[发明专利]一种以海藻为原料生产鼠李糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及鼠李糖的生产工艺技术领域，尤其涉及一种以海藻为原料生产鼠李糖的方法。

背景技术

鼠李糖是甘露糖6位的一个羟基被氢取代的衍生物，自然界天然存在的为L型，即6-脱氧-L-甘露糖，又称甲基戊糖。鼠李糖的甜度为蔗糖的33％，熔点为93-95℃。纯品鼠李糖为无色结晶性粉末，能溶于水和甲醇，微溶于乙醇，其结晶呈两种形式，α型和β型。α型含有一分子结晶水，加热后失去结晶水，转变为β型，β型在空气中吸潮转变为α型，故常见鼠李糖为α-L-鼠李糖。

鼠李糖作为一种还原糖，可广泛用于香料、食品和医药行业。在香料领域，鼠李糖可用于制备水果芳香剂，其粉末可用于制备黄酮类化合物呋喃酮，它是食品和香料工业中芳香剂的基体，带有一种强烈的乳香味，改变其分子半径、浓度或其他组成可以得到草莓、菠萝、柚子、熟牛肉等各种气味。在食品领域，鼠李糖可作为食品添加剂添加于高档咖啡、饮料、肉类中。在医药领域，鼠李糖可合成强心药物及其他许多药物的前体物，也可作为肠道渗透测试剂。

鼠李糖脂是鼠李糖的重要衍生物之一。鼠李糖脂是阴离子生物表面活性剂，不仅溶于甲醇、氯仿和乙醚，在碱性水溶液中也表现出良好的溶解特性，可以在温度、pH值及盐度处于极端状况下使用，并且无毒，可以生物降解。另外，鼠李糖脂兼具良好的化学和生物特性，具有油、水两亲性，可以降低水表面张力，可以作为润湿剂、乳化剂和发泡剂使用。因此，鼠李糖脂在石油工业、绿色农业和生态环境方面，以及在食品行业、化妆品、医疗方面均有较大的应用潜力。目前，鼠李糖脂主要是由微生物分泌产生，而利用鼠李糖直接化学合成鼠李糖脂是目前研究的热点，有望成为将来实现鼠李糖脂工业化生产的重要途径之一。

目前，鼠李糖主要是通过从天然植物中提取含有L-鼠李糖基的化合物，将该L-鼠李糖基的化合物水解而获得。例如，市售鼠李糖主要是从阿拉伯胶或柚皮苷的水解物中提取（CN102093323A、CN101891774A和CN102093435A）。但是，该方法所使用的原料受季节和产地的限制，价格昂贵，并且该方法的工艺劳动强度大，生产中会产生大量芳香族污染物。因此，该方法成本高、产量低，导致鼠李糖价格昂贵，限制了其大规模的工业化使用。另外，工业化生产鼠李糖的主要方法是利用微生物工程菌株发酵生产鼠李糖，但是该方法一方面受微生物工程菌株效率的影响，另一方面受到从发酵液中提取多糖的技术难度限制，例如多糖本身的性质对于发酵过程的影响、由于发酵液粘度高而使生物反应器的搅拌需要消耗过多能量，以及工艺条件难以控制等等，致使目前鼠李糖的价格仍旧居高不下。因此，低成本、高产量的鼠李糖生产工艺是目前亟需探索研究的重要课题之一。

发明内容

本发明的技术目的是针对上述鼠李糖生产工艺的不足，提供一种生产鼠李糖的新方法，该方法能够降低鼠李糖的生产成本、提高鼠李糖的产量。

针对海藻生物质鼠李糖高含量的特点，开发适合螺旋藻或者绿藻的海藻多糖降解方法，保证最大限度的获得鼠李糖。

本发明实现上述技术目的所采用的技术方案是：一种生产鼠李糖的方法，该方法以海藻生物质为原料，该海藻生物质为绿藻（Chlorophyta）或螺旋藻（Spirulina）生物质，制备步骤如下：

步骤1、将海藻生物质清洗、干燥后粉碎为海藻生物质颗粒，然后将海藻生物质颗粒配制为海藻生物质水溶液；

步骤2、在该海藻生物质水溶液中加入降解催化剂以降解海藻生物质；

步骤3、将降解产物过滤，去除不溶性残渣，获得可溶性的单糖和多糖上清溶液；

步骤4、将单糖和多糖溶液进行低、中或高压层析分离，使鼠李糖、单糖和多糖分离，获得鼠李糖粗提溶液；

步骤5、将鼠李糖粗提溶液进行脱色处理，再进行高压液相分离，得到的上清液进行浓缩处理，然后将浓缩产物进行结晶、重结晶，得到鼠李糖晶体。

所述的绿藻包括但不限于石莼属（Ulva）、礁膜属（Monostroma）和浒苔属（Enteromorpha）。

所述的步骤1中，海藻生物质颗粒粒径优选在50μm以内。

所述的步骤1中，海藻生物质水溶液的浓度优选高于200g/L。

所述的步骤2中，在海藻生物质水溶液中还加入降解酶，所述的降解酶主要包括但不限于鼠李糖苷酶、液化酶和糖化酶中的一种或几种。