[发明专利]一种机械自组装制备低聚糖的方法

说明书

本发明公开了一种机械自组装制备低聚糖的方法，包括如下步骤：(1)将单糖、有机溶剂和酸性催化剂混合搅拌；(2)将步骤(1)所得物料去除有机溶剂后，于机械设备中进行磨解自组装；(3)将步骤(2)所得物料溶于水中，除杂，即得。本发明得到的低聚糖粉末呈现乳白色，且聚合度主要集中在2‑4，具有极佳的肠道双歧杆菌促进等保健活性。

技术领域

本发明涉及低聚糖领域，具体涉及一种机械自组装制备低聚糖的方法。

背景技术

低聚糖又名寡糖或少糖类，系指2-10个单糖分子通过脱水缩合由糖苷键连接而成的低分子聚合物，是一种新型的功能性糖源。迄今发现的低聚糖有多种，目前已商品化应用的主要有低聚麦芽糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、低聚果糖、大豆低聚糖、塔格糖、甘露聚糖和海藻糖等。上世纪八十年代研究发现，很多低聚糖并不能被人体消化道吸收利用，但却能被肠道微生物如双歧杆菌等益生菌所利用。尤其是聚合度集中在2-4的低聚木糖，它的功效性是其他聚合糖类的近20倍，且对有害菌具有更强的抑制力，是目前实际应用中有效添加量最少的功能性聚合糖。故将低聚糖类甜味剂代替白糖或其它甜味剂不仅可以选择性的促进肠道有益菌增殖、抑制有害菌生长以及改善肠道微生态环境等，同时还具有如降低血液胆固醇、增强免疫力、控制血糖、抗氧化等多种保健功能。总而言之，借由当前国际市场低聚糖强劲的发展势头，开发其在食品、保健品、饮料、医药、饲料添加剂等行业的新应用是一件备受关注且极具意义的事情。

传统多糖的制备主要基于两种技术进行，即酸催化水解或酶法。然而，这些方法具有许多缺陷，如酸解法的产物选择性差，设备腐蚀，大量无机废水；酶解法的反应时间长、水解酶价格昂贵，操作和储存条件要求苛刻等。其中，最主要的问题是均涉及目标产品后续繁琐的分离纯化步骤。

近年来，较新的生产工艺是以特定预处理方式获得的木聚糖为底物制备低聚木糖的生物酶法，如ZL 200410023875.X和ZL 200410044977.X等均是对富含木聚糖的生物质预处理后的木聚糖进行酶解制备低聚木糖，但其中仍旧存在前期预处理工艺复杂，木聚糖酶价格昂贵，产酶菌株培养条件需求复杂等问题，而且木聚糖天然的支链结构产生的空间屏障不仅会影响酶解的效率，还会进一步影响低聚木糖的质量纯度等。鉴于以上木聚糖生物酶法的不足，CN 101880298 A公开了一种食品级低聚木糖的制备方法，该发明以木糖、食用酸和多元醇为原料，制备的低聚木糖副产物较少，可免除后期复杂的分离纯化步骤，但其需在高温下进行制备，反应条件较为苛刻，且产品的平均聚合度相对较高。另外，CN107922511 A公开了一种用于糖聚合的新方法，该发明通过非热等离子体加工聚合制备低聚糖，无需催化剂或固体支持物，可以进一步控制产物的聚合度，但其生产的低聚糖聚合度普遍偏高，且该技术目前并不适合产品的大型工业化生产应用。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种机械自组装制备低聚糖的方法。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种机械自组装制备低聚糖的方法，包括如下步骤：

(1)将单糖、有机溶剂和酸性催化剂混合搅拌，使酸性催化剂均匀负载于单糖的表面；

(2)将步骤(1)所得物料去除有机溶剂后，得到负载催化剂的固形物；将所得固形物于机械设备中进行磨解自组装；

(3)将步骤(2)所得物料溶于水中，除杂，干燥，即得低聚糖粉末。

步骤(1)中，所述单糖为果糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、来苏糖、鼠李糖、木糖、赤藓糖和苏力糖中的任意一种或几种组合，优选为木糖、半乳糖和阿拉伯糖中的任意一种或几种组合，进一步优选为木糖、半乳糖、阿拉伯糖、半乳糖和阿拉伯糖的组合物，更进一步优选为半乳糖和阿拉伯糖按照质量比为1：1的组合物。