[发明专利]一种食品级低聚木糖的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于食品领域，尤其涉及一种食品级低聚木糖的制备方法。

背景技术

低聚木糖是2～7个木糖以β-1，4糖苷键连接而成的低聚糖混合物，其中以木二糖和木三糖为主。低聚木糖具有高效(高效增值双岐杆菌)、稳定、安全、无毒、应用领域广等良好的特性，能够有效维持人体健康：它产生的有机酸可以降低肠道pH值、抑制病源菌感染、减少腐败物质、促进肠道蠕动、防止便秘；它还能合成B族维生素、促进蛋白质消化吸收、提高人体免疫力。目前，低聚木糖的开发与应用在功能性食品中占据着显著的地位。

传统工艺生产低聚木糖通常是以天然植物为原料，采用酸解、酶解、高温降解或微波降解等方法，将植物中的木聚糖降解为不同聚合度的低聚木糖，然后再经过一系列分离、纯化等工序得到。酸解、高温降解和微波降解这三种方法由于存在着技术难度大、反应速度不好控制以及副产物较多且不易于分离纯化等缺点，严重影响了低聚木糖的工业应用前景。较新的工艺是生物酶法，它是以木聚糖为底物，利用微生物酶水解而得，其副产物较少且易于精制，但是木聚糖酶价格昂贵，对底物专一性较强，产酶菌株培养条件需求复杂，生长周期短，并需要及时更换菌株。

通过检索，发现如下几篇专利公开文献：1、一种功能性低聚木糖醇的制备方法(CN101440109)，是以普通低聚木糖为原料，在催化剂的作用下，通过加氢反应制得功能性低聚木糖醇。2、一种低聚木糖的制备方法(CN1403591)，包括将原料玉米芯在碱金属氢氧化物水溶液中进行预处理；然后在弱酸型催化剂如乙酸、甲酸、柠檬酸等作用下进行直热裂解；直热裂解后与木聚糖酶液反应，通过活性炭脱色和离子交换树脂除杂，再真空浓缩，可以麦芽糊精等为赋形剂，经喷雾干燥得低聚木糖粉剂。3、一种高纯度低聚木糖的生产方法(CN1556110)，是以玉米芯为原料，经稀酸预处理和蒸煮后，用木聚糖酶在pH3～10，30～70℃下进行酶解，酶解液经精制后再用超滤及纳滤技术去除酶解液中的大分子物质和小分子单糖，最后得到低聚木糖含量达到90％(对固形物)以上低聚木糖糖浆或粉末产品。

上述三篇专利文献也存在着现有技术的通用缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种全新高效的食品级低聚木糖的制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种食品级低聚木糖的制备方法，按重量比例将木糖、食用酸和多元醇投入反应釜中，混合均匀聚合，温度控制在140℃～260℃，反应时间0.25h～4h，真空度0～1，形成聚合物，将该聚合物冷却后进行粉碎，即得食品级低聚木糖。

而且，所述木糖、食用酸和多元醇的重量百分比范围分别为：

木糖      73％～96.9％

食用酸    0.1％～7％

多元醇    3％～20％。

而且，所述食用酸是柠檬酸、苹果酸、富马酸、酒石酸、琥珀酸或己二酸。

而且，所述多元醇是木糖醇、山梨醇、甘露醇、半乳糖醇或赤藓糖醇。

而且，所述反应釜为高温夹层不锈钢反应釜，并用导热油供热。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明通过改变反应物的重量比例、反应时间、温度和真空度来控制产物的聚合度以及反应动力学，反应设备采用高温夹层不锈钢反应釜，并用导热油供热，操作安全简便，整个生产过程耗资低廉，技术难度较小，工业化生产能力强，效益高。

2、本发明所用原料经济易得，产物粉碎后呈乳白色，副产物较少，免除了后期复杂繁琐的分离纯化步骤，产品可直接作为添加剂使用于食品中。

3、本发明得到的低聚木糖中，聚合物含量高达93％，还原糖含量小于1％，平均分子量在500～900之间，产品呈乳白色，口感较好，可充分满足低聚木糖在食品加工中的应用。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进一步说明；下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

实施例1：

一种食品级低聚木糖的制备方法，步骤是：

将木糖96.9克、酒石酸0.1克和山梨醇3克，投入反应釜中，混合均匀聚合，所用的反应釜为高温夹层不锈钢反应釜，并用导热油供热，温度控制在140℃左右，反应4h，真空度0，形成聚合物；将该聚合物冷却后进行粉碎，即得食品级低聚木糖。

实施例2：