[发明专利]一种同时生产L-阿拉伯糖和D-半乳糖的方法

说明书

本发明公开了一种同时生产L‑阿拉伯糖和D‑半乳糖的方法。利用模拟移动床色谱分离装置分离阿拉伯胶水解后的混合糖液，分离后得到三个组份，其中第一组份L‑阿拉伯糖含量和第二组份D‑半乳糖含量，都达到结晶的含量要求，经精制、浓缩、结晶，分别得到结晶L‑阿拉伯糖和结晶D‑半乳糖；其中的第三组份是低浓度的杂质组份，可由此将系统内的杂质连续不断的排出系统；L‑阿拉伯糖的结晶母液和D‑半乳糖的结晶母液经混合后，返回进入系统，重复分离提取、结晶，提高L‑阿拉伯糖和D‑半乳糖的收率。

技术领域

本发明涉及一种L-阿拉伯糖和D-半乳糖的生产技术领域。具体涉及一种以阿拉伯胶为原料、同时生产L-阿拉伯糖与D-半乳糖的方法，属于L-阿拉伯糖和D-半乳糖生产技术领域。

背景技术

L-阿拉伯糖（L-Arabinose）又称L-树胶醛糖，是一种热量极低的甜味剂，可以有效抑制和阻断人体对蔗糖的代谢转化，从而可以抑制肥胖、预防并治疗与高血糖相关的疾病；L-阿拉伯糖还可以用作医药中间体、用于制备抗病毒抗癌药物，同时也用于生化领域中细菌培养基的制备以及香料合成等。L-阿拉伯糖很少以游离态的形式存在于自然界中，通常与其他单糖结合，以杂多糖或L-阿拉伯聚糖或L-阿拉伯聚糖-D-半乳糖的形式存在于胶体、半纤维素、细菌多糖及某些糖苷中。目前，L-阿拉伯糖多数是通过从一些天然或半天然原料中提取制备，包括一些植物纤维或半纤维类（如玉米、甘蔗渣、秸秆等）、甜菜浆、及阿拉伯胶等。

其中，阿拉伯胶是一种是来源广泛、安全无害并可被人体部分降解的增稠剂。阿拉伯胶有两种组份，多糖以及少部分与多糖以共价键结合的蛋白质。一般阿拉伯胶中含有至少30%以上的阿拉伯糖单体。阿拉伯胶经过酸解后可以得到L-阿拉伯糖、D-半乳糖、L-鼠李糖、葡萄糖醛酸、低聚糖类及其它杂糖的混合物。由于酸解液中L-阿拉伯糖含量低，一般的阿拉伯胶水解液经过脱色除盐精制后，L-阿拉伯糖的含量只有50%左右甚至更低，水解液中含杂糖较多，如半乳糖、鼠李糖等，仅D-半乳糖含量一般就在10-20%之间甚至更高，尽管通过对水解条件的控制可以抑制部分半乳糖的产生，但整体而言水解液中L-阿拉伯糖含量低、杂糖较多，对结晶很不利，所以采用阿拉伯胶制备L-阿拉伯糖时，分离提纯工序是重点难点，也是传统L-阿拉伯糖生产工艺中的瓶颈。

目前生产L-阿拉伯糖和D-半乳糖的工艺大都采用以阿拉伯胶为原料，通过阿拉伯胶在酸性条件下水解，控制不同的水解条件得到L-阿拉伯糖和D-半乳糖的混合液，将混合液脱色、除盐等去杂质后，用有机溶剂萃取和沉淀提纯L-阿拉伯糖，然后浓缩，并第一次结晶，离心脱水，得到相应的L-阿拉伯糖和D-半乳糖粗产品。传统工艺中一次结晶后的母液含有L-阿拉伯糖和D-半乳糖及杂质，其中L-阿拉伯糖和D-半乳糖的含量约占30%~50%，一次结晶母液无法再利用。同时，一次结晶得到的L-阿拉伯糖和D-半乳糖粗品还需经过第二次结晶，才能得到成品。由于水解液中的L-阿拉伯糖含量低，使得整个工艺流程长，收率不高，水、电、蒸汽等消耗高，生产成本高。现有传统工艺生产L-阿拉伯糖和D-半乳糖的工艺过程如图1。

公开号CN105061521A的中国专利文献公开了一种高纯度L-阿拉伯糖的提取方法，采用醇沉结晶及重结晶对结晶母液再次利用，采用化学沉淀法去除D-半乳糖后，通过二次甚至是三次结晶提高阿拉伯糖产品的含量。公开号CN104744525A的中国专利文献公开了一种以阿拉伯胶为原料提取制备高纯度L-阿拉伯糖的方法，该方法采用电渗析脱盐、单柱固定床吸附分离酸解液；该法制备L-阿拉伯糖收率低，约为25%~29%。中国专利CN1164602C公开了一种两柱法从阿拉伯胶提取L-阿拉伯糖的方法，该方法先将酸解后的反应物用甲醇或乙醇萃取，然后通过两次单柱固定床吸附分离，得到产品。

无论是重结晶法还是单柱固定床吸附分离法，收率都不高，且只能得到单个L-阿拉伯糖产品。

D-半乳糖是一种重要的药物中间体。阿拉伯胶酸解液中除含有L-阿拉伯糖外，D-半乳糖含量也较高，为提高原料利用率和经济效益，酸解液中的L-阿拉伯糖和D-半乳糖均需要分离提取出来。国内现有专利主要集中在L-阿拉伯糖的分离提取，对D-半乳糖很少提及。