KR102016701B1 - Method of preparing crystalline functional sweetener - Google Patents

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Abstract

본 발명은 결정형 기능성 감미료의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 결정을 제조하기 위한 용액에 포함된 불순물 함량 또는 불순물의 생성을 제어함으로써 결정 수율을 높이고 입도 크기를 증가시키기 위한 결정형 감미료의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a crystalline functional sweetener, and more particularly, to a method for preparing a crystalline sweetener for increasing the crystal yield and increasing the particle size by controlling the content of impurities or the generation of impurities contained in a solution for preparing a crystal. It is about.

Description

결정형 기능성 감미료의 제조방법{Method of preparing crystalline functional sweetener}Method of preparing crystalline functional sweeteners

본 발명은 결정형 기능성 감미료의 제조방법에 관한 것으로서, 결정형 기능성 감미료, 예를 들면 알룰로스 결정을 제조하는 과정에서 알룰로스로부터 전환된 불순물의 함량을 제어함으로써 결정 수율을 높이고 입도 크기를 증가시키기 위한 알룰로스 결정을 제조하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for preparing a crystalline functional sweetener, wherein an allul for increasing the crystal yield and increasing the particle size by controlling the content of impurities converted from allulose in the process of preparing a crystalline functional sweetener, for example, allulose crystals It relates to a method for producing a Ross crystal.

설탕 및 전분당으로 대변되는 일반당류가 전세계 약 65조 정도로 가장 큰 시장을 형성하고 있지만, 전세계적으로 건강지향 기능성 및 프리미엄 제품으로 소비자 니즈(needs)가 강해지면서, 자일리톨 같은 당알콜류, 프락토 올리고당과 같은 올리고당류, 그리고 결정 과당과 같은 기능성 당류, 수크라로스나 아스파팜과 같은 감미료 등의 기능성 감미료 시장이 성장하고 있다.Sugars and starch sugars represent the largest market in the world with about 65 trillion won, but as the consumer needs are strengthened worldwide as health-oriented functional and premium products, sugar alcohols such as xylitol and fructo oligosaccharides There is a growing market for functional sweeteners such as oligosaccharides, and functional sugars such as fructose and sweeteners such as sucralose and aspartame.

단맛을 느끼게 하는 조미료 및 식품첨가물을 총칭하는 감미료. 수많은 감미료 중에서 설탕, 포도당, 과당 등은 식품 중의 자연성분으로 가장 널리 분포하고 있으며, 가공식품 제조 시에도 가장 널리 사용되고 있다. 그러나, '설탕'이 충치, 비만, 당뇨병 등을 유발한다는 부정적인 측면이 부각되면서 세계적으로 설탕을 대신하여 사용할 수 있는 기능성 대체 감미료가 주목받고 있다.A sweetener that collectively refers to seasonings and food additives. Among many sweeteners, sugar, glucose, fructose, etc. are the most widely distributed as a natural ingredient in foods, and is most widely used in the manufacture of processed foods. However, as the negative side that 'sugar' causes tooth decay, obesity, diabetes, etc. has emerged, functional replacement sweeteners that can be used in place of sugar have attracted attention worldwide.

최근, 기능성 감미료로서 설탕 또는 과당 등을 대체할 수 있는 당류로서 각광받는 당류 중 하나로서 알룰로스가 있다. 알룰로스는 화학적 또는 생물학적 방법으로 제조될 수 있으나, 생산물 중 알룰로스 함량이 낮기 때문에 정제 및 농축하는 공정이 필요하다. 그러나 농축된 시럽의 경우 그 적용의 한계가 있으므로, 결정 분말에 대한 요구가 높으나, 알룰로스는 결정성이 낮아 결정화 하기 어렵다. 또한, 알룰로스 전환 효소 또는 상기 효소를 생산하는 균주를 이용한 생물학적 방법으로 알룰로스를 생산하는 경우에도, 낮은 전환율로 인해 D-알룰로스의 순도를 높힌 후, 결정화하지 않으면 안되어 D-알룰로스의 공업적 이용을 목적으로 했을 경우, 정제 공정이나 정제 수율, 결정화 수율 등에 미해결의 과제가 남아 있다. In recent years, allulose is one of the most popular sugars as a sugar which can replace sugar or fructose as a functional sweetener. Allulose can be prepared by chemical or biological methods, but because of the low content of allulose in the product, a process for purification and concentration is required. However, in the case of concentrated syrups, there is a limit to its application, but the demand for crystal powder is high, but allulose is difficult to crystallize due to low crystallinity. In addition, even in the case of producing allulose by a biological method using an allulose converting enzyme or a strain producing the enzyme, it is necessary to crystallize after increasing the purity of D-allulose due to the low conversion rate. When it is intended for the purpose of use, unresolved problems remain in the purification process, the purification yield, the crystallization yield, and the like.

따라서, 결정화를 위한 알룰로스 용액에 포함된 불순물의 함량 또는 알룰로스 제조과정에서 불순물의 생성을 최소화하고, 알룰로스로부터 전환된 불순물의 함량을 제어함으로써 결정 수율을 높이고 입도 크기를 증가시키기 위한 알룰로스 결정을 제조하는 방법이 절실히 필요한 실정이다. Therefore, to reduce the content of impurities contained in the allulose solution for crystallization or the production of impurities in the allulose manufacturing process, to control the content of impurities converted from allulose to increase the crystal yield and increase the size of the particle size There is an urgent need for a method of preparing crystals.

본 발명은 결정을 제조하기 위한 용액에 포함된 불순물 함량 또는 불순물의 생성을 제어함으로써 결정 수율을 높이고 입도 크기를 증가시키기 위한 알룰로스 결정을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing allulose crystals for increasing the crystal yield and increasing the particle size by controlling the content of impurities or the production of impurities contained in the solution for preparing the crystals.

또한, 본 발명은 결정 입자 성장을 적절하게 조절함으로써 균일한 입자 크기를 갖는 알룰로스 결정을 제조하고, 이로 인해 회수 공정에서의 손실을 줄일 수 있어 결정 수율을 향상시켜 알룰로스 결정화 공정의 생산성을 높일 수 있는, 알룰로스 결정의 제조방법을 제공하고자 한다.In addition, according to the present invention, allulose crystals having a uniform particle size can be prepared by appropriately controlling crystal grain growth, thereby reducing losses in the recovery process, thereby improving crystal yield and increasing productivity of the allulose crystallization process. It is intended to provide a process for the preparation of allulose crystals.

또한, 본 발명은 균일한 입자 크기를 가지며, 회수 공정에서의 손실을 줄일 수 있어 결정 수율을 향상시킬 수 있는, 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량을 특정 농도 범위로 조절한 알룰로스 결정화용 조성물을 제공하고자 한다.In addition, the present invention is an allulose crystal having a uniform particle size and reducing the loss in the recovery process to improve the crystal yield, the allulose crystal (Impurity-S) content adjusted to a specific concentration range It is to provide a composition for fire.

본 발명은 균일한 입자 크기를 가지며, 회수 공정에서의 손실을 줄일 수 있어 결정 수율을 향상시킬 수 있는, 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량을 특정 농도범위로 조절한 알룰로스 결정화용 조성물 및 이를 이용한 알룰로스 결정의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 결정을 제조하기 위한 용액에 포함된 불순물 함량 또는 불순물의 생성을 제어함으로써 결정 수율을 높이고 입도 크기를 증가시키기 위한 알룰로스 결정을 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention has a uniform particle size, can reduce the loss in the recovery process to improve the crystal yield, allulose conversion (Impurity-S) content for allulose crystallization composition adjusted to a specific concentration range And it relates to a method for producing allulose crystals using the same. The present invention also relates to a method for producing allulose crystals for increasing the crystal yield and increasing the particle size by controlling the content of impurities or the production of impurities contained in the solution for producing the crystals.

알룰로스는 pH가 낮고 온도가 높을수록 불안정하여(도2, 도3), 실제 생산 공정 중 특히 농축 단계에서 알룰로스의 함량이 변화된다. 이러한 문제는 고순도의 알룰로스 순도를 낮추게 하여 결정화 단계에 많은 영향을 주게 된다. 실제 이 과정에서 알룰로스의 함량이 감소되면서 부가적으로 생성되는 알룰로스 전환물(Impurity)의 함량이 증가하게 되는데, 이 성분이 알룰로스의 결정화에 큰 영향을 주는 것으로 본 발명에서 확인하였다. 여러 가지의 알룰로스 전환물 중에서 Impurity-S라는 성분이 존재할 경우, 알룰로스 결정 입자가 성장하는데 Inhibitor로 작용됨을 알 수 있었고, 이로 인해 결정 입자의 입도와 결정 수율에 큰 영향을 주는 것을 발견하였다. Allulose is unstable at lower pH and at higher temperatures (FIGS. 2 and 3), so that the content of allulose changes in the actual production process, especially in the concentration step. This problem lowers the high purity allulose purity and has a great influence on the crystallization step. In fact, in this process, the content of allulose conversion (Impurity) is additionally increased as the content of allulose is reduced, and it is confirmed in the present invention that this component greatly affects the crystallization of allulose. It was found that the presence of Impurity-S in the various allulose conversions acts as an inhibitor to the growth of allulose crystal grains, which greatly affects the grain size and crystal yield.

이에, 본 발명은 알룰로스 결정화 공정을 수행하는 데 있어서 고순도 분리 공정 이후에 농축 전후 단계에서 불순물(Impurity-S)을 특정 함량 이하, 예를 들면 2중량%이하로 조절함으로써, 알룰로스 입자 크기가 작아지는 것을 방지할 수 있으며, 결정 입자 성장을 적절하게 조절함으로써 균일한 입자 크기를 갖는 알룰로스를 생산할 수 있다. 또한 입자를 균일한 크기로 성장시킴으로써, 회수 공정에서의 손실을 줄일 수 있으며 결정 수율을 향상시켜 생산성을 높일 수 있다. Thus, in the present invention, the allulose particle size is controlled by controlling the impurity (Smpurity-S) to a specific content or less, for example, 2% by weight or less in the pre-concentration step after the high purity separation process in performing the allulose crystallization process. It can be prevented from becoming small and allulose having a uniform particle size can be produced by appropriately controlling the crystal grain growth. In addition, by growing the particles to a uniform size, it is possible to reduce the loss in the recovery process, improve the crystal yield to increase the productivity.

알룰로스 결정화 공정에 사용되는 원료인 알룰로스 시럽에는 알룰로스를 제조하는 과정에서 발생되는 알룰로스 이외의 불순물인 다양한 알룰로스 전환물을 포함하거나 알룰로스 결정화 공정에서 알룰로스 전환물이 생성될 수 있다. 상기 전환물 중에서 특정 전환물(이하, Impurity-S)를 특정 함량 이하, 예를 들면 2중량%이하로 조절(제어)함으로써 알룰로스 결정 입자의 모양, 구조 및 크기, 결정 순도, 결정 생성 속도, 및 결정 수율을 향상시킬 수 있다. 상기 Impurity-S는 알룰로스의 결정 입자가 성장하는 것을 방해하고 이로 인해 결정 수율을 낮추는 저해제(Inhibitor)로 작용한다. 본 발명에서는 알룰로스 전환물이 생성되지 않는 조건에서 알룰로스의 생산 공정을 제어함으로써 알룰로스 결정 입도를 증대시키고 수율을 향상시킬 수 있는 방법을 제공한다.Allulose syrup, which is a raw material used in the allulose crystallization process, may include various allulose conversions, which are impurities other than allulose generated during the production of allulose, or allulose conversion may be generated in the allulose crystallization process. . The shape, structure and size of the allulose crystal grains, the purity of the crystals, the rate of crystal formation, And crystal yield. The Impurity-S acts as an inhibitor to inhibit the growth of the crystal grains of allulose and thereby lower the crystal yield. The present invention provides a method that can increase the grain size of allulose and improve the yield by controlling the production process of allulose in the condition that no allulose conversion is produced.

상기 알룰로스 전환물(Impurity-S)은, LC/MS 분석법으로 측정한 질량/하전량과의 비율이 300 내지 400 m/z 범위를 갖는 물질일 수 있으며, 또는 HPLC 분석법으로 분석하여 용출시간 31± 2분 시간에 측정되는 최대피크를 갖는 물질일 수 있다. 상기 LC/MS 분석법은 HPLC 분석법으로 분석하여 용출시간 31 ± 2분대 시간에 측정되는 최대피크를 갖는 물질을 분리하여 얻어진 물질을 분석한 것이다. The allulose conversion product (Impurity-S) may be a material having a ratio of mass / charge amount measured by LC / MS analysis in the range of 300 to 400 m / z, or eluting time analyzed by HPLC analysis 31 Material with a maximum peak measured at ± 2 minutes time. The LC / MS analysis was performed by HPLC analysis to analyze a material obtained by separating a material having a maximum peak measured at a dissolution time of 31 ± 2 minutes.

또한, 상기 알룰로스 전환물(Impurity-S)은 알룰로스 변성 중합체일 수 있으며, 상기 알룰로스 전환물(Impurity-S)은 1.5배 이상, 예를 들면 1.5배 이상 내지 10배, 바람직하게는 2배 이상 내지 10배 또는 2배 이상 내지 4배의 분자량을 갖는 알룰로스 변성 중합체일 수 있다. 일예로, 상기 알룰로스 전환물(Impurity-S)은 외부 자극, 예를 들면 고온이나 산성 조건에 지속적으로 노출될수록 알룰로스 전환물(Impurity-S)인 알룰로스 변성 중합체는 이량체(dimer)에 근사한 분자량을 갖는 알룰로스 변성 중합체(알룰로스의 tetramer 유사체)로도 전환될 수 있다. 이는 알룰로스가 외부자극에 의해 쉽게 변성되면서 알룰로스 또는 알룰로스 전환물과 random하게 탈수 및 축합 중합(dehydration and condensation) 반응이 반복되어 상기와 같은 변성 중합체로 전환되는 메커니즘에 기인하기 때문이다. In addition, the allulose conversion (Impurity-S) may be an allulose-modified polymer, the allulose conversion (Impurity-S) is 1.5 times or more, for example 1.5 times to 10 times, preferably 2 It can be an allulose-modified polymer having a molecular weight of at least 2 times to 10 times or at least 2 times to 4 times. For example, the allulose-modified polymer, which is an allulose converting agent (Impurity-S), may be added to a dimer as the allulic acid conversion (Impurity-S) is continuously exposed to an external stimulus, for example, a high temperature or an acidic condition. It can also be converted to allulose modified polymers (tetramer analogs of allulose) with approximate molecular weights. This is due to a mechanism in which allulose is easily denatured by an external stimulus and the dehydration and condensation reactions are randomly repeated with the allulose or allulose converting material and converted to the modified polymer as described above.

구체적으로, LC-MS 분석 결과 분자량 341 m/z에서 검출된 성분은 알룰로스를 함유하는 결정화 원액을 가혹조건처리 할수록 증가하는 성분으로, 알룰로스가 탈수 또는 축합 반응에 의해 변성된 이량체(Dimer) 유사구조의 물질임을 분자량 분석을 통해 확인할 수 있다. 이는 LC-MS 분석을 통해 구조를 유추해 본 결과, C12H22O11의 화학식을 갖는 물질로, 알룰로스 변성 중합체임을 예측할 수 있다. 추가적으로 열처리가 진행될수록 C25H28O11, C24H42O21 또는 C24H44O22의 상기 알룰로스 변성 중합체의 이량체와 유사한 분자량을 갖는 알룰로스 변성 중합체(알룰로스의 tetramer 유사체)의 함량도 함께 증가하는 것을 확인하였다. 이는 알룰로스가 외부 자극(stress), 예를 들면 열처리에 의해 쉽게 변성되면서 알룰로스 또는 알룰로스 전환물과 랜덤하게 탈수 및 축합반응이 반복되어 상기와 같은 물질들로 전환된 것으로 볼 수 있다. Specifically, the component detected at the molecular weight of 341 m / z as a result of LC-MS analysis increases as the crystallization stock solution containing allulose is severely treated, and a dimer in which allulose is denatured by dehydration or condensation reaction (Dimer). ) It can be confirmed through molecular weight analysis that the substance has a similar structure. It can be predicted that this is an allulose-modified polymer as a material having a chemical formula of C12H22O11 as a result of inferring a structure through LC-MS analysis. In addition, as the heat treatment proceeded, it was confirmed that the content of the allulose-modified polymer (tetramer analog of allulose) having a molecular weight similar to the dimer of the allulic-modified polymer of C25H28O11, C24H42O21 or C24H44O22 also increased. It can be seen that allulose is easily denatured by an external stress, for example, heat treatment, and the dehydration and condensation reactions are randomly repeated with the allulose or allulose converting material to be converted into the above materials.

본 발명에 따라, 알룰로스 전환물이 생성되지 않는 조건에서 알룰로스의 생산, 분리 및/또는 정제 공정을 수행하여, 알룰로스 결정화 공정에 사용되는 원료인 알룰로스 시럽에 포함된 전환물(Impurity-S)의 함량을 제거 또는 감소하는 방법을 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 방법에 따라 결정화 원액의 Impurity-S의 함량을 감소시켜 결정 성장을 방해하는 불순의 함량을 낮추어 결정 모양과 결정 수율을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the conversion contained in the allulose syrup, which is a raw material used in the allulose crystallization process, is performed by performing the production, separation, and / or purification process of allulose under the condition that no allulose conversion is produced. A method of removing or reducing the content of S) can be carried out. Accordingly, according to the method according to the present invention it is possible to reduce the content of Impurity-S of the crystallization stock solution to lower the content of impurities impeding the growth of crystals to improve the crystal shape and crystal yield.

구체적으로, 상기 전환물(Impurity-S)의 함량 조절은 Impurity-S의 생성을 방지 또는 감소시키거나, 생성된 Impurity-S를 제거 또는 감소시키는 방법으로 수행할 수 있다. 본 발명의 일예에서, 알룰로스 전환물의 생성을 방지 또는 감소시키는 조건에서 알룰로스의 생산 공정을 제어하는 방법으로서, 알룰로스 결정 입도를 증대, 결정을 정방형 모양에 가까운 모양으로 형성하고, 알룰로스 수율을 향상시킬 수 있다. 더욱 자세하게는, 결정화 원액에서의 알룰로스 전환물(Impurity-S) 성분 함량이 2중량% 이하가 되도록 제어하면, 알룰로스 결정 입자 성장 및 수율을 향상 시킬 수 있다.Specifically, the content control of the conversion (Impurity-S) can be performed by preventing or reducing the production of Impurity-S, or by removing or reducing the generated Impurity-S. In one embodiment of the present invention, a method of controlling the production process of allulose under the conditions of preventing or reducing the production of allulose conversion, to increase the grain size of allulose, to form crystals in a shape close to a square shape, allulose yield Can improve. More specifically, by controlling the content of the allulose conversion (Impurity-S) component in the crystallization stock solution to 2 wt% or less, it is possible to improve the growth and yield of allulose crystal grains.

상기 Impurity-S의 생성을 방지 또는 감소시키는 방법은, 알룰로스 전환물이 생성되지 않는 조건, 특히 농축 공정에서 pH, 온도, 전기전도도의 제어와 같은 알룰로스의 생산 공정의 조건을 제어함으로써 달성할 수 있다. 또한, 상기 생성된 Impurity-S를 제거 또는 감소시키는 방법은, 활성탄 처리를 수행하는 방법 또는 1차 결정화에서 수득된 결정을 재용해하여 2차 결정화하는 방법 등을 사용할 수 있으며, 알룰로스 시럽 내 불순물을 제거 방법을 사용할 수 있다. The method of preventing or reducing the production of Impurity-S can be achieved by controlling the conditions under which allulose conversion is not produced, in particular the conditions of the production process of allulose such as the control of pH, temperature and electrical conductivity in the concentration process. Can be. In addition, the method for removing or reducing the produced Impurity-S may be a method of performing activated carbon treatment or a method of secondary crystallization by re-dissolving crystals obtained in primary crystallization, and the like. You can use the removal method.

구체적으로, 불순물 생성 또는 함량 조절 방법은 하기 방법 중에서 하나 이상의 방법로 수행될 수 있다. Specifically, the method of generating impurities or adjusting the content may be performed by one or more of the following methods.

일 예로서, 알룰로스 생산 공정에서 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 생성을 방지 또는 감소시키는 방법의 일예는, 알룰로스 생산 공정을 pH는 4 이상 및/또는 온도는 70℃ 미만에서 수행하는 방법일 수 있다. 구체적으로, 상기 pH는 4 내지 7 또는 pH 4 내지 6인 조건, 온도는 70℃ 미만, 바람직하게는 60℃ 이하 조건에서 비교적 안정하므로, 탈색, 이온정제, 고순도 분리 등의 알룰로스 생산 공정에서 반응액의 온도가 70℃, 바람직하게는 60℃초과 되지 않도록 관리하고, 특히 농축 공정을 2단계 이상으로 나누어 수행함으로써, 지속적으로 외부자극에 노출되지 않도록 관리하는 것이 바람직하다. As an example, one example of a method for preventing or reducing the production of allulose conversions (Impurity-S) in an allulose production process is that the allulose production process is performed at pH 4 or above and / or temperature below 70 ° C. It may be a method. Specifically, since the pH is 4 to 7 or pH 4 to 6 conditions, the temperature is relatively stable at less than 70 ℃, preferably below 60 ℃, reaction in allulose production process such as decolorization, ion purification, high purity separation It is preferable that the temperature of the liquid is controlled not to exceed 70 ° C, preferably 60 ° C, and in particular, by dividing the concentration step into two or more steps, so that the liquid is not continuously exposed to external stimuli.

알룰로스 생산 공정에서 Impurity-S의 생성을 방지 또는 감소시키기 위해, 상기 농축 공정은, SMB 크로마토그래피 분리 공정에서 얻어진 알룰로스 분획을 40 내지 70℃ 미만의 온도 조건에서 수행할 수 있으며, 선택적으로 상기 농축 공정을 적어도 2단계 이상으로 나누어 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 농축 공정을 2단계로 나누어 수행하는 경우에는 알룰로스 시럽을 30 ~ 50Bx 농도가 되도록 1차로 농축을 수행하고, 1차 농축액을 다시 60 ~ 85Bx 농도로 2차로 농축을 수행할 수 있으며, 바람직하게는 1차 농축 공정과 2차 농축 공정 사이에 활성탄 처리 공정을 추가로 포함하여 농축물 내에 포함된 Impurity-S를 제거하거나 또는 함량을 감소시킬 수 있다. In order to prevent or reduce the production of Impurity-S in the allulose production process, the concentration process may be carried out in the allulose fraction obtained in the SMB chromatography separation process at a temperature condition of less than 40 to 70 ℃, optionally The concentration process can be carried out in at least two stages. For example, if the concentration process is carried out in two stages, the concentration of allulose syrup can be performed first to a concentration of 30 to 50 Bx, and the primary concentrate can be further concentrated to a concentration of 60 to 85 Bx. Preferably, the method may further include an activated carbon treatment process between the primary concentration process and the secondary concentration process to remove or reduce the content of Impurity-S contained in the concentrate.

또 다른 일예에서, 알룰로스 결정화 원료인 알룰로스 시럽에 포함된 전환물(Impurity-S)의 함량을 제거 또는 감소하는 방법은 활성탄을 처리하여 불순물로 작용하거나, 알룰로스의 변성을 유도할 수 있는 고분자 또는 저분자 유기물, 유색이온성 물질 또는 단백질 등을 흡착시켜 제거하는 것이다. In another embodiment, the method of removing or reducing the content of the conversion (Impurity-S) contained in the allulose syrup, which is a raw material for allulose crystallization, may process activated carbon to act as an impurity or induce degeneration of allulose. It adsorbs and removes a polymer or a low molecular organic substance, a color ionic substance, or a protein.

자세하게는, 기질로부터 얻어지는 알룰로스 반응액에 대해 SMB 크로마토그래피 분리공정를 수행하여 얻어진 알룰로스 분획을 농축하기 전에 활성탄으로 처리하는 공정을 수행하여 전환물(Impurity-S)의 함량을 제거 또는 감소할 수 있다. 상기 활성탄 공정은 SMB 크로마토그래피 분리 공정에서 얻어진 알룰로스 분획을 이온정제 공정을 수행하고, 추가로 수행할 수 있다. In detail, the allulose reaction solution obtained from the substrate may be subjected to SMB chromatography separation to remove or reduce the content of the conversion (Impurity-S) by performing a process of treating with the activated carbon before concentrating the allulose fraction obtained. have. In the activated carbon process, the allulose fraction obtained in the SMB chromatography separation process may be further subjected to an ion purification process.

상기 활성탄 공정은 알룰로스 용액에 활성탄을 접촉시켜 온도 40 내지 50℃에서 0.5 내지 5시간 동안 반응한 후에, 상기 활성탄을 포함한 반응액을 고액분리 공정을 수행하여 여액을 수득하고, 불순물은 여과 잔류물로 제거될 수 있다. 상기 여과는 필터프레스와 같은 여과 장비를 이용하여 수행할 수 있다. In the activated carbon process, the activated carbon is brought into contact with an allulose solution to react at a temperature of 40 to 50 ° C. for 0.5 to 5 hours, and then a reaction solution including the activated carbon is subjected to a solid-liquid separation process to obtain a filtrate, and impurities are filtered residues. Can be removed. The filtration may be performed using a filtration equipment such as a filter press.

상기 활성탄 반응 공정에서 선택적으로 교반할 수 있으며, 상기 반응액의 교반 속도는 5 내지 500rpm, 바람직하게는 50 내지 300rpm일 수 있다. 상기 교반속도는 활성탄의 분산 정도 및 교반에 소요되는 비용을 고려하여 적절히 선택할 수 있다. 활성탄과 반응액의 접촉시간은 활성탄의 분산정도 및 불순물의 제거효율 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들면, 0.5 내지 5시간, 바람직하게는 0.5 내지 2시간일 수 있으며, 접촉시간이 짧으면 불순물 제거 예를 들면 탈색이 충분히 이루어지지 않을 수 있으며, 접촉시간이 길면 주요성분의 파괴 및 갈변이 일어날 수 있다.In the activated carbon reaction process may be optionally stirred, the stirring speed of the reaction solution may be 5 to 500rpm, preferably 50 to 300rpm. The stirring speed may be appropriately selected in consideration of the dispersion degree of activated carbon and the cost of stirring. The contact time of the activated carbon and the reaction solution may be appropriately selected in consideration of the dispersion degree of the activated carbon and the removal efficiency of impurities. For example, the contact time may be 0.5 to 5 hours, preferably 0.5 to 2 hours. Impurity removal, for example, may not be sufficiently decolorized, and long contact time may cause breakage and browning of main components.

상기 활성탄 처리 공정에 사용된 상기 활성탄은 석탄계 또는 목질계 유래일 수 있으며, 활성탄의 기공 입경 사이즈에 따라 선택적으로 불순물을 제거할 수도 있다. The activated carbon used in the activated carbon treatment process may be derived from coal-based or wood-based, and may selectively remove impurities according to the pore particle size of the activated carbon.

추가 일예로서, 알룰로스 결정화 조성물의 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 생성을 방지 또는 감소시키는 방법은 재결정화를 수행하는 것이다. 고순도 분리 및 농축 공정을 거친 알룰로스 용액으로 1차 결정화를 수행하고, 1차 결정화 원액에서 상등액을 제거하여 탈수하여 회수한 알룰로스 결정을 다시 물에 용해하여 결정화용 알룰로스 용액을 제조한 후 2차 결정화 공정에 투입함으로써, 1차 결정화 공정에서 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량을 제거 또는 감소할 수 있다. As a further example, a method of preventing or reducing the production of the allulose conversion (Impurity-S) of the allulose crystallization composition is to perform recrystallization. The first crystallization was performed with an allulose solution subjected to a high purity separation and concentration process, the supernatant was removed from the primary crystallization stock solution, and the allulose crystals recovered by dehydration were dissolved again in water to prepare an allulose solution for crystallization. By introducing into the primary crystallization process, the content of allulose conversion (Impurity-S) in the primary crystallization process can be removed or reduced.

이에 따라, 본 발명의 일예는 결정화용 알룰로스 조성물에 포함된 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량이 상기 조성물의 고형분 함량을 기준으로 2중량%이하로 조절하는 방법을 제공한다. Accordingly, one embodiment of the present invention provides a method of controlling the content of the allulose conversion (Impurity-S) contained in the allulose composition for crystallization to 2% by weight or less based on the solids content of the composition.

상기 방법은 조성물의 pH 조건 및 온도조건으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 조건을 조절하여 수행될 수 있으며, 상기 pH 조건은 pH 4 내지 7 범위이거나 온도 조건을 70℃ 미만일 수 있다. The method may be carried out by adjusting one or more conditions selected from the group consisting of pH conditions and temperature conditions of the composition, wherein the pH conditions may range from pH 4 to 7 or temperature conditions below 70 ° C.

상기 결정화용 알룰로스 조성물을, 알룰로스 함유 반응액을 SMB 크로마토그래피 분리공정으로 처리하고, 상기 얻어진 알룰로스 용액을 40 내지 70℃ 미만의 온도 조건에서 농축하여 제조될 수 있다. 상기 농축 공정은 적어도 2개 단계로 분할하여 수행하며, 알룰로스 용액을 30~50Bx 농도가 되도록 1차로 농축을 수행하고, 1차 농축액을 다시 60~85Bx 농도로 2차로 농축하는 것일 수 있다. 상기 농축 공정을 수행하기 전에 활성탄 처리 공정을 추가로 수행할 수 있다. The allulose composition for crystallization may be prepared by treating the allulose-containing reaction solution by SMB chromatography separation process, and concentrating the obtained allulose solution at a temperature condition of less than 40 to 70 ° C. The concentration process may be performed by dividing the process into at least two stages. The concentration of the allulose solution may be primarily performed to have a concentration of 30 to 50 Bx, and the first concentrate may be secondly concentrated to a concentration of 60 to 85 Bx. The activated carbon treatment process may be further performed before the concentration process.

본 발명의 또 다른 일예는, 조성물의 고형분 총함량 100중량%를 기준으로 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량이 2중량% 이하, 바람직하게는 1.5 중량%이하, 1.3 중량%이하, 1.1 중량%이하, 바람직하게는 1.0 중량% 이하를 포함하는 알룰로스 결정화용 조성물에 관한 것이며, 불순물을 포함하지 않는 것이 더욱 바람직하다. Another embodiment of the present invention, the content of the allulose conversion (Impurity-S) based on 100% by weight total solids content of the composition is 2% by weight or less, preferably 1.5% by weight or less, 1.3% by weight or less, 1.1 The present invention relates to a composition for allulose crystallization containing not more than% by weight, preferably not more than 1.0% by weight, more preferably no impurities.

바람직하게는, 상기 알룰로스 결정화용 조성물은, 조성물의 고형분 총함량 100중량%를 기준으로 알룰로스 함량이 90중량% 이상, 91 중량% 이상, 92 중량%이상, 93 중량%이상, 94 중량%이상, 또는 95중량%이상으로 포함할 수 있다. Preferably, the allulose crystallization composition has an allulose content of 90% by weight, 91% by weight, 92% by weight, 93% by weight, 94% by weight based on 100% by weight of the total solid content of the composition. Or more, or 95% by weight or more.

상기 결정화용 알룰로스 조성물의 점도는 조성물의 온도 45 ℃에서 2 cps 내지 200 cps일 수 있으며, 전기전도도는 1,000uS/cm 이하, 예를 들면 0.01 내지 1,000uS/cm, 바람직하게는 30 uS/cm 이하, 예를 들면 0.1 내지 30 uS/cm일 수 있다. 상기 알룰로스 결정화용 조성물의 전기 전도도는 낮을수록 결정화에 바람직하다. 상기 알룰로스 시럽의 전기 전도도는 고형분 함량 30 Bx 기준으로 측정한 값이다.The viscosity of the allulose composition for crystallization may be 2 cps to 200 cps at a temperature of 45 ° C of the composition, the electrical conductivity is less than 1,000uS / cm, for example 0.01 to 1,000uS / cm, preferably 30 uS / cm For example, it may be 0.1 to 30 uS / cm. The lower the electrical conductivity of the composition for allulose crystallization, the more preferable for crystallization. The electrical conductivity of the allulose syrup is a value measured based on a solid content of 30 Bx.

상기 결정화를 위한 알룰로스 용액은, 고형분 함량이 60 이상 내지 85 브릭스 이하, 예를 들면 60 브릭스 초과 내지 80브릭스, 65 내지 85 브릭스, 65 내지 80브릭스, 또는 68 내지 85브릭스일 수 있다.The allulose solution for crystallization may have a solid content of at least 60 to 85 brix, for example more than 60 brix to 80 brix, 65 to 85 brix, 65 to 80 brix, or 68 to 85 brix.

본 발명의 일예는 결정화용 알룰로스 용액을 이용하여 알룰로스 결정을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 조성물의 고형분 총함량 100중량%를 기준으로 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량이 2중량% 이하, 바람직하게는 1.5 중량%이하, 1.3 중량%이하, 1.1 중량%이하, 바람직하게는 1.0 중량% 이하를 포함하는 알룰로스 결정화용 조성물을 제공하는 단계, 및 상기 알룰로스 수용액을 냉각시켜 알룰로스 결정을 제조하는 단계를 포함하는 알룰로스 결정을 제조하는 방법이다.One embodiment of the present invention relates to a method for producing allulose crystals using an allulose solution for crystallization, more specifically, the content of the allulose conversion (Impurity-S) based on 100% by weight of the total solids content of the composition. Providing a composition for crystallization of allulose comprising 2 wt% or less, preferably 1.5 wt% or less, 1.3 wt% or less, 1.1 wt% or less, preferably 1.0 wt% or less, and cooling the aqueous solution of allulose To produce allulose crystals.

본 발명의 일 구체예에서, 알룰로스 결정을 제조하는 방법은 SMB 크로마토그래피 분리 공정에서 얻어진 알룰로스 분획을 제2차 이온정제하는 단계, 상기 이온 정제된 알룰로스 분획을 농축하는 단계, 상기 농축물로부터 알룰로스를 결정화하여 알룰로스 결정과 알룰로스 결정화 모액을 얻는 단계를 포함하며, 선택적으로 알룰로스 결정의 회수 공정, 세척 공정 및 건조 공정을 추가로 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the method for producing allulose crystals comprises the steps of secondary ion purification of the allulose fraction obtained in the SMB chromatography separation process, concentrating the ion purified allulose fraction, the concentrate Crystallizing allulose from to obtain allulose crystals and allulose crystallization mother liquor, and optionally further comprising a recovery process, a washing process and a drying process of allulose crystals.

또한, SMB 크로마토그래피 분리 공정에서 얻어진 알룰로스 분획 자체, 또는 상기 알룰로스 분획을 이온정제한 용액을, 농축단계 전에, 활성탄으로 처리하여 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량을 감소 또는 제거할 수 있다. 또한, 상기 결정화용 알룰로스 용액을 농축한 후에 1차로 결정화를 수행하고 얻어진 결정을 용해하여 2차로 결정화를 수행하여 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량을 감소 또는 제거할 수 있다.In addition, the allulose fraction obtained in the SMB chromatography separation process or a solution obtained by ionizing the allulose fraction may be treated with activated carbon before the concentration step to reduce or remove the content of the allulose conversion (Impurity-S). Can be. In addition, the crystallization of the allulose solution for crystallization may be carried out first crystallization and the obtained crystals are dissolved second crystallization to reduce or remove the content of the allulose conversion (Impurity-S).

본 발명의 일 구체예에서, 상기 결정화용 알룰로스 조성물을 제조하는 방법은, 기질로부터 제조된 알룰로스 함유 반응액을 SMB 크로마토그래피 분리 공정으로 처리하여 얻어진 알룰로스 분획을 제2차 이온정제하는 단계 및 상기 이온 정제된 알룰로스 분획을 농축하는 단계를 포함하거나, SMB 크로마토그래피 분리 공정으로 처리하여 얻어진 알룰로스 분획을 처리하는 이온정제 공정, 활성탄 처리공정, 또는 활성탄 처리공정과 이온정제 공정을 모두 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the method for preparing the crystallization allulose composition, the step of secondary ion purification of the allulose fraction obtained by treating the reaction solution containing allulose prepared from the substrate by SMB chromatography separation process And the step of concentrating the ion-purified allulose fraction, or including both an ion purification process, an activated carbon treatment process, or an activated carbon treatment process and an ion purification process for treating the allulose fraction obtained by treatment with an SMB chromatography separation process. can do.

상기 결정화용 알룰로스 조성물을 제공하는 단계는, 결정화용 조성물에 포함된 고형분 총함량 100중량%를 기준으로 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량을 2중량% 이하 바람직하게는 1.5 중량%이하, 1.3 중량%이하, 1.1 중량%이하, 바람직하게는 1.0 중량% 이하 또는 바람직하게는 알룰로스 전환물(Impurity-S)을 포함하지 않도록, 알룰로스 결정을 제조하는 방법에 관한 것이다. Providing the crystallization allulose composition, the content of the allulose conversion (Impurity-S) 2% by weight or less, preferably 1.5% by weight or less, based on 100% by weight of the total solid content contained in the crystallization composition , Not more than 1.3 wt%, not more than 1.1 wt%, preferably not more than 1.0 wt% or preferably no allulose conversion (Impurity-S).

본 발명에 따른 알룰로스 결정의 제조방법은 알룰로스 결정 수율이 45%이상, 바람직하게는 48%이상, 50%이상, 더욱 바람직하게는 55%이상 또는 60%이상일 수 있다.In the method for preparing allulose crystals according to the present invention, the yield of allulose crystals may be 45% or more, preferably 48% or more, 50% or more, more preferably 55% or 60% or more.

상기 알룰로스 전환물의 함량 조절은, pH 조건 및 알룰로스 용액의 온도로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 조절하여 수행될 수 있으며, 상기 pH 조절은, pH 4 내지 7 범위, pH 4.5 내지 7, 또는 pH 5 내지 7, 바람직하게는 pH 5 내지 7으로 달성할 수 있으며, 상기 용액의 온도는 70℃ 미만, 바람직하게는 30 내지 70℃ 미만, 30 내지 69℃, 30 내지 65℃ 또는 30 내지 60℃ 범위로 조절하여 달성할 수 있다. The content control of the allulose conversion, may be carried out by adjusting at least one selected from the group consisting of pH conditions and the temperature of the allulose solution, the pH control, pH 4 to 7 range, pH 4.5 to 7, or pH 5 to 7, preferably at pH 5 to 7, the temperature of the solution is less than 70 ℃, preferably less than 30 to 70 ℃, 30 to 69 ℃, 30 to 65 ℃ or 30 to 60 ℃ It can be achieved by adjusting the range.

알룰로스는 pH가 낮고 온도가 높을수록 불안정하여, 실제 생산 공정 중 특히 농축 단계에서 알룰로스의 함량이 변화된다. 이러한 문제는 알룰로스 용액의 알룰로스 순도를 낮추게 하여 결정화 단계에 큰 영향을 주게 된다. 상기 과정에서 알룰로스의 함량이 감소되면서 부가적으로 생성되는 특정 알룰로스 전환물(Impurity)의 함량이 증가하게 되는데, 이 성분이 알룰로스의 결정화에 큰 영향을 주는 것으로 확인하였다. 여러 가지의 알룰로스 전환물 중에서 Impurity-S라는 성분의 함량이 2% 넘게 존재할 경우, 알룰로스 결정 입자가 성장하는데 주요한 방해요인으로 작용됨을 알 수 있었고, 이로 인해 결정 입자의 입도와 결정 수율에 큰 영향을 주는 것을 확인하였다. Allulose is unstable at lower pH and higher temperature, so that the content of allulose changes in the actual production process, especially in the concentration step. This problem lowers the allulose purity of the allulose solution, which greatly affects the crystallization step. As the content of allulose is reduced in the process, the content of a specific allulose conversion (Impurity) additionally produced is increased, and this component has been found to have a great influence on the crystallization of allulose. If the content of more than 2% of Impurity-S is present in various allulose conversions, it can be seen that it acts as a major obstacle to the growth of allulose crystal grains. It was confirmed that it affects.

구체적으로, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 보관 온도가 높을수록 알룰로스 함량은 감소하였고, 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량은 증가하였다. 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 70℃ 온도에서 pH가 낮을수록 알룰로스 함량은 감소하였고, 알룰로스 전환물의 생성량은 증가한다.Specifically, as shown in Figures 2 and 3, the higher the storage temperature, the allulose content was decreased, the content of the allulose conversion (Impurity-S) was increased. As shown in Figures 4 and 5, the lower the pH at 70 ℃ temperature allulose content is reduced, the production amount of the allulose conversion is increased.

본 발명에 따른 결정화용 알룰로스 조성물은 생물학적 또는 화학적 방법으로 얻어지는 알룰로스를 함유하는 반응물, 상기 반응물을 SSMB 크로마토그래피 분리하여 얻어진 알룰로스 분획물, 또는 상기 알룰로스 분획물을 농축한 농축물일 수 있다. 상기 알룰로스 농축물을 제조하기 위한 농축 공정을 수행하기 전에, 이온정제 및/또는 활성탄 처리 공정을 추가로 수행할 수 있으며, 농축 공정을 적어도 2단계로 분할하여 수행할 수도 있다. 상기 알룰로스를 함유하는 반응물은 과당 기질로부터 생물학적 또는 화학적 방법으로 얻어지며, 바람직하게는 생물학적 방법으로 알룰로스 전환 효소 또는 상기 효소를 생산하는 미생물을 이용하여 제조할 수 있다. The allulose composition for crystallization according to the present invention may be a reactant containing allulose obtained by a biological or chemical method, an allulose fraction obtained by SSMB chromatography separation of the reactant, or a concentrate of the allulose fraction. Prior to performing the concentration process for preparing the allulose concentrate, the ionic refining and / or activated carbon treatment process may be further performed, the concentration process may be carried out in at least two steps. The allulose-containing reactant is obtained from a fructose substrate by a biological or chemical method, preferably by a biological method using an allulose converting enzyme or a microorganism producing the enzyme.

상기 알룰로스 반응액은 이온정제 및 모사이동층(SMB) 크로마토그래프 분리 공정을 포함하는 사이코스 전환 반응물의 분리공정을 수행할 수 있다. 구체적인 일예에서, 상기 사이코스 전환 반응물을 이온정제 및 SMB 크로마토그래피 분리공정를 수행하여 전환 반응물보다 사이코스 함량이 높은 사이코스 분획과 과당 라피네이트로 분리하고, 상기 사이코스 분획은 사이코스 농축 공정을 거쳐 결정화 공정으로 투입된다.The allulose reaction solution may perform a separation process of the psychic conversion reactant including an ion purification and a separation process of the mosquito layer (SMB) chromatograph. In one specific embodiment, the sicose conversion reactant is separated into ionic purification and SMB chromatography separation process to a psycose fraction and a fructose raffinate having a higher cyclic content than the conversion reactant, and the psycose fraction is subjected to a psychos concentration process. It is fed into the crystallization process.

알룰로스 결정을 수득하기 위한 알룰로스 용액 중 알룰로스의 함량은 과포화 상태로 높은 농도로 포함되어야 하나, 알룰로스 전환 반응물의 알룰로스의 함량은 낮기 때문에 직접 결정화를 수행할 수 없으며 결정화 단계 전에 알룰로스를 함량을 증가시키기 위해 정제하고 원하는 수준까지 농축하는 공정을 수행해야 한다. The content of allulose in the allulose solution to obtain allulose crystals should be included in a high concentration in a supersaturated state, but since the content of allulose in the allulose conversion reactants is low, direct crystallization cannot be performed and allulose before the crystallization step Purification and concentration to the desired level should be carried out to increase the content.

상기 조성물을 얻는 방법은, 고순도 알룰로스 용액의 온도가 70℃ 미만, 예를 들면 40 이상 내지 70℃ 미만에서 농축공정을 수행될 수 있으며, 구체적으로 박막농축기 또는 다중효용 증발기를 사용하여 수행할 수 있다. 본 발명의 일 구체예에서, 상기 정제된 알룰로스 용액을 농축시키는 단계는 40 내지 70℃미만의 온도 조건에서 수행될 수 있다. 농축액의 온도가 70℃ 이상인 경우 D-알룰로스의 열변성이 일어날 수 있으며, 이에 본 발명에 따른 알룰로스 전환물(Impurity-S)가 생성되거나 증가될 수 있다. 또한, 농축이 진행되면서 증발열에 의해 반응물의 온도가 급격히 증가되므로, 농축액의 온도를 70 ℃ 미만으로 유지하면서 신속하게 농축해야 한다. The method of obtaining the composition may be performed at a temperature of the high purity allulose solution is less than 70 ℃, for example 40 or more to less than 70 ℃, specifically using a thin film concentrator or multi-effect evaporator. have. In one embodiment of the present invention, the step of concentrating the purified allulose solution may be performed at a temperature condition of less than 40 to 70 ℃. If the temperature of the concentrate is 70 ℃ or more may be a thermal denaturation of D- allulose, thereby producing or increasing the allulose conversion (Impurity-S) according to the present invention. In addition, since the temperature of the reactant is rapidly increased by the heat of evaporation as the concentration proceeds, it must be rapidly concentrated while maintaining the temperature of the concentrate below 70 ° C.

구체적으로, 상기 SMB 크로마토그래피 분리공정에서 얻어진 알룰로스 분획의 농축 공정은 다양한 방법으로 수행할 수 있으며, 농축물의 고형분 함량이 70브릭스 이상이 되도록 할 수 있다. 예를 들면, 모사 이동층 흡착 분리 방법으로 얻어진 알룰로스 분획(예를 들면, 고형분 함량 20~30 중량%)을 농축 공정을 통해 고형분 함량 60 브릭스 이상으로 농축할 수 있다. 본 발명에 따른 알룰로스 결정화용 조성물은, 고형분 함량이 60 이상 내지 85 브릭스(Bx) 이하, 예를 들면 60 브릭스 초과 내지 85브릭스, 65 내지 85 브릭스, 70 내지 85브릭스, 75 내지 85브릭스, 60 브릭스 초과 내지 83.5 브릭스, 65 내지 83.5 브릭스, 70 내지 83.5브릭스, 또는 75 내지 83.5브릭스일 수 있다.Specifically, the concentration of the allulose fraction obtained in the SMB chromatography separation process can be carried out in a variety of ways, the solids content of the concentrate can be 70 or more Brix. For example, the allulose fraction obtained by the simulated moving bed adsorptive separation method (for example, solid content of 20 to 30% by weight) may be concentrated to a solid content of 60 brix or more through a concentration process. The composition for allulose crystallization according to the present invention has a solid content of 60 to 85 brix (Bx) or less, for example, greater than 60 brix to 85 brix, 65 to 85 brix, 70 to 85 brix, 75 to 85 brix, 60 Greater than 8 to 83.5 brix, 65 to 83.5 brix, 70 to 83.5 brix, or 75 to 83.5 brix.

일예로서, 상기 결정화용 조성물은, 칼슘 활성기가 부착된 양이온교환수지가 충진된 칼럼 크로마토그래프를 이용하여 모사 이동층(simulated moving bed, SMB) 크로마토그래피 분리 공정을 수행하여 얻어지는 알룰로스 분획일 수 있으며, 구체적으로 생물학적 촉매를 이용하여 과당-함유 원료를 알룰로스로 전환하는 알룰로스 전환 반응물을 얻고, 상기 알룰로스 전환 반응물의 활성탄 처리, 이온정제 및 모사 이동층(simulated moving bed, SMB) 크로마토그래피 분리 공정을 수행하여 얻어진 알룰로스 분획일 수 있다. 상기 알룰로스 분획물은 SMB 크로마토그래프 분리 공정에서 얻어진 그 자체 또는 이온정제 공정을 거쳐 수득한 것일 수 있다. 상기 과당-함유 원료의 과당 함량은 과당-함유 원료의 고형분 총함량 100중량%를 기준으로 85중량%이상이며, 알룰로스 전환반응의 알룰로스 전환율은 15% 내지 70%인 생물학적 촉매를 사용하는 것일 수 있다. For example, the composition for crystallization may be an allulose fraction obtained by performing a simulated moving bed (SMB) chromatography separation process using a column chromatograph filled with a cation exchange resin with calcium active groups. Specifically, to obtain an allulose conversion reactant for converting fructose-containing raw material to allulose using a biological catalyst, and the activated carbon treatment, ion purification and simulated moving bed (SMB) chromatography separation of the allulose conversion reactant It may be an allulose fraction obtained by performing the process. The allulose fraction may be obtained by itself or by an ion purification process obtained in the SMB chromatographic separation process. The fructose content of the fructose-containing raw material is 85% by weight or more based on 100% by weight of the total solid content of the fructose-containing raw material, and the allulose conversion of the allulose conversion reaction is to use a biological catalyst having 15% to 70%. Can be.

상기 SMB 크로마토그래프 분리 공정에서 얻어진 알룰로스 분획은 농축 공정을 수행하기 전에, 이온정제 및/또는 활성탄 처리 공정을 추가로 수행할 수 있다. The allulose fraction obtained in the SMB chromatographic separation process may further be subjected to an ion purification and / or activated carbon treatment process before performing the concentration process.

본 발명에 따른 알룰로스 결정을 제조하는 방법은 알룰로스 농축물 용액의 온도 및 농도를 조절하여 결정화할 수 있으며, 구체적으로 결정화를 위해 요구되는 과포화 상태는 알룰로스 용액의 온도를 낮추거나 또는 D-알룰로스 용액 중 D-알룰로스의 농도를 변화시키는 것에 의해 유지될 수 있다. 본 발명의 일 구체예에서, 상기 결정화 단계에서 일정 간격으로 시료를 채취하여 육안이나 현미경으로 관찰하거나 또는 시료의 원심분리로부터 수득된 상층액 중 당 농도를 분석하는 것에 의해 결정화 경과를 모니터링하고, 그 결과에 따라 온도 또는 D-알룰로스의 농도를 조절할 수 있다. 알룰로스 결정을 제조하기 위해, 알룰로스 농축 용액을 냉각시켜 결정화하는 경우, 열 교환기를 통하여 10 내지 25 ℃온도 범위로 급속히 냉각시킨 후, 승온과 냉각을 반복적으로 수행하여 결정성장을 유도할 수 있다. The method for producing allulose crystals according to the present invention can be crystallized by adjusting the temperature and concentration of the allulose concentrate solution, specifically the supersaturation state required for crystallization is lowered the temperature of the allulose solution or D- It can be maintained by varying the concentration of D-allulose in the allulose solution. In one embodiment of the present invention, the crystallization progress is monitored by taking samples at regular intervals in the crystallization step and visually or by microscope, or by analyzing the sugar concentration in the supernatant obtained from centrifugation of the sample, and Depending on the result, the temperature or the concentration of D-allulose can be adjusted. In order to prepare allulose crystals, when the allulose concentrated solution is cooled and crystallized, it may be rapidly cooled to a temperature range of 10 to 25 ° C. through a heat exchanger, and then repeatedly heated and cooled to induce crystal growth. .

본 발명에 따른 알룰로스 결정을 제조하는 방법은 알룰로스 농축물 용액의 온도 및 농도를 조절하여 결정화할 수 있으며, 구체적으로 결정화를 위해 요구되는 과포화 상태는 알룰로스 용액의 온도를 낮추거나 또는 D-알룰로스 용액 중 D-알룰로스의 농도를 변화시키는 것에 의해 유지될 수 있다. 본 발명에 따른 알롤로스 결정의 제조방법은, 다양한 방법으로 수행할 수 있으며, 바람직하게는 냉각법으로 수행할 수 있다. 본 발명에 따른 냉각법의 일예는, 알룰로스 용액을 35 내지 10℃ 온도로 냉각시켜 과포화 상태를 유도하여 결정을 생성시킬 수 있다. 냉각속도는 0.01 내지 20℃/분을 유지하는 것이 좋으며, 냉각속도가 낮을 경우 공결정 형성시간이 길어서 생산성이 낮을 수 있고, 냉각속도가 높을 경우 작은 입자 크기의 결정이 형성되어 결정의 회수가 어려울 수 있다.The method for producing allulose crystals according to the present invention can be crystallized by adjusting the temperature and concentration of the allulose concentrate solution, specifically the supersaturation state required for crystallization is lowered the temperature of the allulose solution or D- It can be maintained by varying the concentration of D-allulose in the allulose solution. The method for preparing allolose crystals according to the present invention can be carried out by various methods, preferably by a cooling method. One example of the cooling method according to the present invention is to cool the allulose solution to a temperature of 35 to 10 ° C to induce a supersaturated state to produce crystals. Cooling rate is preferably maintained at 0.01 to 20 ℃ / min, low cooling rate is a long crystallization time, the productivity can be low, high cooling rate is difficult to recover the small crystal size crystals are formed Can be.

상기 알룰로스 결정의 제조방법은 알룰로스 90중량% 이상을 포함하며 60 내지 85 브릭스의 전기 전도도 1,000uS/cm 이하인 알룰로스 용액에서 결정핵을 생성하는 단계, 및 상기 용액의 온도를 냉각시켜 결정을 성장시키는 단계를 포함할 수 있다. The method for preparing allulose crystals includes the steps of generating crystal nuclei in an allulose solution containing 90% by weight or more of allulose and having an electrical conductivity of 1,000 to 50 µS / cm or less, and cooling the temperature of the solution to form crystals. Growth may be included.

구체적으로, 상기 알룰로스 결정의 제조방법은 알룰로스 90중량% 이상을 포함하며 60 내지 85 브릭스의 알룰로스 용액을 20 내지 40℃, 또는 30 내지 40℃, 예를 들면 35℃ 온도에서 천천히 교반하여 결정핵을 생성하는 단계, 및 상기 용액의 온도를 10℃까지 냉각시켜 결정을 성장시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 용액의 온도를 30~35 ℃범위로 증가시켜 냉각 도중 생성된 미세 결정을 재용해하는 단계를 1회 이상 추가로 포함할 수 있다. 상기 알룰로스 결정의 제조방법은 상기 종정(seed)을 첨가하는 공정을 추가로 포함할 수 있다. 상기 종정 첨가단계 및 재용해 단계는 각각 선택적으로 상기 알룰로스 결정의 제조방법에 포함되거나, 상기 두 단계를 모두 포함할 수 있다. Specifically, the method for preparing allulose crystals includes 90% by weight or more of allulose, and slowly stirring 60 to 85 brix allulose solution at 20 to 40 ° C, or 30 to 40 ° C, for example, 35 ° C. Generating crystal nuclei, and cooling the temperature of the solution to 10 ° C. to grow crystals. The method may further comprise the step of increasing the temperature of the solution in the range of 30 ~ 35 ℃ re-dissolve the microcrystals generated during cooling at least one time. The manufacturing method of the allulose crystal may further include the step of adding the seed (seed). The seed addition step and the redissolution step may be optionally included in the method for preparing allulose crystals, respectively, or may include both of the above steps.

통상의 경우 알룰로스 결정의 크기가 클수록 물성이 좋아지고 사용 편의성이 증가되는 것으로 알려져 있으며, 이러한 큰 크기의 결정을 제조하기 위해서는 이송공정으로 구분되는 종결정과 본결정화 공정을 모두 수행해야 하나, 본 발명에 따른 결정화 공정은 한 단계 공정으로도 비교적 큰 크기의 결정을 고수율로 용이하게 제조할 수 있다. In general, it is known that the larger the size of the allulose crystals, the better the physical properties and the ease of use.In order to prepare such a large size crystal, both the seed crystal and the main crystallization process, which are classified as a transfer process, should be performed. The crystallization process according to the invention can easily produce crystals of relatively large size in a high yield even in one step process.

또한 상기 결정화 공정은 상기 결정 성장 공정에서 냉각 도중에 생성된 미세 결정을 재용해 하기 위해 용액의 온도를 30 내지 35℃까지 높여 미세 결정을 용해하는 공정을 수행할 수 있다. 본 발명에 따른 결정화 공정에서는, 결정 성장 공정과 미세결정 용해 공정을 적어도 1회 이상 반복하여 수행할 수 있다.In addition, the crystallization process may be performed to dissolve the fine crystals by raising the temperature of the solution to 30 to 35 ℃ in order to re-dissolve the fine crystals generated during the cooling in the crystal growth process. In the crystallization process according to the present invention, the crystal growth process and the microcrystal melting process may be performed at least once or more times.

상기 결정을 제조하는 공정에 있어서, 결정 생성 속도 및 크기를 증가시킬 목적으로 종정(seed)을 추가로 첨가할 수 있다. In the process of preparing the crystal, a seed may be further added for the purpose of increasing the crystal formation rate and size.

본 발명에 따른 구체적인 일예에서, 알룰로스 결정은 고형분 기준으로 알룰로스 90중량% 이상으로 포함하며, 전체 고형분 함량이 60 내지 85브릭스인 알룰로스 용액을 35 온도에서 천천히 교반하여 소량의 결정 핵이 생성시키게 한 후, 온도를 시간당 1씩 감소시켜 온도 10 ℃까지 냉각시켜 결정을 성장시켜 제조하며, 선택적으로 냉각 도중에 생성된 미세 결정을 재용해하기 위해 용액의 온도를 30 내지 35℃까지 높여 미세 결정을 용해하는 공정을 적어도 1회 이상 반복하여, 알룰로스 결정을 제조할 수 있다. In a specific embodiment according to the present invention, the allulose crystals comprise 90% by weight or more of allulose on a solids basis, and a small amount of crystal nucleus is formed by slowly stirring the allulose solution having a total solids content of 60 to 85 brix at 35 temperature. After cooling, the temperature is decreased by 1 per hour, cooled to a temperature of 10 ° C. to grow crystals, and optionally, the temperature of the solution is raised to 30 to 35 ° C. to re-dissolve the fine crystals formed during cooling. The step of dissolving can be repeated at least once or more to produce allulose crystals.

본 발명에 따른 알룰로스 결정을 제조하는 방법은 상기 결정화 단계에서 수득된 알룰로스 결정을 다양한 고액 분리 방법, 예를 들면 원심분리로 회수하는 단계, 탈이온수로 세척하는 단계, 및 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 건조 단계는 유동층 건조기 또는 진공 건조기에서 수행될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The method for producing allulose crystals according to the present invention further comprises recovering the allulose crystals obtained in the crystallization step by various solid-liquid separation methods such as centrifugation, washing with deionized water, and drying. It may include. The drying step may be performed in a fluidized bed dryer or a vacuum dryer, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 결정화용 알룰로스 조성물을 냉각하는 방법을 알룰로스 결정을 제조할 수 있다. 상기 결정화용 알룰로스 조성물은 상술한 바와 같다. Allulose crystals can be prepared by the method of cooling the allulose composition for crystallization according to the present invention. The allulose composition for crystallization is as described above.

상기 알룰로스 결정에 포함된 알룰로스는 고형분 총함량 100중량%를 기준으로 94 중량%이상, 95 중량%이상, 96 중량%이상, 97 중량%이상, 98 중량%이상 또는 99중량%이상일 수 있다. The allulose contained in the allulose crystal may be at least 94% by weight, at least 95% by weight, at least 96% by weight, at least 97% by weight, at least 98% by weight or at least 99% by weight, based on 100% by weight of total solids content. .

본 발명에서, "결정체의 순도"는 알룰로스의 결정의 순도를 의미한다. 본 발명의 결정체의 순도를 포함한 물성은, 예를 들면 X-선 분말 회절분석법, 시차주사 열량계(DSC)분석법, 적외선분광(FTIR) 분석, HPLC 분석, LC/MS 분석법 등과 같은 방법에 의해 구할 수 있으며, 순도는 구체적으로 HPLC 크로마토그래피로 분석할 수 있다. In the present invention, "purity of crystals" means the purity of crystals of allulose. Physical properties including the purity of the crystals of the present invention can be obtained by methods such as X-ray powder diffraction analysis, differential scanning calorimetry (DSC) analysis, infrared spectroscopy (FTIR) analysis, HPLC analysis, LC / MS analysis, and the like. Purity can be specifically analyzed by HPLC chromatography.

본 발명의 일예에 따른 알룰로스 결정은 X-선 분광 스펙트럼에서 15.24, 18.78, 및 30.84의 회절각(2θ) ± 0.2°에서 피크를 갖는 X-선 분광 스펙트럼을 갖는 알룰로스 결정일 수 있다. 본 발명의 일예에서, 상기 X-선 분광 스펙트럼은 X-선 분광 스펙트럼에서 15.24, 18.78, 30.84 및 28.37의 회절각(2θ) ± 0.2°에서, 15.24, 18.78, 30.84 및 31.87의 회절각(2θ) ± 0.2°에서, 또는 15.24, 18.78, 30.84 및 47.06의 회절각(2θ) ± 0.2°에서 피크를 갖는 X-선 분광 스펙트럼을 갖는 알룰로스 결정일 수 있다. 상기 알룰로스 결정의 갖는 X-선 분광 스펙트럼에서 피크를 갖는 회절각은 X선 회절 분석 결과를 상위(Relative Intensity %) 주요 피크 및 형태 특이적인 피크를 선정하여 표시한 것이다. The allulose crystal according to an embodiment of the present invention may be an allulose crystal having an X-ray spectral spectrum having a peak at diffraction angles (2θ) ± 0.2 ° of 15.24, 18.78, and 30.84 in the X-ray spectral spectrum. In one embodiment of the present invention, the X-ray spectral spectrum has diffraction angles (15) of 15.24, 18.78, 30.84 and 31.87 at diffraction angles (2θ) ± 0.2 ° of 15.24, 18.78, 30.84 and 28.37 in the X-ray spectral spectrum. Or an allulose crystal having an X-ray spectral spectrum with peaks at diffraction angles 2θ of ± 0.2 °, or at 15.24, 18.78, 30.84, and 47.06. The diffraction angle having a peak in the X-ray spectral spectrum of the allulose crystal is the X-ray diffraction analysis results are displayed by selecting the upper (Relative Intensity%) main peak and the form-specific peak.

본 발명에 따른 알룰로스 결정은 다양한 결정화 방법으로 얻어질 수 있으나, 냉각법에 의해 제조한 알룰로스 결정으로 측정한 특성일 수 있다. The allulose crystals according to the present invention may be obtained by various crystallization methods, but may be characteristics measured by allulose crystals prepared by a cooling method.

본 발명의 일예에 따른 알룰로스 결정은 DSC 분석에 따라 125.8 ℃ ± 5℃의 Tm 온도 또는 200 내지 220 J/g 의 용융 엔탈피(△H)를 가질 수 있으며, 상기 Tm은 125.8℃ ± 3℃일 수 있다. 시차 주사 열량법(DSC)은 온도 구배에 따라 조작되며, 알룰로스 분말 시료의 온도 증가를 유지하기 위해 제공된 에너지를 측정한 것이다. 결정의 DSC 분석에서 열용량이 높을 수록 쉽게 녹기 어려우며, 열용량이 높고 흡열 피크의 폭이 좁을수록 결정이 균일하고 단단하게 형성되어 있음을 예측할 수 있다.The allulose crystal according to an embodiment of the present invention may have a Tm temperature of 125.8 ° C. ± 5 ° C. or a melt enthalpy (ΔH) of 200 to 220 J / g according to DSC analysis, wherein the Tm is 125.8 ° C. ± 3 ° C. Can be. Differential scanning calorimetry (DSC) is manipulated according to a temperature gradient and measures the energy provided to maintain the temperature increase of the allulose powder sample. In the DSC analysis of the crystals, it can be predicted that the higher the heat capacity, the easier it is to melt, and the higher the heat capacity and the narrower the endothermic peak, the more uniform and hard the crystal is formed.

본 발명의 또 다른 일예는, 상기 알룰로스 결정화용 조성물로 제조된 알룰로스 결정으로서, 바람직하게는 하기 (1) 내지 (5)으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 하나 이상의 특성을 갖는 알룰로스 결정일 수 있다:Another embodiment of the present invention, the allulose crystals prepared by the allulose crystallization composition, preferably may be allulose crystals having one or more characteristics selected from the group consisting of (1) to (5). :

(1) 분말 X-선 분광 스펙트럼 상에서 15.24, 18.78, 및 30.84의 회절각(2θ) ± 0.2°에서 피크를 갖는 분말 X-선 분광 스펙트럼을 갖는 것,(1) having a powder X-ray spectral spectrum having a peak at diffraction angles (2θ) ± 0.2 ° of 15.24, 18.78, and 30.84 on a powder X-ray spectral spectrum,

(2) 시차주사열량분석(DSC)에 따라 125.8℃ ± 5℃의 Tm 온도를 갖는 것, (2) have a Tm temperature of 125.8 ° C ± 5 ° C according to differential scanning calorimetry (DSC),

(3) 시차주사열량분석에 따라 200 내지 220 J/g 의 용융 엔탈피(△H)를 갖는 것,(3) having a melt enthalpy (ΔH) of 200 to 220 J / g according to differential scanning calorimetry;

(4) 350㎛이상, 바람직하게는 350 내지 2,000㎛ 의 평균 장직경을 갖는 것, 및 (4) having an average long diameter of 350 µm or more, preferably 350 to 2,000 µm, and

(5) 알룰로스 결정의 단직경에 대한 장직경 길이(마이크로미터)의 비율(=장직경/단직경)이 1.0 내지 8.0 범위인 것.(5) The ratio (= long diameter / short diameter) of the long diameter length (micrometer) to the short diameter of the allulose crystal is in the range of 1.0 to 8.0.

본 발명에 따른 알룰로스 결정은, 결정의 평균 단직경이 50 이상 내지 1,000㎛일 수 있으며, 바람직하게는 50 이상 내지 500㎛일 수 있으며, 평균 장직경이 350㎛이상, 바람직하게는 350 내지 2,000㎛, 더욱 바람직하게는 400 마이크로 미터 이상 내지 2,000㎛ 일 수 있다.  In the allulose crystal according to the present invention, the average short diameter of the crystal may be 50 to 1,000 μm, preferably 50 to 500 μm, and the average long diameter of 350 μm or more, preferably 350 to 2,000 μm. Μm, more preferably 400 micrometers or more and 2,000 μm.

또한, 본 발명에 따른 알룰로스 결정의 단직경에 대한 장직경의 길이(마이크로미터) 비율(=장직경/단직경)이, 1.0 내지 8.0, 1.0 내지 6.9, 1.0 내지 6.0, 1.0 내지 5.5, 1.0 내지 5.0, 1.1 내지 8.0, 1.1 내지 6.9, 1.1 내지 6.0, 1.1 내지 5.5, 1.1 내지 5.0, 1.3 내지 8.0, 1.3 내지 6.9, 1.3 내지 6.0, 1.3 내지 5.5, 1.3 내지 5.0, 1.5 내지 8.0, 1.1 내지 6.9, 1.5 내지 6.0, 1.5 내지 5.5, 1.5 내지 5.0, 2.0 내지 8.0, 2.0 내지 6.9, 2.0 내지 6.0, 2.0 내지 5.5, 2.0 내지 5.0일 수 있다. Further, the length (micrometer) ratio (= long diameter / short diameter) of the long diameter to the short diameter of the allulose crystal according to the present invention is 1.0 to 8.0, 1.0 to 6.9, 1.0 to 6.0, 1.0 to 5.5, 1.0 To 5.0, 1.1 to 8.0, 1.1 to 6.9, 1.1 to 6.0, 1.1 to 5.5, 1.1 to 5.0, 1.3 to 8.0, 1.3 to 6.9, 1.3 to 6.0, 1.3 to 5.5, 1.3 to 5.0, 1.5 to 8.0, 1.1 to 6.9 , 1.5 to 6.0, 1.5 to 5.5, 1.5 to 5.0, 2.0 to 8.0, 2.0 to 6.9, 2.0 to 6.0, 2.0 to 5.5, 2.0 to 5.0.

본 발명에 따른 알룰로스 결정에 대한 분말 XRD 패턴분석 결과에 의하면, 본 발명에 따른 알룰로스 결정은 순수한 결정 입자로서, 장방형 육면체 또는 이에 근접하는 구조를 갖는다. 본 발명의 결정 구조가 입방정계에 근접할 수록, 결정의 균일도와 견고함이 높아지므로 더욱 바람직하다. According to the powder XRD pattern analysis of the allulose crystals according to the present invention, the allulose crystals according to the present invention are pure crystal particles and have a rectangular hexahedron or a structure close thereto. The closer the crystal structure of the present invention is to a cubic system, the more preferable the crystal uniformity and firmness are.

또한, 알룰로스의 결정화 공정에서 제조된 결정이 균일할수록, 결정의 강도가 높아지고 입자 깨짐이 최소화됨으로써 입도 분포가 균일해지고, 이로 인해 흐름성이 향상될 수 있다. 반면, 균일도가 낮을 경우, 건조 및 이송 단계에서 결정 입자의 깨짐에 의해 미분화 되고, 상대적으로 쉽게 녹을 수도 있어 제품의 품질에 악영향을 끼친다. In addition, the more uniform the crystal produced in the crystallization process of allulose, the higher the strength of the crystal and the minimization of particle breakage, thereby making the particle size distribution uniform, thereby improving flowability. On the other hand, when the uniformity is low, it is micronized by the cracking of the crystal grains in the drying and conveying step, and may be relatively easy to melt, adversely affecting the quality of the product.

본 발명의 알룰로스 결정은 미분형의 분말에 비해 흐름성이 좋고, 케이킹(Caking)이 잘 되지 않아 보관 시 안정하고, 유통 및 취급이 용이한 특성을 가진다. 또한, 상기 알룰로스 분말을 설탕보다 낮은 칼로리를 갖고, 감미는 설탕과 유사한 특성을 가지므로, 혼합 감미료, 고형 혼합 감미료, 초콜릿, 추잉껌, 즉석 쥬스, 즉석 스프, 과립, 정제 등의 제조가 용이하게 유리하게 실시할 수 있다. 또한, 상기 알룰로스 결정 분말은, 식음료품, 기호물, 사료, 사료, 화장품, 의약품 등의 각종 조성물에 함유되어 사용될 수 있다. Compared with the finely divided powder, the allulose crystal of the present invention has good flowability, is not caking well, and is stable at storage, and has easy characteristics of distribution and handling. In addition, since the allulose powder has a lower calorie than sugar, and the sweetener has properties similar to sugar, it is easy to prepare mixed sweeteners, solid mixed sweeteners, chocolate, chewing gum, instant juices, instant soups, granules, tablets, and the like. It can be carried out advantageously. In addition, the allulose crystal powder may be used in a variety of compositions, such as food and beverages, food, feed, feed, cosmetics, pharmaceuticals.

본 발명에 따른 알룰로스 결정의 제조방법은, 결정을 제조하기 위한 용액에 포함된 알룰로스 전환물(Impurity-S) 함량을 제어함으로써, 알룰로스 입자 크기가 작아지는 것을 방지할 수 있으며, 결정 입자 성장을 적절하게 조절함으로써 균일한 입자 크기를 갖는 알룰로스를 생산할 수 있다. 또한, 입자를 균일한 크기로 성장 시킴으로써, 회수 공정에서의 손실을 줄일 수 있으며 결정 수율을 향상시켜 생산성을 높일 수 있다.In the method for preparing allulose crystals according to the present invention, by controlling the content of the allulose conversion (Impurity-S) contained in the solution for preparing the crystals, it is possible to prevent the size of the allulose particles from becoming smaller, By appropriately controlling growth, it is possible to produce allulose with uniform particle size. In addition, by growing the particles to a uniform size, it is possible to reduce the loss in the recovery process and to improve the productivity by increasing the crystal yield.

도 1은 pH 5인 70 Brix 농도의 알룰로스 시럽을 온도별로 보관했을 때, 알룰로스의 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 pH 5인 70 Brix 농도의 알룰로스 시럽을 온도별로 보관했을 때, 알룰로스 전환물의 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 상이한 pH을 가지며 70 Brix 농도의 알룰로스 시럽을 70℃ 온도에서 보관했을 때, 알룰로스의 함량 변화를 나타낸 그래프 이다.
도 4은 상이한 pH을 가지며 70 Brix 농도의 알룰로스 시럽을 70℃ 온도에서 보관했을 때, 알룰로스 전환물의 함량 변화를 나타낸 그래프 이다.
도 5은 실시예 5에서 얻어진 알룰로스 분말의 배율 X100으로 측정된 광학 현미경 사진이다.
도 6은 실시예 5에서 얻어진 알룰로스 분말의 배율 X50으로 측정된 주사전자현미경(SEM)사진이다.
도 7은 실시예 5에서 얻어진 알룰로스 결정의 적외선분광 분석(IR) 스펙트럼 이다.
1 is a graph showing the change of allulose content when the allulose syrup having a pH of 70 Brix at different temperatures was stored.
Figure 2 is a graph showing the change in content of the allulose conversion when the allulose syrup of 70 Brix concentration of pH 5 stored at different temperatures.
FIG. 3 is a graph showing the change in content of allulose when allulose syrup having a different pH and 70 Brix concentration is stored at a temperature of 70 ° C.
Figure 4 is a graph showing the change in content of allulose conversion when allulose syrup having a different pH and 70 Brix concentration of the allulose syrup is stored at a temperature of 70 ℃.
5 is an optical micrograph measured at a magnification X100 of the allulose powder obtained in Example 5. FIG.
6 is a scanning electron microscope (SEM) photograph measured at magnification X50 of the allulose powder obtained in Example 5. FIG.
7 is an infrared spectroscopic analysis (IR) spectrum of the allulose crystal obtained in Example 5. FIG.

본 발명을 하기 실시예에 의해 더 상세하게 설명된다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예 일뿐, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.The invention is illustrated in more detail by the following examples. However, the following examples are only preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실시예Example 1:  One: 알룰로스Allulose 결정 제조  Crystal manufacturing

한국 공개특허 제2014-0054997에 기재된 제조방법과 실질적으로 동일한 생물학적 방법으로 과당 기질로부터 알룰로스 시럽을 제조하였다. 알룰로스 시럽을 유색 및 이온 성분 등의 불순물을 제거하기 위해 양이온 교환수지, 음이온 교환수지 및 양이온과 음이온교환수지가 혼합된 수지로 충진된 상온의 컬럼에 시간 당 이온교환수지 2배(1~2배) 부피의 속도로 통액시켜 탈염시킨 후, 칼슘(Ca2+) 타입의 이온교환수지로 충진된 크로마토그래피를 이용하여 고순도의 알룰로스 용액으로 분리 수득하였다. Allulose syrup was prepared from fructose substrates by a biological method substantially the same as that described in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2014-0054997. To remove impurities such as colored and ionic components, allulose syrup is twice as long as the ion exchange resin per hour in a room temperature column filled with a cation exchange resin, an anion exchange resin and a resin mixed with a cation and an anion exchange resin (1 ~ 2 2x), the solution was passed through a volumetric speed, desalted, and separated into a high-purity allulose solution using chromatography packed with calcium (Ca2 +) type ion exchange resin.

상기 고순도 분리 공정(SMB)에 의해 알룰로스 97 중량%을 포함하는 알룰로스 고순도 시럽을 35 Bx(w/w%) 농도로 얻고 농축하여, 알룰로스 97중량%를 포함하는 81 Bx(w/w%) 농도, 12 uS/cm 의 전기 전도도를 갖는 결정화용 알룰로스 시럽을 제조하였다. 상기 알룰로스 시럽의 전기 전도도는 고형분 함량 30 Bx 기준으로 측정한 값이다.By the high purity separation process (SMB), allulose high purity syrup containing 97% by weight of allulose was obtained at a concentration of 35 Bx (w / w%), and concentrated to 81 Bx (w / w) containing 97% by weight of allulose. %), Crystallized allulose syrup having an electrical conductivity of 12 uS / cm. The electrical conductivity of the allulose syrup is a value measured based on a solid content of 30 Bx.

상기 농축된 알룰로스 시럽을 과포화 상태가 되는 온도 35?에서 서서히 온도 10℃까지 냉각시켜 결정을 성장시켰다. 이 때 알룰로스 종정을 첨가하고 온도 35℃에서 천천히 교반하여 소량의 결정 핵을 생성시키게 한 후, 온도를 시간당 1℃씩 감소시켜 결정을 성장시켰으며, 상기 결정 성장 공정에서 냉각 도중에 생성된 미세 결정을 재용해하기 위해 용액의 온도를 30~35℃까지 높여 미세 결정을 용해하는 공정을 수행하였다. 상기 결정 성장공정과 미세결정 용해 공정을 적어도 1회 이상 반복하여 결정화를 수행하였다. 여기서 제조된 알룰로스 결정은 원심 탈수에 의해 모액을 제거하고 결정을 냉각수로 세척한 후, 건조하여 회수하였다. The concentrated allulose syrup was slowly cooled to a temperature of 10 ° C. at a temperature of 35 ° C. in which a supersaturated state was grown, thereby growing crystals. At this time, allulose seed was added and stirred slowly at a temperature of 35 ° C. to produce a small amount of crystal nuclei, and then the temperature was decreased by 1 ° C. per hour to grow the crystals. In order to re-dissolve the solution temperature was increased to 30 ~ 35 ℃ to perform a process for dissolving the fine crystals. Crystallization was performed by repeating the crystal growth process and the microcrystal dissolution process at least once. The allulose crystals prepared herein were recovered by removing the mother liquor by centrifugal dehydration, washing the crystals with cooling water, and then drying them.

상기 결정화 원액의 알룰로스 함량과 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량과, 알룰로스 결정의 순도는 하기 HPLC 분석을 수행하였으며, 분석 조건은 다음과 같다. The allulose content of the crystallization stock solution, the content of the allulose conversion product (Impurity-S), and the purity of the allulose crystal were performed by HPLC analysis, and the analysis conditions were as follows.

분석 컬럼: Biolad Aminex HPX-87C columnAnalytical column: Biolad Aminex HPX-87C column

이동상: 물Mobile phase: water

Flow rate: 0.6ml/minFlow rate: 0.6ml / min

컬럼 온도: 80℃Column temperature: 80 ℃

검출기: RI detectorDetector: RI detector

상기 HLPC 분석 결과, 결정화용 알룰로스 수용액의 고형분 함량 100중량%를기준으로, 결정화용 알룰로스 수용액의 알룰로스 전환물(Impurity S)의 함량은 0.4 중량%이고, 알룰로스 함량은 97.0 중량%이었다. As a result of the HLPC analysis, the content of allulose conversion (Impurity S) of the aqueous solution of crystallization of allulose was 0.4% by weight, and the content of allulose was 97.0% by weight, based on 100% by weight of the solid content of the aqueous solution of allulose for crystallization. .

상기 방법으로 제조된 알룰로스 결정 수율은 63.6% 이었다. 상기 결정수율은 결정화를 위한 원료 알룰로스 시럽의 고형분 중량 대비 탈수 세척 후의 회수된 알룰로스 결정분말의 중량을 백분율로 표시한 것이다. The allulose crystal yield prepared by the above method was 63.6%. The crystal yield is expressed as a percentage of the weight of the recovered allulose crystal powder after dehydration washing relative to the solid content of the raw material allulose syrup for crystallization.

실시예Example 2 및 3:  2 and 3: 알룰로스Allulose 결정 제조  Crystal manufacturing

상기 실시예 1의 알룰로스 제조와 실질적으로 동일한 방법으로 수행하여 고순도 분리 공정(SMB)에 의해, 실시예 2에서 알룰로스 96.6 중량%을 포함하는 알룰로스 고순도 시럽을 35 Bx(w/w%) 농도로 얻었고, 실시예 3에서 알룰로스 95.8 중량%을 포함하는 알룰로스 고순도 시럽을 35 Bx(w/w%) 농도로 얻었다. 상기 알룰로스 용액을 농축하여, 실시예 2는 알룰로스 96.6 중량%를 포함하는 81 Bx(w/w%) 농도, 14 uS/cm 의 전기 전도도를 갖는 결정화용 81 Bx(w/w%) 농도의 알룰로스 시럽을 제조하고, 실시예 2는 알룰로스 95.8 중량%를 포함하는 81 Bx(w/w%) 농도, 14 uS/cm 의 전기 전도도를 갖는 결정화용 81 Bx(w/w%) 농도의 알룰로스 시럽을 제조하였다.35 Bx (w / w%) of an allulose high purity syrup comprising 96.6% by weight of allulose in Example 2 by a high purity separation process (SMB) by substantially the same method as the preparation of allulose of Example 1; Obtained in concentration, an allulose high purity syrup containing 95.8% by weight of allulose in Example 3 was obtained at a concentration of 35 Bx (w / w%). Concentrating the allulose solution, Example 2 is 81 Bx (w / w%) concentration containing 96.6% by weight of allulose, 81 Bx (w / w%) concentration for crystallization having an electrical conductivity of 14 uS / cm To prepare an allulose syrup, Example 2 is a 81 Bx (w / w%) concentration containing 95.8% by weight of allulose, 81 Bx (w / w%) concentration for crystallization having an electrical conductivity of 14 uS / cm Allulose syrup was prepared.

상기 실시예 1과 동일한 결정화 방법으로, 상기 농축된 알룰로스 시럽을 이용하여 결정화를 수행하고, 결정을 냉각수로 세척한 후, 건조하여 회수하였다.In the same crystallization method as in Example 1, crystallization was performed using the concentrated allulose syrup, the crystals were washed with cooling water, and then dried and recovered.

상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 상기 결정화 원액의 알룰로스 함량과 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량과, 알룰로스 결정의 순도는 하기 HPLC 분석을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타냈다. In the same manner as in Example 1, the content of allulose and allulose conversion (Impurity-S) and the purity of the allulose crystallization of the crystallization stock solution was performed the following HPLC analysis, the results are shown in Table 1 Indicated.

실시예Example 4:  4: 알룰로스Allulose 결정 제조 Crystal manufacturing

상기 실시예 1의 알룰로스 제조과 실질적으로 동일한 방법으로 수행하여 고순도 분리 공정(SMB)에 의해 알룰로스 97.0 중량%을 포함하는 알룰로스 고순도 시럽을 35 Bx(w/w%) 농도로 얻었다. The allulose high purity syrup containing 97.0% by weight of allulose was obtained by a high purity separation process (SMB) by the same method as the preparation of allulose of Example 1, at a concentration of 35 Bx (w / w%).

상기 알룰로스 시럽 내 함유된 불순물을 최소화하기 위하여 불순물 제거에 적합한 활성탄을 사용하여 40 ℃ 온도에서 30분간 처리 후 여과하였다. 활성탄 처리 후의 알룰로스 시럽을 81 Bx(w/w%) 농도로 농축시켜 알룰로스 97.3중량%를 포함하는 81 Bx(w/w%) 농도, 10 uS/cm 의 전기 전도도를 갖는 결정화용 알룰로스 시럽을 제조하였다. In order to minimize the impurities contained in the allulose syrup, activated charcoal suitable for removing impurities was treated at 40 ° C. for 30 minutes and then filtered. Allulose syrup after activated charcoal treatment was concentrated to a concentration of 81 Bx (w / w%) to crystallize allulose having an electrical conductivity of 81 uF / w%, containing 10.7 wt% allulose, and an electrical conductivity of 10 uS / cm. Syrup was prepared.

상기 농축된 알룰로스 시럽을 과포화 상태가 되는 온도 35℃에서 서서히 온도 10℃까지 냉각시켜 결정을 성장시켰다. 이 때 알룰로스 종정을 첨가하고 온도 35?에서 천천히 교반하여 소량의 결정 핵을 생성시키게 한 후, 온도를 시간당 1?씩 감소시켜 결정을 성장시켰으며, 상기 결정 성장 공정에서 냉각 도중에 생성된 미세 결정을 재용해하기 위해 용액의 온도를 30~35℃까지 높여 미세 결정을 용해하는 공정을 수행하였다. 상기 결정 성장공정과 미세결정 용해 공정을 적어도 1회 이상 반복하여 결정화를 수행하였다. 여기서 제조된 알룰로스 결정은 원심 탈수에 의해 모액을 제거하고 결정을 냉각수로 세척한 후, 건조하여 회수하였다. The concentrated allulose syrup was slowly cooled to a temperature of 10 ° C. at a temperature of 35 ° C., which became a supersaturated state, and crystals were grown. At this time, allulose seed was added and stirred slowly at a temperature of 35 ° C. to produce a small amount of crystal nuclei, and then the temperature was decreased by 1 ° per hour to grow the crystals. In order to re-dissolve the solution temperature was increased to 30 ~ 35 ℃ to perform a process for dissolving the fine crystals. Crystallization was performed by repeating the crystal growth process and the microcrystal dissolution process at least once. The allulose crystals prepared herein were recovered by removing the mother liquor by centrifugal dehydration, washing the crystals with cooling water, and then drying them.

실시예Example 5:  5: 알룰로스Allulose 결정 제조 Crystal manufacturing

상기 실시예 1의 알룰로스 제조과 실질적으로 동일한 방법으로 수행하여 고순도 분리 공정(SMB)에 의해 알룰로스 97.0 중량%을 포함하는 알룰로스 고순도 시럽을 35 Bx(w/w%) 농도로 얻었다. The allulose high purity syrup containing 97.0% by weight of allulose was obtained by a high purity separation process (SMB) by the same method as the preparation of allulose of Example 1, at a concentration of 35 Bx (w / w%).

상기 알룰로스 시럽을 농도로 농축시켜 고형분 함량 100중량%를 기준으로 알룰로스 97 중량%을 포함하는 고순도 알룰로스 시럽을 81Bx(w/w%) 농도로 농축시켜 8 uS/cm 의 전기 전도도를 갖는 결정화용 알룰로스 시럽을 제조하였다. 상기 실시예1과 동일한 결정화 방법으로, 상기 농축된 알룰로스 시럽을 이용하여 결정화를 수행하고, 결정을 냉각수로 세척한 후, 건조하여 회수하였다.Concentrating the allulose syrup to a concentration of high purity allulose syrup containing 97% by weight of allulose based on 100% by weight of solid content to a concentration of 81Bx (w / w%) to have an electrical conductivity of 8 uS / cm Crystallized allulose syrup was prepared. In the same crystallization method as in Example 1, crystallization was performed using the concentrated allulose syrup, the crystals were washed with cooling water, and then dried and recovered.

상기 얻어진 1차 결정을 물에 용해하여 알룰로스 용해액 81.2Bx을 제조하였으며, 상기 알룰로스 용해액을 실시예 1의 HPLC 분석법으로 분석한 결과, 알룰로스 전환물(Impurity S)의 함량은 0.07 중량%이고, 알룰로스 함량은 99.5 중량%이었다. The obtained primary crystals were dissolved in water to prepare an allulose solution 81.2Bx, and the allulose solution was analyzed by HPLC analysis of Example 1, and the content of the allulose conversion product (Impurity S) was 0.07 weight. %, Allulose content was 99.5% by weight.

2차 결정화 공정의 원료로서, 상기 제조된 알룰로스 용해액으로 상기 1차 결정화 방법과 실질적으로 동일한 방법으로 2차 결정화 공정을 수행하였다. 여기서 제조된 알룰로스 결정은 원심 탈수에 의해 모액을 제거하고 2차 결정화로 얻은 최종 결정을 냉각수로 세척한 후, 건조하여 회수하여 2차 결정을 제조하였다. 2차 결정의 수율은 62.5 %이었다. As a raw material of the secondary crystallization process, the secondary crystallization process was performed in the same manner as the primary crystallization method with the prepared allulose solution. The prepared allulose crystals were removed from the mother liquor by centrifugal dehydration, the final crystals obtained by secondary crystallization were washed with cooling water, and then dried and recovered to prepare secondary crystals. The yield of secondary crystals was 62.5%.

구분 division 결정화 원액의
알룰로스 함량(%)
Crystallization of undiluted
Allulose Content (%)
결정화 원액의
Impurity-S 함량(%)
Crystallization of undiluted
Impurity-S content (%)
결정 수율(%)% Yield
실시예1Example 1 97.097.0 0.40.4 63.663.6 실시예2Example 2 96.696.6 0.30.3 61.961.9 실시예3Example 3 95.895.8 0.50.5 61.661.6 실시예4Example 4 97.397.3 0.20.2 62.062.0 실시예5Example 5 99.599.5 0.070.07 62.562.5

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 3의 알룰로스 결정 수율이 60%를 초과하는 것에 비해, 비교예 1은 비록 결정화 원액의 알룰로스 함량이 높더라도 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량이 2 중량%를 초과하면 제대로 된 결정을 얻을 수 없으며, 작은 결정으로 인해 결정 수율도 대폭 줄어들게 됨을 확인하였다. As shown in Table 1, compared to the allulose crystal yield of Examples 1 to 3 exceeds 60%, Comparative Example 1 is an allulose conversion (Impurity-S) even though the allulose content of the crystallization stock solution is high When the content of more than 2% by weight can not obtain a proper crystals, it was confirmed that the crystal yield is greatly reduced due to the small crystals.

비교예Comparative example 1:  One: 알룰로스Allulose 결정 제조 방법 Crystal manufacturing method

상기 실시예 5에서 1차 결정화를 수행하여 얻은 알룰로스 결정을 물에 용해하여 제조된 2차 결정화를 위한 결정화 원액을 이용하여, pH 3.5, 온도 80℃ 조건에서 3시간 처리하여 결정화 원액을 제조하였다. 상기 실시예1과 동일한 결정화 방법으로, 상기 농축된 알룰로스 시럽을 이용하여 결정화를 수행하고, 결정을 냉각수로 세척한 후, 건조하여 회수하였다. The crystallization stock solution was prepared by treating the allulose crystal obtained by performing primary crystallization in Example 5 in water for 3 hours at a pH of 3.5 and a temperature of 80 ° C. using a crystallization stock solution for secondary crystallization. . In the same crystallization method as in Example 1, crystallization was performed using the concentrated allulose syrup, the crystals were washed with cooling water, and then dried and recovered.

상기 실시예1과 동일한 방법으로, 상기 결정화 원액의 알룰로스 함량과 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량과, 알룰로스 결정의 순도는 하기 HPLC 분석을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다. In the same manner as in Example 1, the content of the allulose and allulose conversion (Impurity-S) of the crystallization stock solution, and the purity of the allulose crystals were performed by the following HPLC analysis, the results are shown in Table 2 Indicated.

비교예Comparative example 2 내지 4:  2 to 4: 알룰로스Allulose 결정 제조 방법 Crystal manufacturing method

상기 실시예 5에서 1차 결정화를 수행하여 얻은 알룰로스 결정을 물에 용해하여 제조된 2차 결정화를 위한 결정화 원액을 이용하여, pH 5.6, 75℃에서 6, 13, 또는 24시간 동안 열처리를 수행하여 결정화 원액을 제조하였다, 상기 결정화 원액에 포함된 알룰로스 함량과 알룰로스 전환물의 함량은 하기 표 2에 나타냈다. Using the crystallization stock solution for secondary crystallization prepared by dissolving allulose crystals obtained by performing primary crystallization in Example 5 in water, heat treatment was performed at pH 5.6, 75 ° C. for 6, 13, or 24 hours. To prepare a crystallization stock solution, the content of allulose and allulose conversion contained in the crystallization stock solution is shown in Table 2 below.

상기 제조된 결정화 원액을 이용하여 결정화를 진행하는 방법은 실시예 1과 실질적으로 동일한 방법에 따라 수행하였다. 구체적으로, 비교예 2 내지 4는 하기 표 4에 상이한 열처리 시간으로 얻어지며 하기 표 2의 알룰로스 함량과 알룰로스 전환물의 함량을 갖는 결정화 원액을 제조하여, 알룰로스 결정화 공정을 수행하였다. The crystallization proceeded using the prepared crystallization stock solution was carried out in substantially the same manner as in Example 1. Specifically, Comparative Examples 2 to 4 were obtained with different heat treatment times in Table 4 below to prepare a crystallization stock solution having the content of allulose and allulose conversion of Table 2, followed by an allulose crystallization process.

상기 실시예1과 동일한 방법으로, 상기 결정화 원액의 알룰로스 함량과 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량과, 알룰로스 결정의 순도는 하기 HPLC 분석을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다. In the same manner as in Example 1, the content of the allulose and allulose conversion (Impurity-S) of the crystallization stock solution, and the purity of the allulose crystals were performed by the following HPLC analysis, the results are shown in Table 2 Indicated.

구분division 결정화 원액의
알룰로스 함량(%)
Crystallization of undiluted
Allulose Content (%)
알룰로스 전환물
함량(%)
Allulose conversion
content(%)
결정 수율(%)% Yield
비교예1Comparative Example 1 97.097.0 2.12.1 42.442.4 비교예2Comparative Example 2 98.598.5 0.650.65 55.855.8 비교예3Comparative Example 3 96.296.2 1.501.50 48.448.4 비교예4Comparative Example 4 93.393.3 2.402.40 29.129.1

비교예 4의 경우, 결정화 원액에서 알룰로스의 순도가 낮고 알룰로스 전환물의 함량이 높아, 결정 입자의 성장이 잘 되지 않고 미세 결정으로 생성되어 결정을 탈수, 세척하기가 매우 어려웠다. 비교예 1 및 4와 마찬가지로, 알룰로스 전환물의 함량이 높을수록 결정 입자 크기 성장이 잘 이루어지지 않고 미세 결정으로 생성되는 것을 확인하였다. In Comparative Example 4, in the crystallization stock solution, allulose had a low purity and a high content of allulose converting material. Thus, it was difficult to grow crystal grains and formed as fine crystals, which made it very difficult to dehydrate and wash the crystals. As in Comparative Examples 1 and 4, it was confirmed that the higher the content of the allulose conversion product, the smaller the crystal grain size growth was, and the finer crystals were formed.

실험예Experimental Example 1:  One: 알룰로스Allulose 전환물(Impurity S)의Of the conversion (Impurity S) LC-MS 분석 LC-MS Analysis

(1) (One) 실시예Example 2의  2 of 알룰로스Allulose 전환물Convertible (Impurity S) 분석(Impurity S) analysis

실시예 2에서 사용한 결정화를 위한 알룰로스 시럽의 HPLC 분석에서, 용출시간 31±2분대 피크에서 분리된 불순물 분획을 직접 수득하였으며, 분리 분획 시 희석된 액을 동결 건조하여 약 100배 농도로 농축하여 분석에 사용하였다. 이를 액체 크로마토그래프/질량분석기(LC/MS system, 모델명: LTQ, 제조사: Thermo Finnigan, USA) 장비로 불순물의 분자량을 분석 수행하여, LC/MS 분석법으로 측정한 알룰로스 전환물(Impurity S)의 분자량은 300 내지 400 m/z(질량/하전량과의 비) 범위를 갖는 물질이었다 (도 6)In the HPLC analysis of the allulose syrup for crystallization used in Example 2, an impurity fraction separated at a peak of 31 ± 2 minutes was directly obtained, and the diluted solution was freeze-dried and concentrated to a concentration of about 100-fold. Used for analysis. The liquid chromatography / mass spectrometer (LC / MS system, model name: LTQ, manufacturer: Thermo Finnigan, USA) was used to analyze the molecular weight of the impurity, and measured by LC / MS analysis of the allulose conversion (Impurity S). The molecular weight was a substance having a range of 300 to 400 m / z (ratio with mass / charge amount) (FIG. 6)

(2) (2) 비교예Comparative example 2 내지 4의  2 to 4 알룰로스Allulose 전환물Convertible (Impurity S) 분석(Impurity S) analysis

상기 LC-MS 분석 방법과 실질적으로 동일한 방법에 따라, 상기 HPLC 분석에서, 비교예 2 내지 4에 사용한 열처리한 결정화 원액을 LC-MS 분석에 사용하였다. 상기 열처리에 따른 알룰로스와 알룰로스 전환물의 분자량 변화를 LC-MS 분석을 수행하고, 비교예 2 내지 4에서 사용한 결정화 원액에 포함된 알룰로스 함량과 알룰로스 전환물 함량(%)의 분석 결과를 하기 표 3 및 도 7에 나타냈다.In the HPLC analysis, according to the substantially same method as the LC-MS analysis method, the heat-treated crystallization stock solution used in Comparative Examples 2 to 4 was used for LC-MS analysis. The LC-MS analysis of the molecular weight change of the allulose and allulose conversion product according to the heat treatment was performed, and the analysis results of the allulose content and the allulose conversion content (%) contained in the crystallization stock solutions used in Comparative Examples 2 to 4 were obtained. Table 3 and Figure 7 below.

하기 표 3는 열처리 시간(비교예 2 내지 4)별 알룰로스 시럽을 LC-MS 분석한 데이터 이며, 각 분자량(m/z)별로 검출된 Peak의 면적(Area) 값을 백분율로 환산한 수치를 표에 나타낸 것입니다.  표 3의 Row 1에서 분자량 179.1 m/z 은 알룰로스이다. 하기 표 3에서 Row 4, 8, 및 10은 열처리 후 알룰로스 전환물(Impurity S)의 함량이 증가된 것을 나타내고, 나머지 Row에서는 열처리 후에 알룰로스 전환물(Impurity S)의 함량이 감소한 것을 나타낸다. Table 3 shows data obtained by LC-MS analysis of allulose syrup for each heat treatment time (Comparative Examples 2 to 4), and the numerical value obtained by converting the area value of the peak detected for each molecular weight (m / z) as a percentage. It is shown in the table. In Row 1 of Table 3, the molecular weight 179.1 m / z is allulose. Rows 4, 8, and 10 in Table 3 indicate that the content of the allulose conversion (Impurity S) is increased after the heat treatment, and the content of the allulose conversion (Impurity S) is decreased after the heat treatment in the remaining rows.

RowRow m/zm / z 실시예5 Example 5 비교예2Comparative Example 2 비교예3 Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 Formula Finder ResultFormula Finder Result 1One 179.1179.1 56.6856.68 38.5338.53 31.6531.65 24.7524.75 C6H12O6C6H12O6 22 225.1225.1 9.279.27 6.266.26 5.125.12 4.264.26 C7H14O8C7H14O8 33 251.1251.1 0.360.36 1.051.05 1.091.09 1.181.18 C9H16O8C9H16O8 44 341.1341.1 6.036.03 16.6816.68 18.9918.99 19.7119.71 C12H22O11C12H22O11 55 359.1359.1 21.3121.31 14.6614.66 11.5011.50 8.428.42 C12H24O12C12H24O12 66 387.1387.1 1.371.37 3.443.44 3.913.91 4.764.76 C13H24O13C13H24O13 77 485.1485.1 0.040.04 0.060.06 0.170.17 0.610.61 C18H30O15C18H30O15 88 503.2503.2 0.440.44 2.112.11 5.535.53 9.899.89 C25H28O11C25H28O11 99 665.2665.2 0.060.06 0.160.16 0.600.60 2.032.03 C24H42O21C24H42O21 1010 683.2683.2 4.134.13 16.0116.01 18.5018.50 18.5118.51 C24H44O22C24H44O22 1111 711.2711.2 0.020.02 0.020.02 0.150.15 0.560.56 C25H44O23C25H44O23 1212 827.3827.3 0.010.01 0.020.02 0.060.06 0.350.35 C37H48O21C37H48O21 1313 845.3845.3 0.090.09 0.600.60 1.371.37 1.921.92 C30H54O27C30H54O27 1414 1007.31007.3 0.010.01 0.130.13 0.900.90 2.312.31 C36H64O32C36H64O32

상기 분석 결과에 나타낸 바와 같이, 열처리 시간이 증가할수록 분자량 분석에서도 알룰로스 함량이 낮아지고, 불순물의 함량이 높아짐을 확인하였다. 상기 표 3의 Row 1에서 분자량 179.1 m/z 은 알룰로스이며, 열처리 후에 Peak 면적값의 수치가 감소함을 확인하였다. 반면 분자량 341 m/z(표 Row5)에서 검출된 성분은 알룰로스를 함유하는 결정화 원액을 열처리 할수록 증가하는 성분으로, 알룰로스가 탈수 또는 축합 반응에 의해 변성된 이량체(Dimer) 유사구조의 물질임을 분자량 분석을 통해 확인할 수 있었다. 이는 LC-MS 분석을 통해 구조를 유추해 본 결과, C12H22O11의 화학식을 갖는 물질로, 알룰로스 변성 중합체임을 예측할 수 있다. 추가적으로 열처리가 진행될수록 C25H28O11, C24H42O21 또는 C24H44O22의 상기 알룰로스 변성 중합체의 이량체와 유사한 분자량을 갖는 알룰로스 변성 중합체(알룰로스의 tetramer 유사체)의 함량도 함께 증가하는 것을 확인하였다. 이는 알룰로스가 외부 자극(stress), 예를 들면 비교예 2-4에서는 산성 pH 및/또는 열처리에 의해 쉽게 변성되면서 알룰로스 또는 알룰로스 전환물과 랜덤하게 탈수 및 축합반응이 반복되어 상기와 같은 물질들로 전환된 것으로 볼 수 있다. As shown in the analysis results, it was confirmed that as the heat treatment time increases, the allulose content is lowered, and the content of impurities is higher in molecular weight analysis. In Row 1 of Table 3, the molecular weight of 179.1 m / z is allulose, and it was confirmed that the numerical value of the peak area value decreased after the heat treatment. On the other hand, the component detected at the molecular weight of 341 m / z (Table Row5) increases as the crystallization stock solution containing allulose is heat treated, and a dimer-like substance in which allulose is modified by dehydration or condensation reaction. It was confirmed through the molecular weight analysis. It can be predicted that this is an allulose-modified polymer as a material having a chemical formula of C12H22O11 as a result of inferring a structure through LC-MS analysis. In addition, as the heat treatment proceeded, it was confirmed that the content of the allulose-modified polymer (tetramer analog of allulose) having a molecular weight similar to the dimer of the allulic-modified polymer of C25H28O11, C24H42O21 or C24H44O22 also increased. This is because the allulose is easily denatured by an external stress, for example, an acidic pH and / or heat treatment in Comparative Example 2-4, so that the dehydration and condensation reactions are randomly repeated with the allulose or allulose conversion. It can be thought of as being converted into materials.

실험예Experimental Example 2:  2: 알룰로스Allulose 안정성 분석 Stability analysis

알룰로스 및 알룰로스 전환물의 온도에 따른 영향을 시험하고자, 실시예 1의알룰로스 97 중량%을 포함하는 알룰로스 시럽을 동일한 양 30g씩 나눠 담고 온도가 다른 각각의 항온수조에 보관하여 시간별로 샘플링해서 함량 변화를 분석하였으며, 그 결과를 도 1 및 도 2에 나타냈다.In order to test the effect of the temperature of the allulose and the allulose conversion, allulose syrup containing 97% by weight of allulose of Example 1 was divided into 30 g of the same amount and stored in each temperature bath having different temperatures, and sampled over time. The content change was analyzed, and the results are shown in FIGS. 1 and 2.

도 1은 pH 5인 70% Brix 농도의 알룰로스 시럽을 온도별로 보관했을 때, 알룰로스의 함량 변화를 나타낸 그래프이다. 도 2는 pH 5인 70% Brix 농도의 알룰로스 시럽을 온도별로 보관했을 때, 알룰로스 전환물의 함량 변화를 나타낸 그래프이다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 보관 온도가 높을수록 알룰로스 함량은 감소하였고, 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량은 증가하였다. 1 is a graph showing the change of allulose content when the allulose syrup having a pH of 70% Brix concentration was stored at different temperatures. Figure 2 is a graph showing the change in content of the allulose conversion when the allulose syrup having a concentration of 70% Brix, pH 5, stored at different temperatures. As shown in Figure 1 and 2, the higher the storage temperature, the allulose content was decreased, the content of the allulose conversion (Impurity-S) was increased.

또한, 알룰로스 및 알룰로스 전환물의 pH에 따른 영향을 시험하고자, 실시예 1의 알룰로스 함량 97.0% 시럽을 가성소다와 염산 용액을 이용하여 각각의 다른 pH로 조정한 후, 동일한 온도(70℃)에서 보관하여 시간별로 샘플링해서 함량 변화를 분석하였으며, 그 결과를 도 3 및 도 4에 나타냈다.In addition, in order to test the effect of the pH of the allulose and allulose conversion, the allulose content of 97.0% syrup of Example 1 was adjusted to different pHs using caustic soda and hydrochloric acid solution, and then the same temperature (70 ° C) ), And the change in content was analyzed by sampling over time, and the results are shown in FIGS. 3 and 4.

도 3은 pH가 다른 70 Brix 농도의 알룰로스 시럽을 70 ℃온도에서 보관했을 때, 알룰로스의 함량 변화를 나타낸 그래프이다. 도 4는 pH가 다른 70Brix 농도의 알룰로스 시럽을 70℃ 온도에서 보관했을 때, 알룰로스 전환물의 함량 변화를 나타낸 그래프이다. 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 70℃ 온도에서 pH가 낮을수록 알룰로스 함량은 감소하였고, 알룰로스 전환물의 생성량은 증가하였다.Figure 3 is a graph showing the change of allulose content when the allulose syrup of 70 Brix concentration of different pH is stored at 70 ℃ temperature. Figure 4 is a graph showing the change in content of the allulose conversion when the allulose syrup of 70Brix concentration of different pH is stored at 70 ℃ temperature. As shown in Figure 3 and 4, the lower the pH at 70 ℃ temperature allulose content was reduced, the production amount of the allulose conversion was increased.

따라서, 알룰로스는 pH가 낮고 온도가 높을수록 불안정하여, 실제 생산 공정 중 특히 농축 단계에서 알룰로스의 함량이 변화된다. 이러한 문제는 고순도의 알룰로스 순도를 낮추게 하여 결정화 단계에 많은 영향을 주게 된다. 실제 이 과정에서 알룰로스의 함량이 감소되면서 부가적으로 생성되는 특정 알룰로스 전환물(Impurity)의 함량이 증가하게 되는데, 이 성분이 알룰로스의 결정화에 큰 영향을 주는 것으로 확인하였다. 여러 가지의 알룰로스 전환물 중에서 Impurity-S라는 성분의 함량이 2% 넘게 존재할 경우, 알룰로스 결정 입자가 성장하는데 주요한 방해요인으로 작용됨을 알 수 있었고, 이로 인해 결정 입자의 입도와 결정 수율에 큰 영향을 주는 것을 확인하였다. Therefore, allulose is unstable at lower pH and at higher temperature, so that the content of allulose is changed in the actual production process, especially in the concentration step. This problem lowers the high purity allulose purity and has a great influence on the crystallization step. In fact, as the content of allulose is reduced in this process, the content of a specific allulose conversion (Impurity) that is additionally produced increases, and it was confirmed that this component has a great influence on the crystallization of allulose. If the content of more than 2% of Impurity-S is present in various allulose conversions, it can be seen that it acts as a major obstacle to the growth of allulose crystal grains. It was confirmed that it affects.

실험예Experimental Example 3:  3: 알룰로스Allulose 결정의 특성 분석  Characterization of Crystals

(1)결정 입도 분포 분석 (1) grain size distribution analysis

실시예 5에서 얻어진 알룰로스 결정의 입도 분포는 Mesh별 표준망체를 이용하여 확인 하였다. 표준망체의 Mesh size는 20, 30, 40, 60, 80, 100mesh를 사용하였고, 표준망체의 구멍의 사이즈로 결정 입자의 크기 분포를 측정하였다. The particle size distribution of allulose crystals obtained in Example 5 was confirmed using a standard mesh for each mesh. The mesh size of the standard mesh was 20, 30, 40, 60, 80, 100 mesh, and the size distribution of the crystal grains was measured by the size of the hole of the standard mesh.

각 메쉬(mesh)별 표준 망체의 구멍 사이즈는 850, 600, 425, 250, 180, 150㎛ 이다. 각 샘플별 100g의 무게를 취하여 Mesh 크기별 표준망체에 넣고 3분간 진동을 가하여 표준망체를 통과시켜 주었다. 각 mesh 크기별로 체에 남아있는 샘플의 무게를 재어 백분율 값을 표 4에 기재하였다 하기 표 4에서 각 메쉬별 입도 분포는 입자의 중량 %를 수치로 나타냈다. The hole sizes of the standard meshes for each mesh are 850, 600, 425, 250, 180 and 150 μm. 100g of each sample was taken and placed in a standard mesh for each mesh size, and vibration was applied for 3 minutes to pass the standard mesh. Percentage values of the samples remaining in the sieve were weighed for each mesh size. Table 4 shows the particle size distribution for each mesh.

메쉬 크기 (mesh)Mesh size 100메쉬통과100 mesh pass 100메쉬↑100 mesh ↑ 80 메쉬 ↑80 mesh ↑ 60 메쉬 ↑60 mesh ↑ 40 메쉬 ↑40 mesh ↑ 30 메쉬 ↑30 mesh ↑ 20 메쉬 ↑20 mesh ↑ 입자크기(㎛)Particle Size (㎛) ≤150≤150 150<150 < 180<180 < 250<250 < 425<425 < 600<600 < 850<850 < 실시예 5Example 5 0.90.9 2.62.6 5.95.9 20.220.2 70.070.0 0.40.4 00

상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 실시예 5의 알룰로스 결정은 입자 분포가 90.2 중량%가 집중되어 매우 좁은 분포를 나타내며, 실시예 3의 알룰로스 결정은 40↑에서 가장 많은 분포를 보이기는 하지만, 80↑, 60↑, 40↑, 및 30↑에서 고르게 분포하여 입자 분포가 넓게 퍼져 있는 것으로 확인하였다. 실시예 5와 같이 장직경/단직경의 비율이 작고 견고한 결정 입자일 수록, 제품의 미분함량이 상대적으로 낮고, 균일한 입도 분포를 갖고 있음을 확인하였다. 또한 장직경/단직경의 비율이 크고 낮은 균일도의 입자일수록, 건조 및 이송 과정에서 입자 깨짐에 의해 미분화되고, 입도가 불균일하게 되어 넓은 범위의 입도 분포를 갖게 될 수 있다.As shown in Table 4, the allulose crystals of Example 5 had a very narrow distribution with a concentration of 90.2% by weight of particles, and the allulose crystals of Example 3 showed the largest distribution at 40 40. It was confirmed that the particle distribution was widely spread, evenly distributed at 80 ↑, 60 ↑, 40 ↑, and 30 ↑. As in Example 5, it was confirmed that the smaller the solid diameter / short diameter ratio and the harder the crystal grain, the lower the fine content of the product and the uniform particle size distribution. In addition, as the ratio of the long diameter to the short diameter is high and low, the uniformity of particles may be undifferentiated by the cracking of particles during drying and conveyance, and thus may have a wide range of particle size distribution.

(2)결정 형태 및 결정 입자 크기 분석(2) crystal form and grain size analysis

실시예 5에서 얻어진 알룰로스 결정의 배율 X100으로 측정된 광학 현미경 사진을 도 5에 나타냈다. 실시예 5에서 얻어진 알룰로스 결정의 배율 X100으로 측정된 주사전자현미경(SEM)사진을 도 6에 나타냈다. The optical photomicrograph measured by the magnification X100 of the allulose crystal obtained in Example 5 is shown in FIG. The scanning electron microscope (SEM) photograph measured by the magnification X100 of the allulose crystal obtained in Example 5 is shown in FIG.

또한 실시예 5에서 얻어진 알룰로스 결정 9개 시료에 대해 장직경(세로) 및 단직경(가로)을 측정하고, 입자 직경 비율(=장직경/단직경)을 얻어 하기 표 5에 나타냈다. 구체적으로, 5개 결정에 대해서, 단직경 길이(㎛)을 1로 기준으로, 장직경의 길이(㎛) 비율을 나타냈다.Moreover, the long diameter (vertical) and the short diameter (horizontal) were measured about nine samples of the allulose crystals obtained in Example 5, and the particle diameter ratio (= long diameter / short diameter) was obtained and shown in Table 5 below. Specifically, for the five crystals, the ratio of the length (μm) of the long diameter was shown based on the short diameter length (μm) as one.

결정decision 실시예 5Example 5 #1#One 1.31.3 #2#2 1.51.5 #3# 3 1.21.2 #4#4 1.21.2 #5# 5 2.12.1 #6# 6 1.71.7 #7# 7 1.71.7 #8#8 1.41.4 #9# 9 2.42.4 평균Average 1.61.6

도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 알룰로스 결정은 장방형 육면체 또는 이에 근접한 결정구조를 가진다. 상기 표 2에 나타낸 결정의 단직경 길이(㎛)을 1로 기준하여 나타낸 장직경의 길이(㎛) 비율은, 실시예 5의 경우 평균 1.6 각각의 결정면이 균일하게 성장하여 정방형에 가까운 사방정계의 결정형태를 형성하고 있다. 또한, 결정면이 균일하게 성장할 수록 장직경/단직경 비율이 감소하는 경향을 나타남을 확인할 수 있었다. 이는 결정화 원료의 알룰로스 순도가 낮을수록, 알룰로스 외 다른 성분들이 순수 알룰로스의 결정 성장을 방해하는 불순물로써 작용하기 때문에 결정 모양에 영향을 미친 것으로 해석된다. As shown in FIG. 6, the allulose crystal according to the present invention has a rectangular hexahedron or a crystal structure close thereto. The ratio of the length (μm) of the long diameter shown on the basis of the short diameter length (μm) of the crystals shown in Table 2 is 1, in the case of Example 5 It forms a crystalline form. In addition, it can be seen that as the crystal surface grows uniformly, the ratio of long diameter to short diameter tends to decrease. It is interpreted that the lower the allulose purity of the crystallization raw material, the more influenced the crystal shape because other ingredients other than allulose acts as an impediment to the crystal growth of pure allulose.

(3) 시차주사열량계법(DSC)분석(3) Differential Scanning Calorimetry (DSC) Analysis

실시예 5에서 얻어진 알룰로스 결정의 DSC분석을 수행하였으며 구체적인 DSC 분석조건은 다음과 같다. DSC analysis of the allulose crystals obtained in Example 5 was carried out. Specific DSC analysis conditions are as follows.

장비명: DSC[differential scanning calorimetry]Equipment Name: DSC [differential scanning calorimetry]

제조사: Perkin ElmerManufacturer: Perkin Elmer

방법: 30 내지250 ℃, 10℃/min 승온, N2 gas purgeMethod: 30-250 ° C., 10 ° C./min elevated temperature, N2 gas purge

(기준 방법: ASTM D 3418 참고)(Standard method: refer to ASTM D 3418)

상기 알룰로스 결정의 DSC분석 결과를 하기 표 6에 나타냈다.DSC analysis results of the allulose crystals are shown in Table 6 below.

구분division Tm(?)Tm (?) ?H(J/g)? H (J / g) 실시예 5Example 5 127.89127.89 207.5207.5

상기 DSC 분석 결과, 실시예 5의 결정은 Tm값이 높고, 열용량도 높게 측정되었다. 결정의 DSC 분석에서 열용량이 높을 수록 쉽게 녹기 어려우며, 열용량이 높고 흡열 피크의 폭이 좁을수록 결정이 균일하고 단단하게 형성되어 있음을 예측할 수 있다. 상기 실시예 5의 열용량과 흡열피크 엔탈피 값을 고려할 때, 실시예 5의 결정이 상대적으로 더욱 균일하고 단단하게 형성되어 있음을 확인하였다. As a result of the DSC analysis, the crystal of Example 5 had a high Tm value and a high heat capacity. In the DSC analysis of the crystals, it can be predicted that the higher the heat capacity, the easier it is to melt, and the higher the heat capacity and the narrower the endothermic peak, the more uniform and hard the crystal is formed. Considering the heat capacity and endothermic peak enthalpy value of Example 5, it was confirmed that the crystal of Example 5 was formed more uniformly and harder.

(4) 적외선흡수(IR) 스펙트럼 분석(4) IR absorption spectrum analysis

상기 제조된 알룰로스 결정을 확인하고자, 실시예 5의 결정에 대해 적외선흡수(IR) 스펙트럼 분석을 하기 측정 조건으로 수행하였다. In order to confirm the prepared allulose crystals, infrared absorption (IR) spectrum analysis was performed on the crystals of Example 5 under the following measurement conditions.

분석 기기: TENSOR II with Platinum ATR, 제조사; Bruker(German)Analytical instrument: TENSOR II with Platinum ATR, manufacturer; Bruker (German)

검출기: highly sensitive photovoltaic MCT detector with liquid nitrogen cooling.Detector: highly sensitive photovoltaic MCT detector with liquid nitrogen cooling.

스캔(Scan) 횟수: 64 scans at 20 kHzScan count: 64 scans at 20 kHz

스캔(Scan) 범위: 800 - 4,000 cm-1 and averaged at 4 cm-1 resolution.Scan range: 800-4,000 cm-1 and averaged at 4 cm-1 resolution.

적외선흡수(IR) 스펙트럼 분석 결과에 따르면, 알룰로스 분자 구조 내에 작용기 -OH 와 C-O-C, C-C, C-OH 등으로 구성되어 있어 알룰로스 분자만의 고유한 구조 특성을 가지는 것임을 확인할 수 있어, 이에 실시예 5의 결정은 동일한 알룰로스 결정임을 확인하였다. 상기 IR 분석 스펙트럼을 도 7에 나타냈다.Infrared absorption (IR) spectral analysis results show that allulose molecules have unique structural properties because they are composed of functional groups -OH, COC, CC, and C-OH in the allulose molecular structure. The crystal of Example 5 was confirmed to be the same allulose crystal. The IR analysis spectrum is shown in FIG. 7.

(5) X-선 회절 분석법(XRD) 분석(5) X-ray diffraction analysis (XRD) analysis

실시예 5에서 얻어진 알룰로스 결정을 하기 구체적 분석조건에 따라 X-선 회절 분석법을 수행하였으며 실시예 5에서 얻어진 알룰로스 결정의 X선 회절 분석 결과를 상위(Relative Intensity %) 5개 피크 및 형태 특이적인 피크를 선정하여 표 7에 나타냈다.The allulose crystals obtained in Example 5 were subjected to X-ray diffraction analysis according to the following specific analysis conditions, and the X-ray diffraction analysis results of the allulose crystals obtained in Example 5 were characterized by five peaks and shape specificities. Peaks are selected and shown in Table 7.

분석기기: D/MAX-2200 Ultima/PCAnalyzer: D / MAX-2200 Ultima / PC

제조사: Rigaku International Corporation(Japan)Manufacturer: Rigaku International Corporation (Japan)

X-ray sauce system target: sealed tube CuX-ray sauce system target: sealed tube Cu

관 전압: 45 kV / 관 전류: 200 mATube voltage: 45 kV / Tube current: 200 mA

Scan range: 5 내지 80° 2θScan range: 5 to 80 ° 2θ

Step size: 0.019°Step size: 0.019 °

Scan speed: 5°/minScan speed: 5 ° / min

Angle 2-Theta degreeAngle 2-Theta degree Relative Intensity %Relative Intensity% 18.7818.78 100.0100.0 15.2415.24 97.697.6 28.3728.37 9.59.5 30.8430.84 18.818.8 31.8731.87 9.09.0 47.0647.06 4.14.1

상기 표 7에 나타낸 바와 같이, 실시예 5에서 얻어진 알룰로스 결정은, 분말 X-선 분광 스펙트럼 상에서 Angle 2-Theta degree 값이 15.24, 18.78 및 30.84; 15.24, 18.78, 30.84, 및 28.37; 15.24, 18.78, 30.84 및 31.87 ; 15.24, 18.78, 30.84 및 47.06; 또는 15.24, 18.78, 30.84, 28.37, 31.87 및 47.06 에서 특이적인 피크를 갖는 것임을 확인하였다. As shown in Table 7, the allulose crystals obtained in Example 5 had Angle 2-Theta degree values of 15.24, 18.78 and 30.84 on powder X-ray spectral spectra; 15.24, 18.78, 30.84, and 28.37; 15.24, 18.78, 30.84 and 31.87; 15.24, 18.78, 30.84 and 47.06; Or 15.24, 18.78, 30.84, 28.37, 31.87 and 47.06.

Claims (35)

알룰로스를 함유하는 결정화용 알룰로스 조성물을 제공하는 단계; 및 상기 결정화용 알룰로스 조성물을 냉각시켜 알룰로스 결정을 제조하는 단계를 포함하는 알룰로스 결정을 제조하는 방법으로서,
상기 결정화용 알룰로스 조성물을 제공하는 단계는, 결정화용 알룰로스 조성물에 포함된 고형분 총함량 기준으로 알룰로스 전환물의 함량을 2 중량% 이하로 조절하는 것이고,
상기 알룰로스 전환물은, 알룰로스 분자량의 1.5배 내지 10배의 분자량을 갖는 알룰로스 변성 중합체를 포함하는 것인,
알룰로스 결정을 제조하는 방법.
Providing an allulose composition for crystallization containing allulose; And cooling the crystallization allulose composition to produce allulose crystals.
Providing the crystallization allulose composition is to adjust the content of the allulose conversion based on the total solids content contained in the crystallization allulose composition to 2% by weight or less,
The allulose conversion is that containing an allulose modified polymer having a molecular weight of 1.5 to 10 times the allulose molecular weight,
Process for preparing allulose crystals.
제1항에 있어서, 상기 알룰로스 전환물은, LC/MS 분석법으로 측정한 질량/하전량과의 비율이 300 내지 400 m/z 범위를 갖는 물질인 방법. The method of claim 1, wherein the allulose conversion is a material having a ratio of mass / charge measured by LC / MS analysis in the range of 300 to 400 m / z. 제1항에 있어서, 상기 알룰로스 전환물은, HPLC 분석법으로 분석하여 용출시간 31분 ± 2분 시간에 측정되는 최대 피크를 갖는 물질인 방법.The method of claim 1, wherein the allulose conversion is a material having a maximum peak measured in a dissolution time of 31 minutes ± 2 minutes by analysis by HPLC analysis. 제1항에 있어서, 상기 결정화용 알룰로스 조성물을 제공하는 단계는, pH 조건 및 온도 조건으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 조건을 조절하여 수행되어, 상기 알룰로스 전환물의 함량이 2 중량% 이하인 결정화용 알룰로스 조성물을 제공하는 것이며,
상기 pH 조건은 pH 4 내지 7 범위이며, 상기 온도 조건은 40℃ 이상 내지 70℃ 미만인, 방법.
The method of claim 1, wherein the step of providing the crystallization allulose composition is carried out by adjusting one or more conditions selected from the group consisting of pH conditions and temperature conditions, the content of the allulose conversion is less than 2% by weight To provide a chemical allulose composition,
Wherein the pH conditions range from pH 4 to 7 and the temperature conditions are at least 40 ° C. and less than 70 ° C.
제1항에 있어서, 상기 방법은 알룰로스 결정 수율이 55%이상인 방법.The method of claim 1, wherein the allulose crystal yield is at least 55%. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 결정화용 알룰로스 조성물은, 조성물에 포함된 고형분 총함량 기준으로 알룰로스 90중량% 이상으로 포함하는 것인 방법. The method of claim 1, wherein the allulose composition for crystallization, the method comprising 90% by weight or more of allulose based on the total solid content contained in the composition. 제1항에 있어서, 상기 알룰로스 결정을 제조하는 단계는, 결정화용 알룰로스 조성물을 20 내지 40℃온도에서 교반하여 결정핵을 생성하는 공정 및 상기 조성물의 온도를 냉각시켜 결정을 성장시키는 공정을 포함하는 것인, 방법. The method of claim 1, wherein the preparing of the allulose crystals comprises: stirring the crystallized allulose composition at a temperature of 20 to 40 ° C. to generate crystal nuclei, and cooling the temperature of the composition to grow the crystals. Comprising. 제8항에 있어서, 상기 알룰로스 결정을 제조하는 단계는, 결정화용 알룰로스 조성물의 온도를 30 내지 35℃범위로 증가시켜 냉각 도중 생성된 결정을 재용해하는 단계를 1회 이상 추가로 포함하는 것인 방법. The method of claim 8, wherein the preparing of the allulose crystals further comprises increasing the temperature of the crystallization allulose composition to a range of 30 to 35 ° C. to redissolve the crystals produced during cooling. How. 제8항에 있어서, 상기 방법은 종정(seed)을 첨가하는 공정을 추가로 포함하는 것인 방법.The method of claim 8, wherein the method further comprises adding a seed. 제1항에 있어서, 상기 방법은 알룰로스 결정 수율이 45%이상인 방법. The method of claim 1, wherein the allulose crystal yield is at least 45%. 제1항에 있어서, 상기 결정화용 알룰로스 조성물을 제공하는 단계는, 알룰로스 함유 반응액을 SMB 크로마토그래피 분리공정으로 처리하고, 상기 얻어진 알룰로스 분획을 40 내지 70℃ 미만의 온도 조건에서 농축하여 수행하는 것인 방법.The method of claim 1, wherein the step of providing the crystallization allulose composition, by treating the allulose-containing reaction solution by SMB chromatography separation process, the allulose fraction obtained by concentrating at a temperature condition of less than 40 to 70 ℃ To perform. 제12항에 있어서, 상기 농축 공정은 적어도 2개 단계로 분할하여 불연속적으로 수행하는 것인 방법. The method of claim 12, wherein the concentration process is performed discontinuously in at least two steps. 제12항에 있어서, 상기 농축 공정을 수행하기 전에 활성탄 처리 공정을 추가로 수행하는 것인 방법. The method of claim 12, wherein the activated carbon treatment process is further performed prior to performing the concentration process. 제1항에 있어서, 상기 결정화용 알룰로스 조성물을 제공하는 단계는, 알룰로스 결정 또는 분말을 물에 용해한 용해액으로 제공하는 것인 방법. The method of claim 1, wherein the step of providing the allulose composition for crystallization is to provide a solution in which allulose crystals or powders are dissolved in water. 제15항에 있어서, 상기 알룰로스 결정은 SMB 크로마토그래피 분리공정으로 얻어진 알룰로스 분획을 농축하여 얻어진 농축물을 결정화하여 얻어진 결정인 방법. The method of claim 15, wherein the allulose crystal is a crystal obtained by crystallizing a concentrate obtained by concentrating an allulose fraction obtained by an SMB chromatography separation process. 고형분 총함량을 기준으로 알룰로스 함량이 90중량% 이상 및 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량이 2중량%이하로 포함하며,
상기 알룰로스 전환물은, 알룰로스 분자량의 1.5배 내지 10배의 분자량을 갖는 알룰로스 변성 중합체를 포함하는 것인,
알룰로스 결정화용 조성물.
The content of allulose is 90% by weight or more based on the total solid content and the content of allulose conversion (Impurity-S) is 2% by weight or less.
The allulose conversion is that containing an allulose modified polymer having a molecular weight of 1.5 to 10 times the allulose molecular weight,
Allulose crystallization composition.
제17항에 있어서, 상기 알룰로스 결정화용 조성물은 온도 45℃에서 2 cps 내지 200 cps 점도인, 조성물.The composition of claim 17, wherein the composition for allulose crystallization has a viscosity of 2 cps to 200 cps at a temperature of 45 ° C. 18. 제17항에 있어서, 상기 알룰로스 결정화용 조성물 은 전기전도도 1,000uS/cm 이하인 조성물.The composition of claim 17, wherein the composition for allulose crystallization has an electrical conductivity of 1,000 uS / cm or less. 제17항에 있어서, 상기 알룰로스 전환물(Impurity-S)은, LC/MS 분석법으로 측정한 질량/하전량과의 비율이 300 내지 400 m/z 범위를 갖는 물질인 조성물.The composition of claim 17, wherein the allulose conversion (Impurity-S) is a substance having a ratio of the mass / charge amount measured by LC / MS analysis in the range of 300 to 400 m / z. 제17항에 있어서, 상기 알룰로스 전환물은, HPLC 분석법으로 분석하여 용출시간 31분 ± 2분에 측정되는 최대 피크를 갖는 물질인, 알룰로스 결정화용 조성물. 18. The composition for crystallization of allulose according to claim 17, wherein the allulose converting material is a substance having a maximum peak measured in a dissolution time of 31 minutes ± 2 minutes by HPLC analysis. 제17항에 있어서, 상기 알룰로스 결정화용 조성물의 결정화로 얻어지는 알룰로스 결정의 수율이 55%이상인, 조성물.The composition of Claim 17 whose yield of the allulose crystal obtained by crystallization of the said allulose crystallization composition is 55% or more. 제17항에 있어서, 상기 조성물은 pH 4 내지 7인 알룰로스 결정화용 조성물.The composition of claim 17, wherein the composition has a pH of 4 to 7. 제17항에 있어서, 상기 조성물은 온도 40℃ 이상 내지 70℃ 미만으로 조절하는 것인 알룰로스 결정화용 조성물. The composition for crystallization of allulose according to claim 17, wherein the composition is adjusted to a temperature of 40 ° C or higher to less than 70 ° C. 알룰로스 결정화용 조성물에 포함된 알룰로스 전환물(Impurity-S)의 함량을 고형분 함량을 기준으로 2중량%이하로 조절하는 단계를 포함하고,
상기 알룰로스 전환물(Impurity-S)은, 알룰로스 분자량의 1.5배 내지 10배의 분자량을 갖는 알룰로스 변성 중합체를 포함하는 것인,
결정화용 알룰로스 조성물의 제조 방법.
It comprises the step of adjusting the content of the allulose conversion (Impurity-S) contained in the composition for allulose crystallization to less than 2% by weight based on the solid content,
The allulose conversion (Impurity-S) is that containing an allulose modified polymer having a molecular weight of 1.5 to 10 times the allulose molecular weight,
Method for producing an allulose composition for crystallization.
제25항에 있어서, 상기 방법은 pH 조건 및 온도조건으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 조건을 조절하여 수행되는 것이며,
상기 pH 조건은 pH 4 내지 7 범위이며, 상기 온도 조건은 40℃ 이상 내지 70℃ 미만인, 방법.
The method of claim 25, wherein the method is performed by adjusting one or more conditions selected from the group consisting of pH conditions and temperature conditions,
Wherein the pH conditions range from pH 4 to 7 and the temperature conditions are at least 40 ° C. and less than 70 ° C.
제25항에 있어서, 상기 알룰로스 결정화용 조성물의 결정화로 얻어지는 알룰로스 결정의 수율이 55%이상인, 방법.The method of Claim 25 whose yield of the allulose crystal obtained by crystallization of the said composition for allulose crystallization is 55% or more. 삭제delete 제25항에 있어서, 상기 알룰로스 결정화용 조성물은, 알룰로스 함유 반응액을 SMB 크로마토그래피 분리공정으로 처리하고, 상기 얻어진 알룰로스 용액을 40 내지 70℃ 미만의 온도 조건에서 농축하여 제조하는 것인 방법.The method of claim 25, wherein the allulose crystallization composition is prepared by treating the allulose-containing reaction solution by an SMB chromatography separation process and concentrating the obtained allulose solution at a temperature condition of less than 40 to 70 ℃. Way. 제29항에 있어서, 상기 농축 공정은 적어도 2개 단계로 분할하여 불연속적으로 수행하며, 알룰로스 결정화용 조성물을 30~50Bx 농도가 되도록 1차로 농축을 수행하고, 1차 농축액을 다시 60~85Bx 농도로 2차로 농축하는 것인 방법. 30. The method according to claim 29, wherein the concentration process is performed discontinuously by dividing into at least two stages, the concentration of the allulose crystallization composition to 30 ~ 50Bx concentration is carried out first, and the primary concentrate is again 60 ~ 85Bx Second concentration to concentration. 제29항에 있어서, 상기 농축 공정을 수행하기 전에 활성탄 처리 공정을 추가로 수행하는 것인 방법. 30. The method of claim 29, further comprising performing an activated carbon treatment process prior to performing the concentration process. 제25항에 있어서, 상기 알룰로스 결정화용 조성물을 알룰로스 결정 또는 분말을 물에 용해한 용해액으로 제공하는 것인 방법. The method according to claim 25, wherein the allulose crystallization composition is provided as a solution in which allulose crystals or powders are dissolved in water. 제25항에 있어서, 상기 알룰로스 결정화용 조성물은 전기 전도도 1,000uS/cm 이하인 방법. The method of claim 25, wherein the composition for crystallization of allulose has an electrical conductivity of 1,000 uS / cm or less. 삭제delete 삭제delete
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220110671A (en) * 2017-06-30 2022-08-09 주식회사 삼양사 Method of preparing crystalline functional sweetener
KR102616151B1 (en) * 2022-12-28 2023-12-20 주식회사 삼양사 Crystalline allulose

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102590473B1 (en) * 2019-10-31 2023-10-17 주식회사 삼양사 Improved method for production of allulose
AU2020375503A1 (en) * 2019-10-31 2022-05-26 Samyang Corporation Improved method for manufacturing allulose
CN112574263B (en) 2020-12-04 2021-12-07 山东百龙创园生物科技股份有限公司 Preparation method of psicose crystal
CN114031649B (en) * 2021-07-16 2023-03-03 山东福洋生物科技股份有限公司 Method for improving granularity and fluidity of allulose crystals
KR102631972B1 (en) * 2022-12-29 2024-01-31 주식회사 삼양사 Allulose syrup with improved property

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005263670A (en) * 2004-03-17 2005-09-29 Kagawa Univ Crystal of l-psicose, method for producing the same, and saccharide reagent kit
JP2012232908A (en) * 2011-04-28 2012-11-29 Matsutani Chem Ind Ltd Crystal glucide, method for producing the same, and application thereof

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101189640B1 (en) * 2010-03-26 2012-10-12 씨제이제일제당 (주) Method of producing D-psicose crystals
KR101749527B1 (en) * 2014-10-20 2017-06-21 씨제이제일제당(주) A method of manufacturing a d-psicose crystal
KR20210096688A (en) * 2015-02-24 2021-08-05 테이트 앤드 라일 인그리디언츠 어메리카즈 엘엘씨 Allulose syrups
KR101617379B1 (en) * 2015-05-13 2016-05-02 주식회사 삼양사 Mixed sugar granule and method of preparing the same
KR101981388B1 (en) * 2017-06-14 2019-05-22 씨제이제일제당 (주) A method of manufacturing a d-psicose crystal
KR102016701B1 (en) * 2017-06-30 2019-09-06 주식회사 삼양사 Method of preparing crystalline functional sweetener

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005263670A (en) * 2004-03-17 2005-09-29 Kagawa Univ Crystal of l-psicose, method for producing the same, and saccharide reagent kit
JP2012232908A (en) * 2011-04-28 2012-11-29 Matsutani Chem Ind Ltd Crystal glucide, method for producing the same, and application thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220110671A (en) * 2017-06-30 2022-08-09 주식회사 삼양사 Method of preparing crystalline functional sweetener
KR102643143B1 (en) * 2017-06-30 2024-03-04 주식회사 삼양사 Method of preparing crystalline functional sweetener
KR102616151B1 (en) * 2022-12-28 2023-12-20 주식회사 삼양사 Crystalline allulose

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