CN1070886C - 一种糖醇组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种糖醇组合物，其特点是该组合物是由山梨醇、麦芽糖醇、麦芽三糖醇、麦芽四糖醇至麦芽七糖醇组合而成。它是由麦芽低聚糖通过加氢处理得到的。本发明的低聚糖醇的甜味、赋形、保湿等综合性能好，成本低，制备方法简单，可以代替甘油用以牙膏、烟草及其它的日化行业，也可以用作无糖食品甜味剂。
Description
本发明属于天然高分子化合物，更具体地说，本发明是由天然高分子糖类混合物经过加氢得到可用作保湿剂、赋形剂和甜味剂的糖醇组合物产品。
保湿剂、赋形剂和甜味剂广泛应用于食品工业和日化行业，保湿剂还广泛用于烟草工业。目前常用的保湿剂、赋形剂和甜味剂的有山梨醇，它是从葡萄糖加氢制得(《精细有机化工手册》，科学技术文献出版社，p208，1994年4月第一版)，但其实际应用效果不够理想；另外常用作保湿剂和赋形剂的甘油，由于价格昂贵，因此也不令人满意。
本发明的目的是提供一种制备方法简单、产品成本低且用作保湿剂、赋形剂、甜味剂的综合性能好的糖醇组合物，以代替山梨醇和甘油。
本发明的目的是通过下述方案实现的：用麦芽低聚糖加氢得到含单糖醇和二至七糖醇的混合物(下称低聚糖醇)。本发明的糖醇混合物及其含量(以干基计)：单糖醇0.1-3.0％、二糖醇20-50％、三糖醇20-50％、四糖醇8-20％、五至七糖醇20-30％。上述组分中，四至七糖醇含量最好大于42％。
所述的单糖醇为山梨醇；所述的二糖醇是麦芽糖醇或异麦芽糖醇；所述的三糖醇是麦芽三糖醇或异麦芽三糖醇；所述的四糖醇是麦芽四糖醇；所述的五糖醇至七糖醇是麦芽五糖醇至麦芽七糖醇。
本发明的低聚糖醇的制备过程包括：
1．将含70％麦芽低聚糖浆用去离子水稀释至浓度为40-45％的溶液；
2．在氢气存在下，使(1)步制得的溶液与骨架RaneyNI催化剂接触，进行加氢反应即得到40-45％浓度的粗低聚糖醇，所述的加氢反应条件：温度100-150℃(最好115-125℃)、压力4-8Mpa(最好5.5-6.0Mpa)、氢气/原料=90-100m3/吨、催化剂用量2-4％；
3．将(2)步得到的粗低聚糖醇溶液在常温下先进行阳离子交换，再进行阴离子交换，使其PH值控制在5-7之间，交换时物料速度为10-20吨/小时；
4．将离子交换后的物料以10-20吨/小时的速度进入装有平均颗粒度为20目的糖用活性炭的容器中，在常温、PH5-7下进行脱色处理即得到精制的低聚糖醇溶液；
5．在真空度≤-0.9Mpa温度100-110℃的条件下对(4)步得到低聚糖醇溶液蒸镏浓缩，得到50-75％浓度的低聚糖醇溶液，欲得到固体产品，可进一步在100-110℃浓缩至98％以上的熔融状态的低聚糖醇，然后再经冷却结晶、粉碎即得到白色粉末固体低聚糖醇。
本发明所述的麦芽低聚糖浆是一种混合物，包括单糖、麦芽糖或异麦芽糖(二糖)麦芽三糖或异麦芽三糖至麦芽七糖。按照本发明低聚糖醇组合物的要求，可制得各种麦芽糖含量的麦芽低聚糖浆。本发明要求麦芽低聚糖浆的混合物的含量：葡萄糖0.1-3.0％、麦芽糖或异麦芽糖(二糖)为20-50％、麦芽三糖或异麦芽三糖20-50％、麦芽四糖8-20％、麦芽五糖至麦芽七糖20-30％，最好麦芽四糖至麦芽七糖总含量为42％以上。本发明要求的麦芽低聚糖浆加氢处理前必须稀释成40-45％的溶液，否则原料与催化剂难于分离。本发明使用的麦芽低聚糖浆是由江苏扬州五一食品集团公司药用辅料厂提供的，其细菌指标和重金属指标均符合国家标准。
本发明所述的阳离子交换用的树脂牌号为001；所述的阴离子交换用的树脂牌号为201。新树脂使用前需按常用的方法进行再生处理。
本发明的主要优点：
由于采用天然高分子麦芽低聚糖为原料，因此制得的低聚糖醇产品，除使用安全无害外，而且摄入后与蔗糖同样代谢，但热能低，不增加胆固醇，甜味是蔗糖的90-100％，是一种良好的疗效食品用甜味剂，比常用的木糖醇、山梨醇等甜味剂的性能好；本发明的低聚糖醇组合物由于具有较多的大分子麦芽低聚糖醇，因此保湿性能很高，保湿性比山梨醇、甘油好，而且成本仅是甘油的1/3：本发明的产品随大分子麦芽糖醇浓度的提高，其粘度也随着提高，而且在相同的浓度下的粘度高于常用作赋形剂的甘油，因此赋形性能好。上述可知，本发明的产品的甜味、赋形、保湿等综合性能好，成本低，可以代替甘油在牙膏、烟草及其它日化行业使用；还可用作食品甜味剂；另外本发明产品的制备方法比较简单，采用普通的加氢方法即可。
下面用实施例进一步描述本发明的特点。
实例1
本实例所用的原料麦芽低聚糖浆含量：葡萄糖3％、麦芽糖28.4％、麦芽三糖25.5％、麦芽四糖17.3％、麦芽五糖至麦芽七糖25.8％。
将稀释至45％的原料，输入加氢反应器，在氢气存在下，于120℃、6Mpa、H2/原料为100m3/1吨的条件下，与骨架NI催化剂接触，加氢处理后得到的粗低聚糖溶液先通过001离子交换树脂，再经201离子交换树脂进行离子交换，得到PH为6的低聚糖醇溶液，最后经活性炭脱色处理，得到精制的低聚糖醇水溶液，该溶液在真空度-9Mpa、温度100℃下蒸馏浓缩即得到70％浓度的低聚糖醇水溶液A。该聚糖醇组合物成份及含量(以干基计)见表1。本实例的产品是一种白色透明液体，重金属＜5ppm、砷＜1ppm、无菌。在相同的70％浓度下，与甘油、山梨醇对比数据见表2。由表2看出，本发明的产品的粘度比山梨醇和甘油高很多，说明本发明的低聚糖醇的赋形性能比山梨醇和甘油优越得多。
实例2
本实例所用的原料组分含量：葡萄糖3％、麦芽糖20％、麦芽三糖50％、麦芽四糖8％、麦牙五糖至麦芽七糖20％。将上述麦芽低聚糖浆稀释至40％，加氢处理条件：温度150℃、压力8Mpa、H2/原料为90m3/1吨，其它条件和步骤同实例1。浓缩后得到70％浓度的白色透明低聚糖醇B，其组成含量(以干基计)见表1。经分析，该产品重金属、砷以及细菌指标均符合国家标准。
实例3
本实例所用的原料组分含量：葡萄糖3.0％、麦芽糖34％、麦芽三糖44％、麦芽四糖1％、麦芽五糖至麦芽七糖18％。反应过程及条件同实例1。浓缩后得到70％浓度的低聚糖醇C，其组成含量(以干基计)见表1。经分析该产品重金属、砷和细菌指标均符合国家标准。
实例4
本实例为保湿性能实验。
将试样放入盛有硅胶的干燥器中，在一定的时间测定试样的失水量，其结果见表3。由表3看出，本发明的低聚糖醇保湿性能优于山梨醇，前期的保湿性销差于甘油，后期则超过甘油。同时还看出，随着麦芽四糖至麦芽七糖含量的提高，保湿性能也逐渐提高。
表1
| 项目 | 低聚糖醇A | 低聚糖醇B | 低聚糖醇C |
| 山梨醇，％ | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
| 麦芽糖醇，％ | 28.4 | 20 | 34 |
| 麦芽三糖醇，％ | 25.5 | 50 | 44 |
| 麦芽四糖醇，％ | 17.3 | 8 | 1 |
| 麦芽五糖醇至麦芽七糖醇，％ | 25.8 | 20 | 18 |
表2
| 项目 | 本发明低聚糖醇A | 山梨醇 | 甘油 |
| 粘度，mpa.s | 918 | 57 | 634 |
表3
| 时间，小时 | 样品失水量*,m％ | ||||
| 低聚糖醇A | 低聚糖醇B | 低聚糖醇C | 甘油 | 山梨醇 | |
| 224578726 | 5.958.9210.7017.91 | 6.529.1811.3021.53 | 7.059.6812.4322.44 | 3.776.959.8524.70 | 10.3512.414.1327.70 |
*低聚糖醇、甘油、山梨醇的浓度均为70％。
Claims (6)
1．一种糖醇组合物，其特征在于它是由单糖醇以及二至七糖醇构成，具体组成和含量(以干基重量计)：单糖醇0.1-3.0％、二糖醇20-50％、三糖醇20-50％、四糖醇8-20％、五糖醇至七糖醇20-30％。
2．按照权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的四糖醇至七糖醇大于42％。
3．按照权利要求1所述的组合物，其特征在于单糖醇为山梨醇，二糖醇是麦芽糖醇或异麦芽糖醇，三糖醇是麦芽三糖醇或异麦芽三糖醇，四糖醇是麦芽四糖醇，五糖醇至七糖醇是麦芽五糖醇至麦芽七糖醇。
4．权利要求1组合物的制备方法，其特征是在制备过程包括：
(1)将含70％(重量)的麦芽低聚糖浆稀释至浓度为40-50％(重量)的溶液；
(2)在氢气存在下，使(1)步得到的溶液与骨架Ni催化剂接触，进行加氢反应，得到浓度为40-50％(重量)的粗低聚糖醇，所述的加氢反应条件：温度100-150℃、压力4-8MPa、催化剂量为原料重量的2-4％、氢气量为90-100米3/1吨原料；
(3)将(2)步得到的粗低聚糖醇溶液在常温下先进行阳离子交换，再进行阴离子交换，使其PH值为5-7，交换时物料的速度10-20吨/小时；
(4)离子交换后的物料以10-20吨/小时的速度通过装有平均颗粒为20目的糖用活性炭的溶器，在常温，PH5-7条件下进行脱色处理即得到精制的低聚糖醇溶液；
(5)在真空度≤-0.9Mpa，温度100-110℃的条件下对(4)步精制的低聚糖醇溶液减压蒸馏浓缩，得到50-70％(重量)浓度的低聚糖醇溶液，进一步在100-110℃浓缩可得到95％(重量)以上的熔融状态的低聚糖醇，再经冷却结晶、粉碎即得到白色粉末固体的低聚糖醇。
5．按照权利要求4所述的方法，其特征在于所述的麦芽低聚糖浆的组成及含量(以干基重量计)：葡萄糖0.1-3.0％、麦芽糖或异麦芽糖20-50％、麦芽三糖或异麦芽三糖20-50％、麦芽四糖8-20％、麦芽五糖至麦芽七糖20-30％。
6．按照权利要求5所述的方法，其特征在于加氢反应温度为115-125℃、压力5.5-6.0Mpa。
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