[发明专利]一种分子量可控聚葡萄糖及其快速制备方法

说明书

技术领域

本发明属于食品加工技术领域。具体地说，该发明涉及可食用膳食纤维及其制备方法，特别涉及一种分子量可控聚葡萄糖及其快速制备方法。

背景技术

聚葡萄糖(polydextrose)是一种功能性食品配料，2007年8月美国食品及药品管理局(FDA)批准聚葡萄糖为普遍认为安全(GRAS)的添加剂与半乳低聚糖一同作为益生元添加于婴儿配方奶粉。聚葡萄糖为无嗅的、白色无定形粉末状固体，熔点高于130℃，易溶于水，溶解度大于70％。具有不被胃肠道消化液水解，到达结肠调节肠道微生态平衡，降低血糖、血脂，预防和辅助治疗便秘、肥胖等功效，同时具有低能量的特性，所提供的能量低于1kcal／g。聚葡萄糖具有良好的加工性能在食品加工中可作为填充剂、增稠剂、稳定剂以及配方助剂使用。

中国专利公开号CN101449755A公开了一种无糖聚葡萄糖及其生产方法。该方法采用不锈钢聚合釜为反应器，140-180℃减压反应2～8h得到聚葡萄糖。膜洗滤分离纯化后聚葡萄糖含量≥97％。

中国专利公开号CN101508740A公开了一种聚葡萄糖的生产方法，通过提高真空度减少反应过程中副产物的生成。该反应中反应釜温度160～260℃，压力-0.075Mpa～0.098Mpa，反应时间10min～5h。活性炭脱色，产品pH4～6。

现有聚葡萄糖的生产工艺中多采用反应釜为反应器，存在工艺复杂、分子量不可控、反应时间长，反应物受热不均匀，副产物多，分离纯化困难等问题。而且产品中残留的山梨糖醇和可食用酸会影响聚葡萄糖的口感及其在食品加工过程中的应用。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种分子量可控，pH中性的聚葡萄糖，其特征在于平均分子量可控制在600～3500Da之间，聚合度可控制在4～20之间，聚葡萄糖含量≥99.5％，不含葡萄糖，5-羟甲基糠醛。

本发明的另一个目的是提供上述聚葡萄糖的快速制备方法。

为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案实现的，具体包括以下步骤：

(1)配料：按照葡萄糖(70％～97.7％)，可食用酸(0.3％～5％)，山梨糖醇(1％～5％)，水(1％～20％)进行混合；

(2)缩合反应：混合好的物料进入带式微波反应器，缩合反应0.5～8分钟，温度控制在95～250℃，形成聚葡萄糖；

(3)粉碎：聚葡萄糖在干燥空气中冷却后，粉碎成聚葡萄糖粉；

(4)纯化：聚葡萄糖粉用乙醇淋洗，去除山梨糖醇、单糖、二糖及可食用酸；

(5)浓缩：对聚葡萄糖乙醇淋洗液真空浓缩至聚葡萄糖浓度50％～85％；

(6)干燥：对浓缩液进行干燥，得到白色至乳白色、无异味的粉末状聚葡萄糖产品。

其中：

所述步骤(1)中可食用酸包括柠檬酸、磷酸、富马酸、苹果酸、醋酸、乳酸。

所述步骤(2)中带式微波反应器微波频率2.45MHz，输出功率100～999W，缩合反应时间0.5～8分钟，缩合反应温度105～230℃，产物聚合度4～20，聚葡萄糖得率85～95％。

所述步骤(3)中聚葡萄糖冷却及粉碎过程在干燥空气中进行。

所述步骤(4)中所用乙醇淋洗液浓度为25～80％。

所述步骤(5)中聚葡萄糖的乙醇淋洗液，真空浓缩条件为真空度-0.1Mpa，温度50℃，浓缩后的产品可作为聚葡萄糖液体糖浆产品。

所述步骤(6)中所述干燥为真空冷冻干燥，条件为真空度200Pa，冷阱温度-60℃。

根据以上所述的方法，得到的聚葡萄糖为白色粉末，聚葡萄糖含量≥99.5％，不含葡萄糖、5-羟甲基糠醛、山梨糖醇、可食用酸。

本发明方法具有的优点：

1、本方法制备的聚葡萄糖纯度高(聚葡萄糖≥99.5％)，无葡萄糖、山梨糖醇及可食用酸残留，无副产物5-羟甲基糠醛，产品性能优越，口感好，功效组分含量高。

2、缩合反应在带式微波反应器中进行，微波辐射使原料受热均匀，反应速度快，反应时间短(0.5-8min)，转化率高(≥98％)，单糖含量更低(≤1％)，副产物很少，聚合反应更彻底。

3、采用乙醇淋洗，操作更简便，可以将单糖、山梨糖醇、5-羟甲基糠醛、及可食用酸全部洗出。

4、淋洗后的聚葡萄糖产品pH中性，无需碱性试剂调节pH，简化操作步骤，提高产品安全。

5、该发明可以得到平均分子量介于600-3500之间，平均聚合度介于4-20之间的聚葡萄糖产品。

附图说明