[发明专利]一种海藻糖和葡萄糖的分离方法

说明书

技术领域

本发明属于制糖工业技术领域，特别涉及一种海藻糖和葡萄糖的分离方法。

背景技术

海藻糖（Trehalose）是一种稳定的非还原性双糖,极易溶于水，甜度相当于蔗糖的45％。它由两个吡喃环葡萄糖分子以α,α-1,1-糖苷键连结而成，由于两分子葡萄糖的还原基团被用于成键，同时该糖苷键的能量水平较高，因此异常稳定，在酸碱、氧化、高温以及在一般的酶（除少数特异海藻糖酶）作用下均不宜受到破坏。而其作为一种功能性糖类，以其独特的生物保护能力，在食品、生物医药、农业、保健品、化妆品等方面越来越受到人们的重视,具有广阔的市场前景。

目前正在研究和开发的海藻糖制备方法主要有微生物抽提法、发酵法、酶转化法。而从微生物中提取海藻糖成本高，提取源有限，很大程度制约着海藻糖大规模工业化生产。发酵法转化率低，发酵液成分复杂，海藻糖的提取、精制困难，因而对降低生产成本、促进推广应用等方面很不利。酶转化法生产海藻糖的方法很多，其中方法最简便，最具有工业化前景的途径是海藻糖合成酶一步催化途径，由TreS基因编码的海藻糖合成酶通过分子内转糖基作用把α,α-1,4糖苷键连接的麦芽糖转化为α,α-1,1糖苷键连接的海藻糖。一般工业过程中,海藻糖合成酶反应液所含糖类除生成的海藻糖和未反应的麦芽糖外，还含有葡萄糖、麦芽糖三糖、四糖等杂糖，成分比较复杂，难以分离。因此，一般采用糖化酶处理海藻糖合成酶反应液，将其中的杂糖全部转化为葡萄糖，使最终反应液中只含葡萄糖和海藻糖，再对这两种糖进行分离纯化。

目前工业生产中海藻糖的分离工艺大都采用的是色谱分离技术，其主要步骤包括：海藻糖混合液经过活性炭连续脱色和用H-和OH+型离子交换树脂脱盐后，再通过结合利用两种或多种色谱方法，如离子交换柱色谱和用活性炭或硅胶的柱色谱相结合的柱色谱分级分离，最后利用结晶或重结晶将海藻糖分离结晶出来。

CN1548049A公开了海藻糖的制备及分离方法，具体步骤是：将得到的海藻糖酶反应液按常规方法用活性炭脱色，用离子交换树脂脱盐，并浓缩成含海藻糖29.5%d.s.b、浓度约为60%的溶液，将此溶液加到充填有“CG60000，Na-型”强酸型阳离子交换树脂的不锈钢柱中，在温度为60℃，SV（体积速度）0.4时分级，然后获得含海藻糖约90%d.s.b.的高海藻糖含量级分，再通过浓缩、结晶得到海藻糖晶体。而此法存在着分离效率低，海藻糖纯度不高等问题，难以满足市场需求。

也有根据海藻糖不带可游离的醛基，不具还原性，对酸和热都非常稳定，不被一般酶水解这一特性，利用糖化酶将海藻糖混合液中的其他杂糖水解成葡萄糖，然后利用其他一些手段再将海藻糖与葡萄糖分离开来，达到海藻糖与其他杂糖分离的目的。

CN200610016527.9公开了一种海藻糖的分离纯化方法，具体步骤是：向每克海藻糖酶反应液中加入0.14~0.28个糖化酶单位，在50~60℃、pH3.5~5.5条件下水解6~12h，再向糖化酶酶解液中接种3~10%重量的酿酒酵母，在25~30℃，pH5.5~7.5条件下培养6~16h，钝化后发酵液离心、超滤、离子交换、浓缩、结晶干燥得到海藻糖。但此法周期过长、海藻糖收率不高、后期发酵液中成分比较复杂，分离也有一定难度，不适合工业生产。

纳米金即直径在纳米级（1~100nm）的金粒子，其基本单元都是微小尺寸的粒子，故具有很多宏观粒子所不具备的物理特性，如光学效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应、介电限域效应、久保效应以及一些其他的特殊效应。这些效应使得纳米金粒子广泛应用于材料、医学检验、临床医学、食品、化工、陶瓷、染料等各领域。

长期以来，人们一直认为金是一种化学惰性的金属．因为块状金几乎不产生任何化学吸附而无催化作用。然而，当把它制备成纳米级的超微粒子时，化学惰性的金变成了高活性的催化剂，粒子表面的化学吸附及反应活性随结构明显地发生变化。这首先应归结于纳米结构的3大效应（即小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应）。其中前2种效应的影响是最为突出的，由于表面原子周围缺乏相邻的原子，使得颗粒出现大量的剩余悬键而具有不饱和的性质，即配位数不足，表面活性位增多，和迅速增加的表面能一起构成起催化作用的关键因素；再就是金的6S电子具有很高的稳定性，增加了范德华作用力和金表面的物理吸附能，也导致了纳米金粒子异常的催化性能。