[发明专利]电解生产赤藓糖或赤藓糖醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产赤藓糖和/或赤藓糖醇的方法。

背景技术

赤藓糖醇是一种天然存在的多元醇增甜剂，可以用来代替糖，同 时保持甜味。赤藓糖醇是四碳糖多元醇(丁糖醇)，具有一些特性，例 如甜度(蔗糖的约60至80％)、对牙齿有益、非常低的热值(0.2千卡 /克，蔗糖的5％)、无致癌性，而且，与其它多元醇不同的是，即使有 的话，也只是引起非常小的肠胃不适(Harald and Bruxelles(1993) Starch/Starke 45：400-405)。另外，赤藓糖醇具有理想的加工特性，例如 热稳定性和最低的不希望的与氨基的反应性，以便在有机物中存在时抵 抗褐变。赤藓糖醇可以用作增甜剂，例如用于饮料中。例如，美国专利 号4,902,525和6,066,345、JPA 7-274829和EP 0759273涉及将赤藓糖 醇加入饮料中用于增加香味。美国专利5,120,550中公开了利用包含赤 藓糖醇和液态糖或糖醇的增甜剂生产的口香糖。欧洲专利公开号0009 325中公开了通过服用利用赤藓糖醇生产的无糖口香糖来减少牙腔的方 法。美国专利号5,080,916和4,902,525和日本专利公开号89-225458和 90-104259中公开了包含内消旋赤藓糖醇的低热增甜组合物。日本专利 公开号89-51045公开了利用内消旋赤藓糖醇和糖或糖醇的熔融混合物 生产的口香糖。欧洲专利公开号0497439公开了使用喷雾干燥的赤藓 糖醇的增甜剂。欧洲专利公开号0511761公开了由赤藓糖醇、山梨糖 醇和葡萄糖低聚物构成的增甜组合物。

可以在地衣、大麻叶和蘑菇中找到赤藓糖醇。还可以在发酵食品 例如葡萄酒、酱油或清酒中找到赤藓糖醇(Sasaki，T.(1989)Production technology of erythritol.Nippon Nogeikagaku Kaishi 63：1130-1132)。工 业上通常通过化学合成或发酵生物合成这两种方法中的一种来生产赤 藓糖醇。

赤藓糖醇的化学合成典型地包括在高温和高压的环境下向原料糖 中添加诸如氢和镍催化剂。例如，可以利用过氧化氢或次氯酸盐进行脱 羧反应。适合的方法是所谓的Ruff反应，利用过氧化氢和硫酸亚铁的 组合作为催化剂(例如见Ruff，Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 32(1899)553-554和E.Fischer，O.Ruff，Ber.33(1900) 2142)。可以通过化学法(例如催化加氢)、电解法或酶促法进行还原。 例如，D-阿拉伯糖酸钙(calcium D-arabinonate)可以存在于过氧化氢 水溶液中。其它用于生产D-赤藓糖的方法包括称为Perlin方法的在乙 酸高铅的存在下氧化D-葡萄糖(Perlin A.S.，Methods Carbohydr. Chem.，1962，1，64)，或者加酸水解通过高碘酸盐氧化4，6-O-亚乙基-D- 葡萄糖得到的2，4-O-亚乙基-D-赤藓糖(Schaffer R.，J.Am.Chem.Soc.， 81(1959)，2838；Barker R.and MacDonald D.L.，J.A.Chem.Soc.，82 (1960)，2301)。随后R.C.Hockett和C.S.Hudson(J.Amer.Chem.Soc.， 56，1632-1633，(1934)and ibid.，72，4546，(1950))以及美国专利号 3,755,294文献中介绍了对葡糖酸转化为D-阿拉伯糖的一些改进。其中 描述了以葡糖酸为起始物的阿拉伯糖产率为60％。V.Bilik(CZ-232647， (1983))通过利用二价铜(Cu(II))离子作为催化剂取得了进步。经 过费力的纯化之后获得了约70％级别的产率。最近，利用三价铁离子和 二价铁离子的混合物作为催化剂获得了相同的结果(CZ-279002， (1994))。最后，在特定的条件下，文献EP-A 0,716,067报导了一些醛 醣的产率为78％。另一种方法是通过化学还原诸如内消旋酒石酸酯/盐 (Kent，P.W.，and Wood，K.R.(1964)J.Chem.Soc.2493-2497)或赤藓 糖(Otey，F.H.，and Sloan，J.W.(1961)Ind.Eng.Chem.53：267)的原 料来得到赤藓糖醇。在已知的诸如还原内消旋酒石酸酯/盐、氧化/还原 4，6-O-亚乙基-D-葡萄糖和氢化淀粉二醛水解产物的化学合成技术(T. Dola and T.Sasaki，Bio-Industry，(1998)，5，(9)，32)中，没有一项技术 已经广泛地用于大规模工业生产。还有一种开发用于生产赤藓糖醇的化 学方法包括氢化酒石酸来产生包含赤藓糖醇的丁糖醇混合物(US 5,756,865)。也已经还原酒石酸酯来生产赤藓糖醇(US 2,571,967)。