[发明专利]生物酶法转化蔗糖生产异麦芽酮糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以生物酶制备异麦芽酮糖的生产方法，特别是以蔗糖溶液为原料制备异麦芽酮糖的方法。

背景技术

异麦芽酮糖(Isomaltulose)是一种还原性双糖，1957年，由Weidenhagen等人在甜菜制作中首先发现。异麦芽酮糖具有与蔗糖类似的甜味特性，其甜味是蔗糖的一半左右，无任何异味。与蔗糖相比，异麦芽酮糖的突出优点体现在：(1)低致龋齿特性；(2)适合糖尿病人食用。作为一种有前途的功能性甜味剂，异麦芽酮糖已在日本、美国、西欧等国家得以广泛应用，应用范围包括硬糖、软糖、口香糖、巧克力、焙烤食品、水果罐头、果酱、运动饮料和牙膏等。

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

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

中国专利文献报道了一种异麦芽酮糖的制备方法，专利申请号：00109673.7，公开(公告)号：CN1330149A，申请(专利权)人：范志刚，摘要：一种异麦芽酮糖制备方法，其特点是先发酵制备红色精朊杆菌菌体，然后将菌体加入蔗糖溶液中进行蔗糖的转化，再利用膜技术外循环收集转化液，菌体循环连续使用，再将转化液进行浓缩、结晶、干燥即制得异麦芽酮糖干粉。该发明的方法可提高酶的转化率，降低生产成本，避免微生物细胞进入产品，保证产品质量，而且工艺简单，易于操作。