，干燥時間1-8h，干燥溫度35-70℃，干燥至含水＜0.1％；將干燥后的海藻糖結晶體采用高效液相色譜檢測器檢測，選取海藻糖純度≥99.8％的結晶體；將檢測合格的海藻糖結晶體通過粉碎機粉碎，篩分機篩分，制備均勻的成品海藻糖晶體；包裝入庫：將步驟15)的海藻糖晶體按照20kg紙袋包裝，成品入庫待售。

所述結晶海藻糖產品中海藻糖純度為98.7％，海藻糖收率為99.6％，所述結晶低聚糖中低聚糖醇純度98.3％，低聚糖收率99.6％。

報道二、

一種無水海藻糖的制備方法，包括以下步驟：

1)將50-60℃水攪拌加入淀粉，調節pH為6.0-6.5，固含量控制在20％-35％，獲得糊化淀粉；將糊化淀粉通過α-淀粉酶液化后加熱至80-90℃，保溫30min，降溫至55-65℃，然后加入糖化酶進行酶解反應，糖化酶加入量為20U/mL，調pH 5.0，糖化溫度控制在55-65℃，酶解時間為2h，加入麥芽寡糖基海藻糖合成酶和麥芽寡糖基海藻糖水解酶及海藻糖合酶進行酶轉化12h，制得糖化粗液。將海藻糖粗液進行脫色、離子交換后，制得色度為0.001-0.005、濁度為0.001-0.01的脫色海藻糖粗液。

2)將步驟1)制得的脫色海藻糖粗液經模擬移動床色譜分離、加氫反應及膜分離后濃縮40％～60％、結晶及離心分離后制得海藻糖結晶；所述模擬移動床色譜分離采用強酸性樹脂，色譜柱的溫度為56℃，柱徑高比為1:3，進料流量為14ml/min，洗脫流速為30ml/min，所述膜分離中膜分子量為300。

3)將步驟2)制得的海藻糖結晶進行粉碎制粒、過篩，獲得粒徑為0.03～6mm的海藻糖結晶顆粒。

4)將步驟3)獲得的海藻糖結晶顆粒進行輻射干燥結合減壓沸騰干燥以及冷卻干燥，制得干燥海藻糖，后將所述干燥海藻糖粉碎、過篩，得到干燥海藻糖產品，過篩的篩網孔徑為100目。

結晶工藝^[3]

在結晶釜內，于50～55℃的溫度下，在海藻糖溶液中邊攪拌邊加入8％的無水乙醇、2％的海藻糖晶種進行濃縮至海藻糖溶液的海藻糖濃度為71～73％，然后控制濃縮后的海藻糖溶液的溫度為50℃，按照9個階段，對海藻糖溶液進行結晶，最后將得到的結晶于轉速2800r/min下離心16min、于80℃的烘箱中干燥8h，得到海藻糖成品。

參考文獻

[1] [中國發明] CN202010817015.2 一種海藻糖的生產方法

[2] [中國發明] CN202010959767.2 一種無水海藻糖的制備方法

[3] [中國發明,中國發明授權] CN201810970925.7 一種海藻糖結晶工藝