[发明专利]一种从含海藻糖和麦芽糖的混合物中分离纯化海藻糖的方法

说明书

本发明提供一种从含海藻糖和麦芽糖的混合物中分离纯化海藻糖的方法，包括色谱分离、麦芽糖转葡萄糖、葡萄糖转葡萄糖酸、混合再结晶分离过程。本发明的从含海藻糖和麦芽糖的混合物中分离纯化海藻糖的方法，通过色谱分离、麦芽糖转葡萄糖、葡萄糖转葡萄糖酸、混合再结晶分离，并结合分离过程中的优异条件，提高了海藻糖的分离纯化度及收率，最佳结果可达到海藻糖纯度99.8％，海藻糖收率99.82％，高效分离，产品纯度及收率高，且操作简单、成本低。

技术领域

本发明涉及糖工程技术领域，尤其涉及一种从含海藻糖和麦芽糖的混合物中分离纯化海藻糖的方法。

背景技术

海藻糖是有两个葡萄糖分子通过α，α-1,1键结合而成的非还原性双糖。它广泛存在于细菌、真菌、藻类、低等植物及昆虫中。经研究发现，该糖具有独特的生物学功能，有保护生物大分子，保护细胞膜，保护蛋白质免受冷冻、干燥及渗透压变化等造成的破坏，在食品、医药、化妆品、农业等领域得到广泛应用。

为了降低成本，目前海藻糖的工业生产方法主要采用以淀粉为原料，转化为麦芽糖，然后用麦芽糖/海藻糖酶将麦芽糖转化为海藻糖，再利用结晶分离的方法制备。该方法的优点是成本低廉、工艺简单、转化率高，但由于受酶转化平衡关系影响，海藻糖溶液中常常含20％-30％的麦芽糖，而麦芽糖和海藻糖是同分异构体，用结晶方法很难把二者彻底分离，母液中含有大量的海藻糖，使得海藻糖生产成本偏高，影响其生产和应用。为此，必须提供一种从含海藻糖和麦芽糖的混合物中分离纯化海藻糖的方法，进一步提高海藻糖的纯度和收率，以降低生产成本、提高生产量。

发明内容

本发明目的在于提供一种分离纯化效果好、海藻糖得率高、损失少的从含海藻糖和麦芽糖的混合物中分离纯化海藻糖的方法。

为达此目的，本发明提供一种从含海藻糖和麦芽糖的混合物中分离纯化海藻糖的方法，包括以下步骤：

步骤1、色谱分离：将海藻糖和麦芽糖混合液在30～70℃条件下，注入装填专用色谱介质的色谱柱，以水作洗脱剂洗脱，分别收集洗脱液和残留液；色谱柱的温度为30～70℃，柱径高比为1:1～1:7，进料流量为10～40ml/min，洗脱流速为20～50ml/min，料水比l:3；海藻糖和麦芽糖混合液进料质量浓度为10％-60％；收集的所述洗脱液中海藻糖含量大于98％及麦芽糖含量小于2％，所述残留液中麦芽糖含量大于98％及海藻糖含量小于2％；

步骤2、麦芽糖转葡萄糖：往步骤1)得到的残留液和洗脱液中加入麦芽糖酶及EDTA、Fe3+或K+中的一种或几种，控制转化温度为90～110℃，PH为5.0～8.0，将残留液及洗脱液中的麦芽糖转化成葡萄糖分别得到第一残留液和第一洗脱液；

步骤3、葡萄糖转葡萄糖酸：利用Au/C为催化剂，催化所述第一残留液和第一洗脱液中的葡萄糖生成葡萄糖酸，再通过色谱方法或适用于糖酸分离的其他分离手段将葡萄糖酸与海藻糖分离开来，分别得到海藻糖一和葡萄糖酸一、海藻糖二和葡萄糖二，所述海藻糖一和海藻糖一中海藻糖含量均大于99％，所述葡萄糖酸一和葡萄糖酸二中葡萄糖酸含量均大于99％；

步骤4、混合：将海藻糖一和海藻糖二混合得到海藻糖液，将葡萄糖酸一和葡萄糖酸二混合得到葡萄糖酸液。

进一步优选的，步骤1)中色谱柱内装填的专用色谱介质为强酸型阳离子树脂、钙型阳离子树脂、镁型阳离子树脂、钠型阳离子树脂、钾型阳离子树脂，或胺型阳离子树脂。

进一步优选的，步骤3)中的色谱方法包括离子交换柱色谱或结合模拟移动床的更高效的色谱分离方法。

进一步优选的，还包括将海藻糖液进行结晶。

进一步优选的，将海藻糖液进行结晶具体操作为：浓缩60-80％，进行蒸发结晶或冷却结晶，结晶后离心分离，干燥；向干燥后得到的海藻糖晶体中依次加入水和无水乙醇，溶解后进行重结晶，得到结晶海藻糖产品，所述结晶海藻糖其海藻糖纯度≥99.5％。