[发明专利]一种D-甘露糖制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种D-甘露糖制备方法。

背景技术

D-甘露糖为白色粉末结晶，晶型有α型和β型。易溶于水(250％)，难溶于乙醇(0.4％)，不溶于乙醚。D-甘露糖味甜，是蔗糖的0.6倍、葡萄糖的0.86倍左右，略带苦的后味，具有还原性，可以被微生物发酵。自然界的甘露糖多以聚合形态存在，例如存在于天南星科植物的魔芋中，称为低聚甘露糖。甘露糖可以应用于食品、医药等领域。美国一些研究资料表明，甘露糖是一种具有特殊疗效功能的糖，具有很好的杀菌、消炎功能，其对糖尿病人、肥胖病、便秘、高胆固醇等疾病具有很好的辅助治疗的效果。

现有技术中结晶D-甘露糖的获得主要以提取法为主，主要以象牙实、椰子壳、棕榈粉为原料，通过降解得到甘露糖和其它寡糖的混合液，然后结晶得到D-甘露糖。但是提取法存在众多的缺陷：酸法降解存在环境污染的问题，酶法降解成本高。利用提取法获得的降解产物一般为多种物质的混合物，由于分离条件有限，产品的收率和纯度均较低，很难得到高纯度D-甘露糖。

中国专利CN101851689A公开了一种合成法制备甘露糖的工艺。以葡萄糖为原料进行化学异构获得甘露糖与葡萄糖的混合液，经过分离材料为凝胶聚苯乙烯钙型树脂的模拟移动床分离一遍，得到富含甘露糖组分的分离液经过两遍浓缩后进行水相结晶，历时60-100h，离心后得粗晶。用无水乙醇浸泡洗涤粗晶提高纯度，得到含量在99％以上的甘露糖制品。此方法可以得到高纯度的结晶D-甘露糖，但甘露糖在水中的溶解度为250g/g，水相结晶困难；水相结晶前需要经过两次浓缩工艺，增加能耗成本；水相结晶过程中需要控制降温速度，对控温设备要求高；结晶历时60-100h，时间长、效率低；水相结晶得到的粗品甘露糖需要继续进行无水乙醇精制，工艺繁琐；而且此工艺在分离纯化过程中使用的是凝胶聚苯乙烯Ca型树脂，分离率小于60％。

发明内容

针对现有技术中制备甘露糖的方法存在的上述缺陷和不足，本发明的目的就是提供了一种工艺简单、结晶效率高、操作方便的D-甘露糖制备方法。本发明采用模拟移动床与膜过滤装置相结合的分离方式，保证差向异构转化率；无须经过精制环节，简化了生产工艺；本发明所用的分离材料为特制Ca-型分子筛，分子筛的分离率远远大于树脂。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种D-甘露糖制备方法，包括以下步骤：

(1)异构：葡萄糖用水稀释至质量浓度55-65％，加入占葡萄糖质量0.09-0.1％的催化剂钼酸铵，在105-125℃、0.12Mpa条件下进行差向异构，得到甘露糖含量为29-32％的葡萄糖、甘露糖混合液；

(2)脱色脱盐：将所述葡萄糖、甘露糖混合液进行脱色、脱盐精制得葡萄糖、甘露糖混合液A；

(3)分离：所述葡萄糖、甘露糖混合液A经模拟移动床分离得富含甘露糖组分的A1和富含葡萄糖组分的A2；

(4)浓缩：将所述富含甘露糖组分的A1进行蒸发浓缩得料液B；

(5)分离：将所述料液B经过模拟移动床分离得富含甘露糖组分的B1和富含葡萄糖组分的B2；

(6)浓缩：将所述富含甘露糖组分的B1进行蒸发浓缩得料液C；

(7)分离：将所述料液C经过模拟移动床分离得富含甘露糖组分的C1和富含葡萄糖组分的C2；

(8)浓缩：将所述料液C1脱盐、蒸发浓缩得甘露糖质量浓度为65-85％的D；

(9)结晶：将D进行结晶，离心、干燥得D-甘露糖制品D1和甘露糖母液D2，D2浓缩脱除有机溶剂之后进C溶液通过第三次模拟移动床再分离，有机溶剂回收循环使用；

(10)将富含葡萄糖组分的A2经过膜过滤装置处理后进差向异构，富含葡萄糖组分的B2、C2进第一遍模拟移动床分离。

对技术方案的进一步改进：所述步骤(3)、(5)和(7)模拟移动床为二元分离装置，过滤膜装置为纳滤膜，能够截留物质的最小分子量为200-250。

对技术方案的进一步改进：所述步骤(3)A1中甘露糖含量79-84％，杂糖含量0.4-0.5％，A2中甘露糖含量8-15％，杂糖含量1.8-2.5％。

对技术方案的进一步改进：所述步骤(5)B1中甘露糖含量92-94％，杂糖含量0.22-0.31％，B2中甘露糖含量32-36％，杂糖含量1.1-1.5％。

对技术方案的进一步改进：所述步骤(7)C1中甘露糖含量97.5-98％，杂糖含量0.2-0.3％，C2中甘露糖含量63-68％，杂糖含量0.7-1.0％。