CN101597309A - 一种由异麦芽酮糖制取异麦芽酮糖醇的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种由异麦芽酮糖制取异麦芽酮糖醇的方法，是将异麦芽酮糖结晶体经溶解后加入高压反应釜中，再加入骨架镍催化剂进行氢化反应而得到异麦芽酮糖醇的方法。本发明通过维持加氢反应的一个重要条件pH值，大大提高了镍催化剂活性，可以采用较低的反应压力完成反应，反应后异麦芽酮糖醇含量高达99％以上。

Description

一种由异麦芽酮糖制取异麦芽酮糖醇的方法

技术领域

本发明涉及一种以异麦芽酮糖制备异麦芽酮糖醇的生产方法。

背景技术

异麦芽酮糖醇(Isomalt)，又称氢化异麦芽酮糖、帕拉全糖醇，性状：白色无臭结晶，味甜，甜度约为蔗糖的45％-65％，稍吸湿，熔点145-150℃，比旋光度≥+91.5°(4％水溶液，M/V)；溶于水，其在水中的溶解度室温时低于蔗糖，升温后可接近蔗糖，不溶于乙醇。根据我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB 2760-1996)规定(09年已成为新资源食品)：异麦芽酮糖醇，可在雪糕、冰棍、糖果、糕点、果汁(味)型饮料、饼干、面包、果酱、配制酒中按生产需要适量使用，也可应用于焙烤食品。

异麦芽酮糖醇是近年来国际上新兴的一种功能性糖醇，是蔗糖、淀粉糖及其它糖醇的优良替代品，具有低吸湿性、高稳定性、高耐受性、低热量、甜味纯正等特点。产品安全性极高，美国FDA给予其GRAS(公认安全)地位，对其每日摄入量不作限制。从营养学的角度来讲异麦芽酮糖醇是一种碳水化合物，而从生理上的角度来讲，它在人体内不易被分解吸收，也不为绝大多数微生物分解利用。产品作为糖的替代品，广泛应用于无糖食品、无糖保健品和无糖药品等产品的生产上。异麦芽酮糖醇具有以下特性：①适合糖尿病病人食用，不会引起血糖和胰岛素上升。②非致龋齿性，口腔内的变形链球菌不能分解利用，不产生酸和葡聚糖，不会造成蛀牙，特别适合儿童食用。③低热量，适合高血压、高血脂、肥胖及害怕肥胖的人群食用。④高耐受性，很多甜味剂，如山梨醇、木糖醇、氢化葡萄糖浆、麦芽糖醇浆及很多低聚糖，如食用过多会造成腹胀、肠鸣、腹泻等不适现象，因而FAO/WHO都规定其最大使用量，但人体对异麦芽酮糖醇的耐受量却惊奇的大，每日摄入50g不会造成肠胃不适，因此经FAO/WHO联合食品添加剂专家委员会审查通过，对异麦芽酮糖醇的每日摄入量可不作规定。⑤较合理的负溶解热，异麦芽酮糖醇负溶解热只有-39.4KJ/kg，因此不会在品尝中出现不适的冰凉口感。⑥甜味纯正天然，可与其它强力甜味剂(如甜蜜素、甜菊糖)配合使用，掩盖其它强力甜味剂的不良味道。⑦高稳定性，异麦芽酮糖醇为多元糖醇，没有还原性，非常稳定，在较强的酸、碱条件下也不水解，在很高温度下也不产生色素，与蔗糖相比，其稳定性在数值上大10倍以上；也不会和食品中其他成份发生化学反应，如与氨基酸发生美拉德反应。异麦芽酮糖醇不能被绝大多数微生物利用，因此，使用异麦芽酮糖醇生产的产品具有更长的货架期。⑧非吸湿性，与蔗糖、葡萄糖或某些低聚糖相比异麦芽酮糖醇具有非常低的吸湿性。在25℃相对湿度为70％时，基本没有吸湿，便于包装和运输。⑨异麦芽酮糖醇是一种优良的双歧杆菌增殖因子，虽然异麦芽酮糖醇不能被人体和绝大多数微生物的酶系所利用，但却可以被人体肠道中的双歧杆菌所分解利用，促进双歧杆菌的生长繁殖，维持肠道的微生态平衡，有利于人体的健康。异麦芽酮糖醇是一种优良的蔗糖替代品，其独特的理化性质、生理功能和食用安全性已经实验充分证实，其用量近年来急剧上升，在欧美等发达国家，已占据无糖食品所使用甜味剂50％以上市场。

正因为异麦芽酮糖醇具备众多的优良特性，所以它适合于用普通的生产设备生产的产品。而异麦芽酮糖醇具有如蔗糖一般的纯正味道，无不良后味及异味，可与强力甜味剂发生协同增效作用并掩盖后者的不良后味及异味，低吸湿性、高稳定性，低能量、非龋齿性等，所以它更是一种完美的糖替代品。在生产硬糖时，因为异麦芽酮糖醇吸水性小，所以生产冲压的、填充的、粘合的或浇铸的硬糖时不会粘在一起，也不易于冷流，生产出来的产品可以散装在包装里，不必热封和逐个包装，可大大的降低成本，并能使产品有更长的货价期。在生产糖果包衣方面，异麦芽酮糖醇吸水性小的特性在这一领域的应用也十分广泛，粉状异麦芽酮糖醇在糖果包衣上使用后可使糖果的保质期得到延长，使该糖果更容易包装，从而降低生产成本；异麦芽酮糖醇的溶解性小，它在口香糖与压片中呈结晶状，味道特性上与蔗糖非常接近，甜味缓和、负溶解热性小，能充分展现糖果的风味，甜味较其它产品的甜味延续时间长。另外可以用于生产高质量巧克力，异麦芽酮糖醇负溶解性小，且口味纯正，能与蔗糖相媲美，因而可作为生产适于糖尿病患者食用、怕肥胖人群或低热量类型巧克力的理想原料。

本发明是一种由异麦芽酮糖制取异麦芽酮糖醇的方法，英国专利号为1,429,334公开的专利：反应物浓度35-40％，催化剂为拉尼镍，PH9.0以上压力30-100大气压，温度100129℃；德国专利2520173公开的专利：反应物浓度50％，催化剂为拉尼镍，溶液为中性，压力为100在气压。中国专利号为00114194.5公开的专利：拉尼镍使用量1-2％(W/W，催化剂/反应物)，0.5钯-碳使用量为0.5-1％(W/W，催化剂/反应物)；上述专利中均采用拉尼镍催化剂，随着反应的进行，反应液的PH值逐步下降，甚至下降到PH5以下，PH值越低，拉尼镍催化剂的活性越低，甚至失活，反应的效果就越差，产品质量就越差；拉尼镍催化剂还随着PH值降低加快在溶液中的溶解使得拉尼镍催化剂的消耗增加。

针对以上专利存在的缺陷，本发明提出了一种反应更加完全，催化剂使用寿命更长，活性更稳定，产品质量更好的由异麦芽酮糖制备异麦芽酮糖醇的新方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种由异麦芽酮糖制备异麦芽酮糖醇的新方法。

将异麦芽酮糖结晶体经溶解后加入高压反应釜中再加入骨架镍催化剂进行氢化反应而得到异麦芽酮糖醇。其反应条件如下：

(1)反应液PH值6-9；

(2)反应温度60-150℃；

(3)反应压力1MPa以上；

(4)加水溶解量为每公斤异麦芽酮糖结晶体加水1-3公斤。

反应过程中根据反应的速度在反应液中连续或间歇滴加10-20％的NaOH、或KOH、或氨水溶液以维持反应溶液的PH值在6-9范围内。由于反应过程中氢化液能够保持在骨架镍催化剂活性较高的PH值范围内进行，加氢反应进程会得到加快，骨架镍催化剂的溶解会得到有效遏制，反应结束后溶液的PH值仍为6-9，异麦芽酮糖醇含量达到99％以上。

本发明的优点：

1、在本发明异麦芽酮糖醇的制备新方法中，通过维持加氢反应的一个重要条件PH值，大大提高了镍催化剂活性，催化剂的消耗量大幅度下降，可以采用较低的反应压力完成反应，产品质量更稳定更好，反应后异麦芽酮糖醇含量高达99％以上。

3、采用以骨架镍NiMoAl为加氢催化剂，能够使得副产物减少，终产品质量稳定，加快反应进程。

具体实施方式

实施例一制备异麦芽酮糖醇的工艺过程：

将异麦芽酮糖的结晶体3Kg加入去离子水至5升体积溶解后在10升高压釜内pH 6～9和搅拌的情况下，对异麦芽酮糖加氢，反应温度60～150℃，反应压力1～2Mpa，骨架镍催化剂用量为150g，反应过程中缓慢滴入10％的NaOH溶液以维持釜内溶液的PH值，反应时间2小时，催化加氢制成异麦芽酮糖醇液体。

实施例二制备异麦芽酮糖醇的工艺过程：

将异麦芽酮糖的结晶体1500Kg溶解1500Kg去离子水中，在5000升高压反应釜中在pH6～9和搅拌的情况下，对异麦芽酮糖加氢，反应温度60～150℃，反应压力1～2Mpa，骨架镍催化剂用量为75Kg，反应过程中缓慢滴入10％的NaOH溶液以维持釜内溶液的PH值，反应时间1.5小时，催化加氢制成异麦芽酮糖醇液体。

Claims (4)

1、一种由异麦芽酮糖制取异麦芽酮糖醇的方法，其特征在于：将异麦芽酮糖结晶体经加水溶解后加入高压反应釜中再加入骨架镍催化剂进行氢化反应而得到异麦芽酮糖醇，其反应条件如下：

(1)反应液PH值6-9；

(2)反应温度60-150℃；

(3)反应压力1～2Mpa；

(4)加水溶解量为每公斤异麦芽酮糖结晶体加水1-3公斤。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：反应过程中根据反应的速度在反应液中连续或间歇滴加重量含量5-20％的NaOH、或KOH、或氨水溶液以维持反应溶液的PH值在6-9范围内。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的加氢是以骨架镍为催化剂，在pH6～9和搅拌的情况下，对异麦芽酮糖氢化，反应温度60～150℃，反应压力1～2Mpa，骨架镍催化剂占总物料用量W/W为2.5％，反应时间0.5-2小时；

所述的骨架镍催化剂是将金属NiMoAl加热到熔融态，取出再用液态急冷法制备成碎片，研磨成粉状，用50℃、20％的NaOH溶液活化1小时制得；

其中骨架镍催化剂中各金属的质量比例如下：Ni 20-50％；Fe 40-70％；Mo 1-5％；Al0.3-0.6％。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：反应结束后溶液的PH值为6-9，异麦芽酮糖醇含量达到99％以上。