CN111944862A - 一种海藻糖的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种海藻糖的生产方法，包括淀粉糊化、液化、糖化、灭酶、除蛋白、脱色、第一次膜分离、色谱分离、加氢反应、第二次膜分离、浓缩结晶、重结晶、干燥、粉粹、筛分及包装入库。本发明的海藻糖的生产方法，通过利用多种酶配合，将糖化酶酶解后生成的部分麦芽糖转化成了海藻糖，并分步将糖液中葡萄糖、低聚糖与海藻糖分离，及分别对分离出的含多量低聚糖和少量海藻糖的低聚糖液、含多量海藻糖和少量低聚糖的海藻糖糖液进行加氢反应，使低聚糖液和海藻糖液中的低聚糖发生氢化反应生成糖醇，并分别将糖醇与海藻糖分离后集合糖醇及海藻糖进行浓缩、结晶，最后分别重结晶纯化，从而使得海藻糖含量损失减少，得率提高，且提高了分离纯化效果。

Description

一种海藻糖的生产方法
技术领域
本发明涉及糖工程技术领域，尤其涉及一种海藻糖的生产方法。
背景技术
海藻糖是有两个葡萄糖分子通过α，α-1,1键结合而成的非还原性双糖。它广泛存在于细菌、真菌、藻类、低等植物及昆虫中。经研究发现，该糖具有独特的生物学功能，有保护生物大分子，保护细胞膜，保护蛋白质免受冷冻、干燥及渗透压变化等造成的破坏，在食品、医药、化妆品、农业等领域得到广泛应用。
目前，海藻糖的生产方法主要有微生物抽提法、发酵法、酶转化法和基因工程法。其中，酶转化法因其成本低廉、工艺简单、转化率高等优点而具有广阔的应用前景。但酶解后的水解液中除了含有海藻糖外，还含有低聚糖、葡萄糖等糖类。当前，从酶解液中分离海藻糖的方法主要有活性炭柱层析法和离子交换层析法。活性炭柱层析法可以将酶解液中的二糖和单糖进行分离，但无法将低聚糖进行有效的去除，且该法海藻糖损失较大，并需要大量的有机溶剂，成本高，不适合工业化生产。而离子交换树脂法海藻糖回收率只有50％左右，海藻糖得率低，损失大。
发明内容
本发明目的在于提供一种分离纯化效果好、海藻糖得率高、损失少的海藻糖的生产方法。
为达此目的，本发明提供一种海藻糖的生产方法，包括以下步骤：
1)淀粉糊化：将50-60℃水搅拌加入淀粉，调节PH为6.0-6.5，固含量控制在20％-35％；
2)液化：用40-50u/1g的α-淀粉酶与步骤1)的产物进行催化水解液化反应，反应温度为85-98℃，反应时间为10-60min；然后将得到的液化淀粉溶液喷射液化，液化温度为125℃；
3)糖化：将液化后所获得的酶反应液加热至80-90℃，保温20-30min，降温至55-65℃，然后加入糖化酶进行酶解反应，糖化酶加入量为10-20U/ml，调PH4.0-6.0，糖化温度控制在55-65℃，酶解时间为2-3h，加入麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶及海藻糖合酶进行酶转化12h，制得糖化粗液；
4)、灭酶：将糖化粗液采用换热器加热方法进行灭酶，灭酶温度采用80-100℃，灭酶时间10-25min，结束灭酶后，出料温度为75-85℃，得到海藻糖、低聚糖、葡萄糖和蛋白的混合粗液；
5)、除蛋白、脱色：将步骤2)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，保温75-85℃搅拌脱色，保温30-45min，板框压滤制备色度0.001-0.005、浊度0.001-0.01、电导率1700-2000us/cm的脱色糖液；
6)、第一次膜分离：将步骤3的脱色糖液在35-40℃下，通过膜进行分离得到含有低聚糖、葡萄糖的混合液及海藻糖含量≥95％的糖液；
7)色谱分离：对步骤4)制得的混合液进行色谱分离，制得葡萄糖纯度≥90％的葡萄糖液以及含有低聚糖和少量海藻糖的低聚糖液，对所述葡萄糖液进行浓缩到质量百分比浓度65wt％，制得葡萄糖浆；
8)加氢反应：对分别装有步骤5)制得的低聚糖液和步骤4)制得的海藻糖糖液的反应器升温升压，随即分别向反应器中加氢，使低聚糖液及海藻糖糖液与氢气接触，进行加氢反应，分别获得均含有海藻糖和糖醇的加氢产物一及加氢产物二；
9)、第二次膜分离：将步骤5)制得的加氢产物一和加氢产物二分别进行膜分离，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为低聚糖醇纯度≥96％的糖醇液，所述海藻糖液一和海藻糖液二均为海藻糖纯度≥97％的糖液；
10)浓缩、结晶：将糖醇液一和糖醇液二混合制得混合糖醇液，将海藻糖液一和海藻糖液二混合制得混合海藻糖液，再将所述混合糖醇液和所述混合海藻糖液分别浓缩80-90％，进行蒸发结晶或冷却结晶，结晶后离心分离，干燥；
11)重结晶：向步骤8)干燥后得到的低聚糖醇晶体及海藻糖晶体中依次加入水和无水乙醇，溶解后进行重结晶，得到结晶低聚糖醇和结晶海藻糖产品，所述结晶海藻糖其海藻糖纯度≥98％；
12)干燥：将步骤11)的结晶海藻糖采用隧道式分段干燥机干燥，干燥时间1-8h，干燥温度35-70℃，干燥至含水＜0.1％；
13)检测：将步骤12)的海藻糖结晶体采用高效液相色谱检测器检测，选取海藻糖纯度≥99.3％的结晶体；
14)粉碎、筛分：将步骤13)检测合格的海藻糖结晶体通过粉碎机粉碎，筛分机筛分，制备均匀的成品海藻糖晶体；包装入库：将步骤15)的海藻糖晶体按照20kg纸袋包装，成品入库待售。
进一步优选的，所述步骤6)的氢化条件为温度120-130℃，氢化压力为9-11MPa，氢化时间为120-150min，PH为7.5-8.5，氢化在镍催化剂存在的条件下进行，催化剂用量为8％。
进一步优选的，所述步骤9)中无水乙醇与水的体积比为100-150:1。
进一步优选的，所述步骤9)结晶低聚糖醇的纯度为97％。
进一步优选的，所述步骤6)中膜分离的膜分子量为400-800，并用3倍水透洗得到海藻糖含量≥95％的糖液。
有益效果：本发明的海藻糖的生产方法，通过利用麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶及海藻糖合酶配合，将糖化酶酶解后生成的部分麦芽糖转化成了海藻糖，并通过第一次膜分离将糖液中葡萄糖、低聚糖与海藻糖分离，再通过色谱分离将葡萄糖与低聚糖分离，并通过分别对分离出的含多量低聚糖和少量海藻糖的低聚糖液、含多量海藻糖和少量低聚糖的海藻糖糖液进行加氢反应，使低聚糖液和海藻糖液中的低聚糖发生氢化反应生成糖醇，并分别将糖醇与海藻糖分离，再分别集合糖醇及海藻糖进行浓缩、结晶，最后分别重结晶纯化，从而使得低聚糖糖醇及海藻糖含量损失减少，得率提高，且提高了分离纯化效果。使用本发明的方法分离海藻糖，海藻糖的纯度≥98％，收率≥99％，海藻糖纯度及收率均有较大的提升，损失小。
具体实施方式
下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种海藻糖的生产方法，包括以下步骤：
步骤1)淀粉糊化：将50-60℃水搅拌加入淀粉，调节PH为6.0-6.5，固含量控制在20％-35％；
步骤2)液化：用40-50u/1g的α-淀粉酶与步骤1)的产物进行催化水解液化反应，反应温度为85-98℃，反应时间为10-60min；然后将得到的液化淀粉溶液喷射液化，液化温度为125℃；
步骤3)糖化：向已知淀粉原始质量的酶转化法生产海藻酶所获得的酶反应液加热至80-90℃，保温20-30min，降温至55-65℃，然后加入糖化酶进行酶解反应，糖化酶加入量为10-20U/ml，调PH4.0-6.0，糖化温度控制在55-65℃，酶解时间为2-3h，加入麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶及海藻糖合酶进行酶转化12h，制得糖化粗液；
步骤4)灭酶：将糖化粗液采用换热器加热方法进行灭酶，灭酶温度采用80-100℃，灭酶时间10-25min，结束灭酶后，出料温度为75-85℃，得到海藻糖、低聚糖、葡萄糖和蛋白的混合粗液；
步骤5)除蛋白、脱色：将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，保温75-85℃搅拌脱色，保温30-45min，板框压滤制备色度0.001-0.005、浊度0.001-0.01、电导率1700-2000us/cm的脱色糖液；
步骤6)第一次膜分离：将脱色糖液在35-40℃下，通过膜进行分离，膜分子量为400～800，并用3倍水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；
步骤7)色谱分离：对步骤4)制得的混合液进行色谱分离，制得葡萄糖纯度≥90％的葡萄糖液以及含有低聚糖和少量海藻糖的低聚糖液，对所述葡萄糖液进行浓缩到质量百分比浓度65wt％，制得葡萄糖浆；
步骤8)加氢反应：对分别装有低聚糖液和海藻糖糖液的反应器升温升压，随即分别向反应器中加氢，使低聚糖液及海藻糖糖液与氢气接触，进行加氢反应，氢化条件为温度120-130℃，氢化压力为9-11MPa，氢化时间为120-50min，PH为7.5-8.5，氢化在镍催化剂存在的条件下进行，催化剂用量为7％-8％，分别获得均含有海藻糖和糖醇的加氢产物一及加氢产物二。
步骤9)第二次膜分离：将所述加氢产物一和加氢产物二分别进行膜分离，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为低聚糖醇纯度≥96％的糖醇液，所述海藻糖液一和海藻糖液二均为海藻糖纯度≥97％的糖液；
步骤10)浓缩、结晶：将糖醇液一和糖醇液二混合制得混合糖醇液，将海藻糖液一和海藻糖液二混合制得混合海藻糖液，再将所述混合糖醇液和所述混合海藻糖液分别浓缩80-90％，进行蒸发结晶或冷却结晶，结晶后离心分离，干燥。
步骤11)重结晶：向干燥后的海藻糖晶体中依次加入水和无水乙醇，所述无水乙醇与水的体积比为100-150:1，溶解后进行重结晶，得到结晶低聚糖醇和结晶海藻糖产品，所述结晶海藻糖产品中海藻糖纯度≥98％，海藻糖收率≥99％，所述结晶低聚糖中低聚糖醇纯度≥97％，低聚糖收率≥99％。
步骤12)干燥：将步骤11)的结晶海藻糖采用隧道式分段干燥机干燥，干燥时间1-8h，干燥温度35-70℃，干燥至含水＜0.1％；
步骤13)检测：将步骤12)的结晶体采用高效液相色谱检测器检测，选取海藻糖纯度≥99.3％的结晶体；
步骤14)粉碎、筛分：将步骤13)检测合格的海藻糖结晶体通过粉碎机粉碎，筛分机筛分，制备均匀的成品海藻糖晶体；包装入库：将步骤15)的海藻糖晶体按照20kg纸袋包装，成品入库待售。
实施例1
本实施例提供一种海藻糖的生产方法，包括以下步骤：
将50-60℃水搅拌加入淀粉，调节PH为6.0-6.5，固含量控制在20％-35％；用40-50u/1g的α-淀粉酶与步骤1)的产物进行催化水解液化反应，反应温度为85-98℃，反应时间为10-60min；然后将得到的液化淀粉溶液喷射液化，液化温度为125℃；将液化后的反应液加热至80-90℃，保温30min，降温至55-65℃，然后加入糖化酶进行酶解反应，糖化酶加入量为20U/ml，调PH4.0-6.0，糖化温度控制在55-65℃，酶解时间为2h，加入麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶及海藻糖合酶进行酶转化12h，制得糖化粗液；将糖化粗液采用换热器加热方法进行灭酶，灭酶温度采用80-100℃，灭酶时间25min，结束灭酶后，出料温度为75-85℃，得到海藻糖、低聚糖、葡萄糖和蛋白的混合粗液；将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，保温75-85℃搅拌脱色，保温30-45min，板框压滤制备色度0.001-0.005、浊度0.001-0.01、电导率1700-2000us/cm的脱色糖液；将脱色糖液在35-40℃下，通过分子量为500的膜分离，并用3倍水进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；对制得的混合液进行色谱分离，制得葡萄糖纯度≥90％的葡萄糖液以及含有低聚糖和少量海藻糖的低聚糖液，对所述葡萄糖液进行浓缩到质量百分比浓度65wt％，制得葡萄糖浆；对分别装有低聚糖液和海藻糖糖液的反应器升温升压，随即分别向反应器中加氢，使低聚糖液及海藻糖糖液与氢气接触，进行加氢反应，分别获得均含有海藻糖和糖醇的加氢产物一及加氢产物二，加氢反应条件为温度120℃，氢化压力为9MPa，氢化时间为120min，PH为7.5-8.5，氢化在镍催化剂存在的条件下进行，催化剂用量为8％。将所述加氢产物一和加氢产物二分别进行膜分离，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为低聚糖醇纯度≥96％的糖醇液，所述海藻糖液一和海藻糖液二均为海藻糖纯度≥97％的糖液；将糖醇液一和糖醇液二混合制得混合糖醇液，将海藻糖液一和海藻糖液二混合制得混合海藻糖液，再将所述混合糖醇液和所述混合海藻糖液分别浓缩80-90％，进行蒸发结晶或冷却结晶，结晶后离心分离，干燥。向干燥后的海藻糖晶体中依次加入水和无水乙醇，所述无水乙醇与水的体积比为100-150:1，溶解后进行重结晶，得到结晶低聚糖醇和结晶海藻糖。将结晶海藻糖采用隧道式分段干燥机干燥，干燥时间1-8h，干燥温度35-70℃，干燥至含水＜0.1％；将干燥后的海藻糖结晶体采用高效液相色谱检测器检测，选取海藻糖纯度≥99.8％的结晶体；将检测合格的海藻糖结晶体通过粉碎机粉碎，筛分机筛分，制备均匀的成品海藻糖晶体；包装入库：将步骤15)的海藻糖晶体按照20kg纸袋包装，成品入库待售。
所述结晶海藻糖产品中海藻糖纯度为98.7％，海藻糖收率为99.6％，所述结晶低聚糖中低聚糖醇纯度98.3％，低聚糖收率99.6％。
实施例2
本实施例提供一种海藻糖的生产方法，包括以下步骤：将50-60℃水搅拌加入淀粉，调节PH为6.0-6.5，固含量控制在20％-35％；用40-50u/1g的α-淀粉酶与步骤1)的产物进行催化水解液化反应，反应温度为85-98℃，反应时间为10-60min；然后将得到的液化淀粉溶液喷射液化，液化温度为125℃；将液化后的反应液加热至80-90℃，保温25min，降温至55-65℃，然后加入糖化酶进行酶解反应，糖化酶加入量为15U/ml，调PH4.0-6.0，糖化温度控制在55-65℃，酶解时间为2.5h，加入麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶及海藻糖合酶进行酶转化12h，制得糖化粗液；将糖化粗液采用换热器加热方法进行灭酶，灭酶温度采用80-100℃，灭酶时间20min，结束灭酶后，出料温度为75-85℃，得到海藻糖、低聚糖、葡萄糖和蛋白的混合粗液；将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，保温75-85℃搅拌脱色，保温30-45min，板框压滤制备色度0.001-0.005、浊度0.001-0.01、电导率1700-2000us/cm的脱色糖液；将脱色糖液在35-40℃下，通过分子量为400的膜进行分离，并用3倍的水进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；对制得的混合液进行色谱分离，制得葡萄糖纯度≥90％的葡萄糖液以及含有低聚糖和少量海藻糖的低聚糖液，对所述葡萄糖液进行浓缩到质量百分比浓度65wt％，制得葡萄糖浆；对分别装有低聚糖液和海藻糖糖液的反应器升温升压，随即分别向反应器中加氢，使低聚糖液及海藻糖糖液与氢气接触，进行加氢反应，分别获得均含有海藻糖和糖醇的加氢产物一及加氢产物二，加氢反应条件为温度125℃，氢化压力为10MPa，氢化时间为130min，PH为7.5-8.5，氢化在镍催化剂存在的条件下进行，催化剂用量为7％。将所述加氢产物一和加氢产物二分别进行膜分离，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为低聚糖醇纯度≥96％的糖醇液，所述海藻糖液一和海藻糖液二均为海藻糖纯度≥97％的糖液；将糖醇液一和糖醇液二混合制得混合糖醇液，将海藻糖液一和海藻糖液二混合制得混合海藻糖液，再将所述混合糖醇液和所述混合海藻糖液分别浓缩80-90％，进行蒸发结晶或冷却结晶，结晶后离心分离，干燥。向干燥后的海藻糖晶体中依次加入水和无水乙醇，所述无水乙醇与水的体积比为100-150:1，溶解后进行重结晶，得到结晶低聚糖醇和结晶海藻糖产品。将结晶海藻糖采用隧道式分段干燥机干燥，干燥时间1-8h，干燥温度35-70℃，干燥至含水＜0.1％；将干燥后的海藻糖结晶体采用高效液相色谱检测器检测，选取海藻糖纯度≥99.8％的结晶体；将检测合格的海藻糖结晶体通过粉碎机粉碎，筛分机筛分，制备均匀的成品海藻糖晶体；包装入库：将步骤15)的海藻糖晶体按照20kg纸袋包装，成品入库待售。
所述结晶海藻糖产品中海藻糖纯度为98.9％，海藻糖收率为99.6％所述结晶低聚糖中低聚糖醇纯度≥98.6％，低聚糖收率99.5％。
实施例3
本实施例提供一种海藻糖的生产方法，包括以下步骤：将50-60℃水搅拌加入淀粉，调节PH为6.0-6.5，固含量控制在20％-35％；用40-50u/1g的α-淀粉酶与步骤1)的产物进行催化水解液化反应，反应温度为85-98℃，反应时间为10-60min；然后将得到的液化淀粉溶液喷射液化，液化温度为125℃；将液化后的反应液加热至80-90℃，保温30min，降温至55-65℃，然后加入糖化酶进行酶解反应，糖化酶加入量为20U/ml，调PH4.0-6.0，糖化温度控制在55-65℃，酶解时间为3h，加入麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶及海藻糖合酶进行酶转化12h，制得糖化粗液；将糖化粗液采用换热器加热方法进行灭酶，灭酶温度采用80-100℃，灭酶时间25min，结束灭酶后，出料温度为75-85℃，得到海藻糖、低聚糖、葡萄糖和蛋白的混合粗液；将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，保温75-85℃搅拌脱色，保温30-45min，板框压滤制备色度0.001-0.005、浊度0.001-0.01、电导率1700-2000us/cm的脱色糖液；将脱色糖液在35-40℃下，通过分子量为500的膜进行分离，并用3倍水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；对制得的混合液进行色谱分离，制得葡萄糖纯度≥90％的葡萄糖液以及含有低聚糖和少量海藻糖的低聚糖液，对所述葡萄糖液进行浓缩到质量百分比浓度65wt％，制得葡萄糖浆；对分别装有低聚糖液和海藻糖糖液的反应器升温升压，随即分别向反应器中加氢，使低聚糖液及海藻糖糖液与氢气接触，进行加氢反应，分别获得均含有海藻糖和糖醇的加氢产物一及加氢产物二，加氢反应条件为温度130℃，氢化压力为11MPa，氢化时间为150min，PH为7.5-8.5，氢化在镍催化剂存在的条件下进行，催化剂用量为8％。将所述加氢产物一和加氢产物二分别进行膜分离，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为低聚糖醇纯度≥96％的糖醇液，所述海藻糖液一和海藻糖液二均为海藻糖纯度≥97％的糖液；将糖醇液一和糖醇液二混合制得混合糖醇液，将海藻糖液一和海藻糖液二混合制得混合海藻糖液，再将所述混合糖醇液和所述混合海藻糖液分别浓缩80-90％，进行蒸发结晶或冷却结晶，结晶后离心分离，干燥。向干燥后的海藻糖晶体中依次加入水和无水乙醇，所述无水乙醇与水的体积比为100-150:1，溶解后进行重结晶，得到结晶低聚糖醇和结晶海藻糖产品。将结晶海藻糖采用隧道式分段干燥机干燥，干燥时间1-8h，干燥温度35-70℃，干燥至含水＜0.1％；将干燥后的海藻糖结晶体采用高效液相色谱检测器检测，选取海藻糖纯度≥99.8％的结晶体；将检测合格的海藻糖结晶体通过粉碎机粉碎，筛分机筛分，制备均匀的成品海藻糖晶体；包装入库：将步骤15)的海藻糖晶体按照20kg纸袋包装，成品入库待售。
所述结晶海藻糖产品中海藻糖纯度≥99.1％，海藻糖收率为100％，所述结晶低聚糖中低聚糖醇纯度≥98.8％，低聚糖收率99.9％。
实施例4
本实施例提供一种海藻糖的生产方法，包括以下步骤：将50-60℃水搅拌加入淀粉，调节PH为6.0-6.5，固含量控制在20％-35％；用40-50u/1g的α-淀粉酶与步骤1)的产物进行催化水解液化反应，反应温度为85-98℃，反应时间为10-60min；然后将得到的液化淀粉溶液喷射液化，液化温度为125℃；将液化后的反应液加热至80-90℃，保温30min，降温至55-65℃，然后加入糖化酶进行酶解反应，糖化酶加入量为20U/ml，调PH4.0-6.0，糖化温度控制在55-65℃，酶解时间为2h，加入麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶及海藻糖合酶进行酶转化12h，制得糖化粗液；将糖化粗液采用换热器加热方法进行灭酶，灭酶温度采用80-100℃，灭酶时间25min，结束灭酶后，出料温度为75-85℃，得到海藻糖、低聚糖、葡萄糖和蛋白的混合粗液；将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，保温75-85℃搅拌脱色，保温30-45min，板框压滤制备色度0.001-0.005、浊度0.001-0.01、电导率1700-2000us/cm的脱色糖液；将脱色糖液在35-40℃下，通过分子量为600的膜进行分离，并用3倍的水进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；对制得的混合液进行色谱分离，制得葡萄糖纯度≥90％的葡萄糖液以及含有低聚糖和少量海藻糖的低聚糖液，对所述葡萄糖液进行浓缩到质量百分比浓度65wt％，制得葡萄糖浆；对分别装有低聚糖液和海藻糖糖液的反应器升温升压，随即分别向反应器中加氢，使低聚糖液及海藻糖糖液与氢气接触，进行加氢反应，分别获得均含有海藻糖和糖醇的加氢产物一及加氢产物二，加氢反应条件为温度120℃，氢化压力为9MPa，氢化时间为120min，PH为7.5-8.5，氢化在镍催化剂存在的条件下进行，催化剂用量为8％。将所述加氢产物一和加氢产物二分别进行膜分离，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为低聚糖醇纯度≥96％的糖醇液，所述海藻糖液一和海藻糖液二均为海藻糖纯度≥97％的糖液；将糖醇液一和糖醇液二混合制得混合糖醇液，将海藻糖液一和海藻糖液二混合制得混合海藻糖液，再将所述混合糖醇液和所述混合海藻糖液分别浓缩80-90％，进行蒸发结晶或冷却结晶，结晶后离心分离，干燥。向干燥后的海藻糖晶体中依次加入水和无水乙醇，所述无水乙醇与水的体积比为100-150:1，溶解后进行重结晶，得到结晶低聚糖醇和结晶海藻糖产品。将结晶海藻糖采用隧道式分段干燥机干燥，干燥时间1-8h，干燥温度35-70℃，干燥至含水＜0.1％；将干燥后的海藻糖结晶体采用高效液相色谱检测器检测，选取海藻糖纯度≥99.8％的结晶体；将检测合格的海藻糖结晶体通过粉碎机粉碎，筛分机筛分，制备均匀的成品海藻糖晶体；包装入库：将步骤15)的海藻糖晶体按照20kg纸袋包装，成品入库待售。
所述结晶海藻糖产品中海藻糖纯度为98.7％，海藻糖收率为99.4％所述结晶低聚糖中低聚糖醇纯度为98.2％，低聚糖收率99.5。
实施例5
本实施例提供一种海藻糖的生产方法，包括以下步骤：将50-60℃水搅拌加入淀粉，调节PH为6.0-6.5，固含量控制在20％-35％；用40-50u/1g的α-淀粉酶与步骤1)的产物进行催化水解液化反应，反应温度为85-98℃，反应时间为10-60min；然后将得到的液化淀粉溶液喷射液化，液化温度为125℃；将液化后的反应液加热至80-90℃，保温30min，降温至55-65℃，然后加入糖化酶进行酶解反应，糖化酶加入量为20U/ml，调PH4.0-6.0，糖化温度控制在55-65℃，酶解时间为2h，加入麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶及海藻糖合酶进行酶转化12h，制得糖化粗液；将糖化粗液采用换热器加热方法进行灭酶，灭酶温度采用80-100℃，灭酶时间10-25min，结束灭酶后，出料温度为75-85℃，得到海藻糖、低聚糖、葡萄糖和蛋白的混合粗液；将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，保温75-85℃搅拌脱色，保温30-45min，板框压滤制备色度0.001-0.005、浊度0.001-0.01、电导率1700-2000us/cm的脱色糖液；将脱色糖液在35-40℃下，通过分子量为700的膜进行分离，并用3倍的水进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；对制得的混合液进行色谱分离，制得葡萄糖纯度≥90％的葡萄糖液以及含有低聚糖和少量海藻糖的低聚糖液，对所述葡萄糖液进行浓缩到质量百分比浓度65wt％，制得葡萄糖浆；对分别装有低聚糖液和海藻糖糖液的反应器升温升压，随即分别向反应器中加氢，使低聚糖液及海藻糖糖液与氢气接触，进行加氢反应，分别获得均含有海藻糖和糖醇的加氢产物一及加氢产物二，加氢反应条件为温度130℃，氢化压力为11MPa，氢化时间为150min，PH为7.5-8.5，氢化在镍催化剂存在的条件下进行，催化剂用量为8％。将所述加氢产物一和加氢产物二分别进行膜分离，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为低聚糖醇纯度≥96％的糖醇液，所述海藻糖液一和海藻糖液二均为海藻糖纯度≥97％的糖液；将糖醇液一和糖醇液二混合制得混合糖醇液，将海藻糖液一和海藻糖液二混合制得混合海藻糖液，再将所述混合糖醇液和所述混合海藻糖液分别浓缩80-90％，进行蒸发结晶或冷却结晶，结晶后离心分离，干燥。向干燥后的海藻糖晶体中依次加入水和无水乙醇，所述无水乙醇与水的体积比为100-150:1，溶解后进行重结晶，得到结晶低聚糖醇和结晶海藻糖产品。将结晶海藻糖采用隧道式分段干燥机干燥，干燥时间1-8h，干燥温度35-70℃，干燥至含水＜0.1％；将干燥后的海藻糖结晶体采用高效液相色谱检测器检测，选取海藻糖纯度≥99.8％的结晶体；将检测合格的海藻糖结晶体通过粉碎机粉碎，筛分机筛分，制备均匀的成品海藻糖晶体；包装入库：将步骤15)的海藻糖晶体按照20kg纸袋包装，成品入库待售。
所述结晶海藻糖产品中海藻糖纯度99％，海藻糖收率为99.8％，所述结晶低聚糖中低聚糖醇纯度为98.5％，低聚糖收率为99.6％。
对比例1
本对比例提供一种海藻糖的生产方法，与实施例1提供的海藻糖的生产方法不同之处在于，加入糖化酶酶解后未添加麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶及海藻糖合酶进行酶转化12h。
制得的所述结晶海藻糖产品中海藻糖纯度为98.6％，海藻糖收率为95％，所述结晶低聚糖中低聚糖醇纯度98.2％，低聚糖收率为92％。
对比例2
本对比例提供一种海藻糖的生产方法，与实施例1提供的海藻糖的生产方法不同之处在于，脱色糖液进行膜分离后制得的海藻糖含量≥95％的糖液进行离子交换，浓缩、结晶、干燥得到结晶海藻糖产品。
制得的所述结晶海藻糖产品中海藻糖纯度为94.6％，海藻糖收率为76.2％，所述结晶低聚糖中低聚糖醇纯度98.2％，低聚糖收率为93.8％
实施例及对比例数据对比表：
序号 海藻糖含量 海藻糖收率(淀粉质量、干基)
实施例1 98.7％ 99.6％
实施例2 98.9％ 99.6％
实施例3 99.1％ 100％
实施例4 99％ 99.4％
实施例5 98.9％ 99.2％
对比例1 98.6％ 95％
对比例2 94.6％ 76.2％
以上实施例可知，使用本发明的方法分离海藻糖，海藻糖的纯度≥98％，收率≥99％，海藻糖纯度及收率均有较大的提升，海藻糖和低聚糖收率高损失小，可以忽略不计。实施例1与对比例2对比说明，本发明的方法相较于离子交换法回收海藻糖而言，本发明的方法具有得率高，损失小的优点。实施例与对比1对比而言，实施例1的方法提高了海藻糖的收率，因为麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶及海藻糖合酶配合，将糖化酶酶解后生成的部分麦芽糖转化成了海藻糖，从而提高了海藻糖的得率。
本发明的海藻糖的生产方法，通过利用麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶及海藻糖合酶配合，将糖化酶酶解后生成的部分麦芽糖转化成了海藻糖，分步分离糖液中葡萄糖、低聚糖及海藻糖，并通过分别对分离出的含多量低聚糖和少量海藻糖的低聚糖液、含多量海藻糖和少量低聚糖的海藻糖糖液进行加氢反应，使低聚糖液和海藻糖液中的低聚糖发生氢化反应生成糖醇，并分别将糖醇与海藻糖分离，再分别集合糖醇及海藻糖，再浓缩、结晶，最后分别重结晶纯化，从而使得低聚糖糖醇及海藻糖含量损失减少，得率提高，且提高了分离纯化效果。
以上所揭露的仅为本发明几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种海藻糖的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)淀粉糊化：将50-60℃水搅拌加入淀粉，调节PH为6.0-6.5，固含量控制在20％-35％；
2)液化：用40-50u/1g的α-淀粉酶与步骤1)的产物进行催化水解液化反应，反应温度为85-98℃，反应时间为10-60min；然后将得到的液化淀粉溶液喷射液化，液化温度为125℃；
3)糖化：将液化后所获得的酶反应液加热至80-90℃，保温20-30min，降温至55-65℃，然后加入糖化酶进行酶解反应，糖化酶加入量为10-20U/ml，调PH4.0-6.0，糖化温度控制在55-65℃，酶解时间为2-3h，加入麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶及海藻糖合酶进行酶转化12h，制得糖化粗液；
4)灭酶：将糖化粗液采用换热器加热方法进行灭酶，灭酶温度采用80-100℃，灭酶时间10-25min，结束灭酶后，出料温度为75-85℃，得到海藻糖、低聚糖、葡萄糖和蛋白的混合粗液；
5)除蛋白、脱色：将步骤2)得到的混合糖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，保温75-85℃搅拌脱色，保温30-45min，板框压滤制备色度0.001-0.005、浊度0.001-0.01、电导率1700-2000us/cm的脱色糖液；
6)第一次膜分离：将步骤3的脱色糖液在35-40℃下，通过膜进行分离得到含有低聚糖、葡萄糖的混合液以及海藻糖含量≥95％的糖液；
7)色谱分离：对步骤4)制得的混合液进行色谱分离，制得葡萄糖纯度≥90％的葡萄糖液以及含有低聚糖和少量海藻糖的低聚糖液，对所述葡萄糖液进行浓缩到质量百分比浓度65wt％，制得葡萄糖浆；
8)加氢反应：对分别装有步骤5)制得的低聚糖液和步骤4)制得的海藻糖糖液的反应器升温升压，随即分别向反应器中加氢，使低聚糖液及海藻糖糖液与氢气接触，进行加氢反应，分别获得含有海藻糖和糖醇的加氢产物一及加氢产物二；
9)第二次膜分离：将步骤6)制得的加氢产物一和加氢产物二分别进行膜分离，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为低聚糖醇纯度≥96％的糖醇液，所述海藻糖液一和海藻糖液二均为海藻糖纯度≥97％的糖液；
10)浓缩、结晶：将糖醇液一和糖醇液二混合制得混合糖醇液，将海藻糖液一和海藻糖液二混合制得混合海藻糖液，再将所述混合糖醇液和所述混合海藻糖液分别浓缩80-90％，进行蒸发结晶或冷却结晶，结晶后离心分离，干燥；
11)重结晶：向步骤8)干燥后得到的低聚糖醇晶体及海藻糖晶体中依次加入水和无水乙醇，溶解后进行重结晶，得到结晶低聚糖醇和结晶海藻糖产品，所述结晶海藻糖的海藻糖纯度≥99.8％；
12)干燥：将步骤12)的结晶海藻糖采用隧道式分段干燥机干燥，干燥时间1-8h，干燥温度35-70℃，干燥至含水＜0.1％；
13)检测：将步骤13)的海藻糖结晶体采用高效液相色谱检测器检测，选取海藻糖纯度≥99.8％的结晶体；
14)粉碎、筛分：将步骤14)检测合格的海藻糖结晶体通过粉碎机粉碎，筛分机筛分，制备均匀的成品海藻糖晶体；
15)包装入库：将步骤15)的海藻糖晶体按照20kg纸袋包装，成品入库待售。
2.如权利要求1所述的海藻糖的生产方法，其特征在于，所述步骤6)的氢化条件为温度120-130℃，氢化压力为9-11MPa，氢化时间为120-150min，PH为7.5-8.5，氢化在镍催化剂存在的条件下进行，催化剂用量为7％-8％。
3.如权利要求1所述的海藻糖的生产方法，其特征在于，所述步骤9)中无水乙醇与水的体积比为100-150:1。
4.如权利要求1所述的海藻糖的生产方法，其特征在于，所述步骤9)结晶低聚糖醇的纯度为97％。
5.如权利要求1所述的海藻糖的生产方法，其特征在于，所述步骤6)中膜分离的膜分子量为400-800，并用3倍水透洗得到海藻糖含量≥95％的糖液。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112079885A (zh) * 2020-09-14 2020-12-15 江苏省奥谷生物科技有限公司 一种无水海藻糖的制备方法
CN112426381A (zh) * 2021-01-15 2021-03-02 晟丰(烟台)农业科技有限公司 一种海洋生物活性化妆品

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6200783B1 (en) * 1997-10-16 2001-03-13 Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo Process for producing trehalose and sugar alcohols
CN104418919A (zh) * 2013-08-27 2015-03-18 南京凯通粮食生化研究设计有限公司 一种海藻糖的生产方法
CN105418694A (zh) * 2016-01-14 2016-03-23 廊坊梅花生物技术开发有限公司 一种海藻糖的制备方法
CN107739745A (zh) * 2017-10-10 2018-02-27 溧阳维信生物科技有限公司 采用膜分离技术制备α,α‑海藻糖二水合物的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6200783B1 (en) * 1997-10-16 2001-03-13 Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo Process for producing trehalose and sugar alcohols
CN104418919A (zh) * 2013-08-27 2015-03-18 南京凯通粮食生化研究设计有限公司 一种海藻糖的生产方法
CN105418694A (zh) * 2016-01-14 2016-03-23 廊坊梅花生物技术开发有限公司 一种海藻糖的制备方法
CN107739745A (zh) * 2017-10-10 2018-02-27 溧阳维信生物科技有限公司 采用膜分离技术制备α,α‑海藻糖二水合物的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
韦航等: "海藻糖的酶转化法生产技术", 《安徽农业科学》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112079885A (zh) * 2020-09-14 2020-12-15 江苏省奥谷生物科技有限公司 一种无水海藻糖的制备方法
CN112426381A (zh) * 2021-01-15 2021-03-02 晟丰(烟台)农业科技有限公司 一种海洋生物活性化妆品

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