一种高纯度95低聚异麦芽糖的制备方法
【专利摘要】一种高纯度95低聚异麦芽糖的制备方法，以淀粉或淀粉乳为原料，经过喷射液化，采用麦芽糖生成酶(真菌α-淀粉酶或β-淀粉酶)协同α-葡萄糖转移酶糖化转苷生成50型低聚异麦芽糖粗糖液，然后利用强效液体糖化酶降解其中的非“三糖”(异麦芽糖+潘糖+异麦芽三糖，以下简称“三糖”)成分，转化成葡萄糖，采用色谱分离提纯技术分离去除葡萄糖，再经脱色、脱盐精制，制得高纯度95低聚异麦芽糖(“三糖”含量≥95％)。本发明具有有效成分“三糖”纯度高，达到95％以上，糖浆粘度小，甜度高；生理功能特性强，其中双歧杆菌增殖效果比普通型90型低聚异麦芽糖高3倍等优点。
【专利说明】一种高纯度95低聚异麦芽糖的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于功能性低聚糖制备【技术领域】，具体涉及到一种高纯度95低聚异麦芽糖的制备方法。
【背景技术】
[0002]低聚异麦芽糖又称分支低聚糖，是以淀粉为原料，经生物酶糖化转苷而制成的一种功能性低聚糖。低聚异麦芽糖具有良好的保湿性，能抑制食品中淀粉回生老化和结晶糖的析出；低聚异麦芽糖中的“三糖”(是指异麦芽糖+潘糖+异麦芽三糖，以下同)具有良好的双歧杆菌增殖活性，能抑制有害菌生长，能有效防止便秘，促进钙镁等矿物质的吸收和低龋齿性，广泛应用于食品、饮料、保健品中，是一种性价比较高的功能性低聚糖。
[0003]目前，国内市场上常见的低聚异麦芽糖有两种，50型低聚异麦芽糖和90型低聚异麦芽糖，其中50型产品中“三糖”含量仅35%，含有相当量的葡萄糖、麦芽糖和多糖，限制了其应用范围，90型低聚异麦芽糖虽然可消化性糖含量较低，但是有效成分“三糖”含量仅45%,仍还有55%的无效成分，所以生理功能特性低于低聚果糖和低聚半乳糖等低聚糖。随着新型功能性低聚糖的兴起，低聚异麦芽糖即将被取代。
【发明内容】
[0004]为解决低聚异麦芽糖中“三糖”含量低的问题，本发明采用的技术方案为:
[0005]一种高纯度95低聚异麦芽糖的制备方法，其特征在于，分以下三个阶段:
[0006](a)制备50型低`聚异麦芽糖:以淀粉或淀粉乳为原料，调节pH值，加入高温淀粉酶，采用喷射液化器进行喷射液化，降温至50-601:后，调？!1值5-6.5，加入麦芽糖生成酶协同葡萄糖转苷酶生成50型低聚异麦芽糖粗糖液；
[0007](b)降解非“三糖”成分:将生成的50型低聚异麦芽糖粗糖液调节pH值，加入糖化酶降解其中非“三糖”成分，将非“三糖”成分降解为葡萄糖；
[0008](C)色谱分离提纯:糖化酶降解后的糖液，经脱色、脱盐、浓缩后进行色谱分离捉纯，将“三糖”纯度提到95%以上，再进行脱色、脱盐、浓缩生成高纯度95低聚异麦芽糖，色谱分离后的葡萄糖可作为果葡糖浆的原料。
[0009]进一步，步骤(a)中所述淀粉或淀粉乳调节波美度为12-22° Be, pH值调节为5-6.5。
[0010]进一步，步骤(a)中所述高温淀粉酶为α —高温淀粉酶，加量为0.3-1.0Kg/吨淀粉；麦芽糖生成酶为大麦淀粉酶或者α-真菌淀粉酶，加量为0.3-1.0Kg/吨淀粉；转苷酶为α —葡萄糖苷转移酶，加量为0.5-1.0Kg/吨淀粉。
[0011]进一步，步骤(a)中所述生成的50型低聚异麦芽糖粗糖液，其“三糖”含量>35%。
[0012]进一步，步骤(b)中所述50型低聚异麦芽糖粗糖液调节pH值为4-5.5，加入的糖化酶为强效液体糖化酶，加量为0.5-1.0Kg/吨淀粉，保温温度不变，仍为50-60°C。
[0013]进一步，步骤(b)中所述采用强效液体糖化酶降解后的糖液“三糖含量” > 40%,四糖及以上多糖< 1%，其余为葡萄糖。
[0014]进一步，步骤(C)中采用粉末活性炭进行脱色，加炭量为3%。-1 %，脱色温度80±10°C。
[0015]进一步，步骤(C)中离子交换脱盐所用树脂依次为强酸阳树脂、弱碱阴树脂和强酸阳树脂。
[0016]进一步，步骤(C)中色谱分离以钾型阳离子树脂为分离树脂，进料浓度为30-60%，温度为40-80°C，以二级反渗透水为洗脱剂，过柱，得到提纯后的高纯度95低聚异麦芽糖和富含葡萄糖的组份。
[0017]进一步，步骤(C)中经色谱分离捉纯后的低聚异麦芽糖，其“三糖”纯度> 95%。
[0018]与现有技术相比，用本发明的制备方法制备的高纯度95低聚异麦芽糖与普通低聚异麦芽糖相比，具有以下特性:
[0019]1、“三糖”纯度 高，达到95%以上；
[0020]2、糖浆粘度小，甜度高；
[0021]3、生理功能特性更强，其中双歧杆菌增殖效果比普通型90型低聚异麦芽糖高3倍等优点。
【具体实施方式】
[0022]下面将通过实施例对本发明做进一步描述，这些实施例的描述并不是对本发明的内容做限定。本领域的技术人员应理解，对本
【发明内容】
所作的等同替换，或相应的改进，仍属于本发明的保护范围之内。
[0023]本发明首先以淀粉为原料，经液化后，采用麦芽糖生成酶协同葡萄糖转苷酶制备50型低聚异麦芽糖粗糖液，然后利用强效液体糖化酶降解掉其中的非“三糖”成分，使其转化为葡萄糖，再利用色谱分离技术去除葡萄糖，获取高纯度的低聚异麦芽糖。本发明采用强效液体糖化酶降解50型低聚异麦芽糖后，“三糖”含量达到40%，四糖及以上多糖含量小于I %，经色谱分离后，葡萄糖1.0%，麦芽糖1.0%，“三糖”95.5%，四糖及以上多糖2.5%。大大提高了“三糖”的纯度，达到95%以上，非发酵性糖达到98%，增强了低聚异麦芽糖的生理功能特性。本发明的色谱分离技术优选为大孔树脂分离方法，更优选为钾型阳离子树脂。色谱分离提纯方法以钾型阳离子树脂为分离树脂，进料浓度为30-60%，温度为40-80°C，二级反渗透水为洗脱剂，过柱，得到提纯后的高纯度95低聚异麦芽糖和富含葡萄糖的组份。离子交换脱盐所用树脂依次为强酸阳树脂、弱碱阴树脂和强酸阳离子树脂。分离后的“三糖”成分达到95%以上。
[0024]实施例一
[0025]以玉米淀粉为原料，用自来水调节波美度为12° Β?，pH值调节为5.5，按0.6Kg/吨淀粉加入高温淀粉酶，采用二次喷射液化技术，一次喷射温度为105 °C，二次喷射温度1300C，液化液降温至55°C，调节pH值为5.8，加入α -真菌淀粉酶，加量为0.8Kg/吨淀粉，加入转苷酶，加量为0.7Kg/吨淀粉，糖化结束后，采用高效液相色谱仪检测组分，其中“三糖”35.5%，葡萄糖30%，麦芽糖7.5%，麦芽三糖1.5%，四糖及以上多糖25.5%。
[0026]糖化结束后得到50型低聚异麦芽糖粗糖液，调节pH值为4.6，加入强效液体糖化酶，加量为0.9Kg/吨淀粉，糖化结束后，“三糖”含量41.2%，四糖及以上多糖0.8，葡萄糖56%，麦芽糖2%。
[0027]降解后的糖化液加入0.5% (粉末活性碳与低聚异麦芽糖干基质量比)的粉末活性炭，升温至70°C，采用板框压滤机进行过滤，搅拌均匀，保持30min进行脱色，然后采用板框压滤机过滤活性碳，将过滤后的滤液进行离子交换脱盐。
[0028]将分别装有强酸阳树脂的阳柱和弱碱阴树脂的阴柱，采用常规方法处理再生。然后将脱色过滤后的糖浆以3倍树脂体积/小时的流速，在35-55 °C依次通过阳柱-阴柱-阳柱，进行离交脱盐。
[0029]将过柱后的糖浆采用四效降膜蒸发器，在真空度0.06-0.09MPa,料液温度50-85 0C，浓缩至料液浓度58 %。
[0030]浓缩后的低聚异麦芽糖浆，以钾型阳离子树脂为分离树脂，二级反渗透水为洗脱剂，进料浓度58%，温度50°C，过柱，得到提纯后的低聚异麦芽糖和富含葡萄糖的组份。提纯后的低聚异麦芽糖，通过高效液相色谱法检测，其成分为葡萄糖0.8%，麦芽糖1.2%，“三糖”95.8，四糖及以上多糖2.2%。
[0031]色谱分离后的高纯度低聚异麦芽糖加入1% (粉末活性碳与低聚异麦芽糖干基质量比)粉末活性碳，搅拌均匀，保持30min进行脱色，然后采用板框压滤机过滤活性碳，将过滤后的滤液进行离子交换脱盐。
[0032]将分别装有强酸阳树脂的阳柱和弱碱阴树脂的阴柱，采用常规方法处理再生。然后将脱色过滤后的糖浆以3倍树脂体积/小时的流速，在35-55 °C依次通过阳柱-阴柱-阳柱，进行离交脱盐。
[0033]将过柱后的糖浆采用四效降膜蒸发器，在真空度0.06-0.09MPa,料液温度50-85°C，浓缩至料液浓度75%，即得到高纯度95低聚异麦芽糖产品。
[0034]实施例二:
[0035]以玉米淀粉乳为原料，用自来水调节波美度为22° Β?，ρΗ值调节为6.5，按0.8Kg/吨淀粉加入高温淀粉酶，采用二次喷射液化技术，一次喷射温度为102°C，二次喷射温度1350C，液化液降温至60°C，调节pH值为5.0，加入α —真菌淀粉酶，加量为0.9Kg/吨淀粉，加入转苷酶，加量为0.7Kg/吨淀粉，糖化结束后，采用高效液相色谱仪检测组分，其中“三糖”36.2%，葡萄糖29%，麦芽糖6.8%，麦芽三糖1.2%，四糖及以上多糖26.8%。
[0036]糖化结束后得到50型低聚异麦芽糖粗糖液，调节pH值为4.8，加入强效液体糖化酶，加量为0.7Kg/吨淀粉，糖化结束后，“三糖”含量43.1 %，四糖及以上多糖0.9，葡萄糖54%，麦芽糖2%0
[0037]降解后的糖化液加入I % (粉末活性碳与低聚异麦芽糖干基质量比)的粉末活性炭，升温至90°C，采用板框压滤机进行过滤，搅拌均匀，保持30min进行脱色，然后采用板框压滤机过滤活性碳，将过滤后的滤液进行离子交换脱盐。
[0038]将分别装有强酸阳树脂的阳柱和弱碱阴树脂的阴柱，采用常规方法处理再生。然后将脱色过滤后的糖浆以3倍树脂体积/小时的流速，在35-55 °C依次通过阳柱-阴柱-阳柱，进行离交脱盐。
[0039]将过柱后的糖浆采用四效降膜蒸发器，在真空度0.06-0.09MPa,料液温度50-85 0C，浓缩至料液浓度60 %。
[0040]浓缩后的低聚异麦芽糖浆，以钾型阳离子树脂为分离树脂，二级反渗透水为洗脱齐?，进料浓度60%，温度50°C，过柱，得到提纯后的低聚异麦芽糖和富含葡萄糖的组份。提纯后的低聚异麦芽糖，通过高效液相色谱法检测，其成分为葡萄糖0.7%，麦芽糖1.3%，“三糖”96.0,四糖及以上多糖2.0%。
[0041]色谱分离后的高纯度低聚异麦芽糖加入0.8% (粉末活性碳与低聚异麦芽糖干基质量比)粉末活性碳，搅拌均匀，保持30min进行脱色，然后采用板框压滤机过滤活性碳，将过滤后的滤液进行离子交换脱盐。
[0042]将分别装有强酸阳树脂的阳柱和弱碱阴树脂的阴柱，采用常规方法处理再生。然后将脱色过滤后的糖浆以3倍树脂体积/小时的流速，在35-55 °C依次通过阳柱-阴柱-阳柱，进行离交脱盐。 [0043]将过柱后的糖浆采用四效降膜蒸发器，在真空度0.06-0.09MPa,料液温度50-85°C，浓缩至料液浓度75.6 %，即得到高纯度95低聚异麦芽糖产品。
【权利要求】
1.一种高纯度95低聚异麦芽糖的制备方法，其特征在于，分以下三个阶段: (a)制备50型低聚异麦芽糖:以淀粉或淀粉乳为原料，调节pH值，加入高温淀粉酶，采用喷射液化器进行喷射液化，降温至50-60°C后，调pH值5-6.5，加入麦芽糖生成酶协同葡萄糖转苷酶生成50型低聚异麦芽糖粗糖液； (b)降解非“三糖”成分:将生成的50型低聚异麦芽糖粗糖液调节pH值，加入糖化酶降解其中非“三糖”成分，将非“三糖”成分降解为葡萄糖； (c)色谱分离提纯:糖化酶降解后的糖液，经脱色、脱盐、浓缩后进行色谱分离提纯，将“三糖”纯度提到95%以上，再进行脱色、脱盐、浓缩生成高纯度95低聚异麦芽糖，色谱分离后的葡萄糖可作为果葡糖浆的原料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中所述淀粉或淀粉乳调节波美度为12-22° Be, pH值调节为5-6.5。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中所述高温淀粉酶为α-高温淀粉酶，加量为0.3-1.0Kg/吨淀粉；麦芽糖生成酶为大麦β -淀粉酶或者α -真菌淀粉酶，加量为0.3-1.0Kg/吨淀粉；转苷酶为α -葡萄糖苷转移酶，加量为0.5-1.0Kg/吨淀粉。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中所述生成的50型低聚异麦芽糖粗糖液，其“三糖”含量> 35%。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(b)中所述50型低聚异麦芽糖粗糖液调节PH值为4-5.5，加入的糖化酶为强效液体糖化酶，加量为0.5-1.0Kg/吨淀粉，保温温度不变，仍为50-60°C。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(b)中所述采用强效液体糖化酶降解后的糖液“三糖含量” ^ 40%，四糖及以上多糖< I%，其余为葡萄糖。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(c)中采用粉末活性炭进行脱色，加炭量为3%。_1%，脱色温度80±10°C。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(c)中离子交换脱盐所用树脂依次为强酸阳树脂、弱碱阴树脂和强酸阳树脂。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(c)中色谱分离以钾型阳离子树脂为分离树脂，进料浓度为30-60%，温度为40-80°C，以二级反渗透水为洗脱剂，过柱，得到提纯后的高纯度95低聚异麦芽糖和富含葡萄糖的组份。
10.根据根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(C)中经色谱分离提纯后的低聚异麦芽糖，其“三糖”纯度> 95%。
【文档编号】C12P19/18GK103667392SQ201210325318
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月3日 优先权日:2012年9月3日
【发明者】干昭波, 邵先豹, 窦宝德, 窦光朋, 张安国, 贾玉秋 申请人:山东百龙创园生物科技有限公司