从糖蜜中回收甜菜碱的工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种从基本上由糖蜜组成的原料中回收甜菜碱的工艺，包括：i.一个去矿质化步骤，其中使得盐在该糖蜜中的总量达到低于2wt.％的水平(以总干物质)；ii.一个转化步骤，其中该糖蜜经受果聚糖形成酶的作用，以形成一种含有果聚糖的糖蜜(果聚糖-糖蜜)；iii.一个分离步骤，其中使该果聚糖-糖蜜经受色谱分离，从而获得一种含有甜菜碱的级分，其中在步骤(iii)之前执行步骤(i)，并且其中在步骤(ii)之前、期间或之后执行步骤(i)。该原料可以替代性地含有稠汁或基本上由稠汁组成。
【专利说明】从糖蜜中回收甜菜碱的工艺
[0001]本发明涉及一种从主要由糖蜜组成的原料中回收甜菜碱的工艺。
[0002]US-A-5127957公开了这样一种工艺。在该已知的工艺中，甜菜糖蜜的原料溶液被送入一个模拟的移动床色谱系统。用水作为洗脱液。该色谱分离造成了多种级分的形成，除其他之外，一种含有增加的甜菜碱含量的级分，和一种含有增加的蔗糖含量的级分。在US-A-5127957的实例I中，含有增加的甜菜碱含量的级分具有70.9wt.%的甜菜碱(以干物质)和11.1wt.%的蔗糖(以干物质)；含有增加的蔗糖含量的级分具有86.6wt.%的蔗糖(以干物质)和3.3wt.%的甜菜碱(以干物质)。
[0003]该已知工艺的缺陷即在于甜菜碱从该糖蜜的其他级分中的分离并不总是理想的。
[0004]本发明的目的就是为了克服所述缺陷。
[0005]上述目的通过以下工艺实现，该工艺包括:
[0006]1.去矿质化步骤，其中盐在糖蜜中的总量达到低于2wt.%的水平(以总干物质)；
[0007]i1.转化步骤，其中该糖蜜经受果聚糖形成酶的作用，以形成一种含有果聚糖的糖蜜(果聚糖-糖蜜)；
[0008]ii1.分离步骤，其中对该果聚糖-糖蜜进行色谱分离，从而获得一种含有甜菜碱的级分，
[0009]据此在步骤(iii)之前执行步骤(i)，并且据此在步骤(ii)之前、期间或之后执行步骤⑴。
[0010]本发明的工艺的优点在于能够更有效地获得高纯度的含甜菜碱的级分。
[0011]本发明的工艺的又一优点在于，本工艺中的一个重要的另外的级分(即含果聚糖级分)如与已知工艺中的含蔗糖级分相比，可以具有与已知工艺中相应的含蔗糖级分相比更高的价值。
[0012]Iraj Ghazi 等人在 J.Agric.Food Chem.，2006，54 (8)，pp2964_2968 上公开了为何将来自甜菜处理的糖浆和糖蜜评估为对于酶合成果糖-低聚糖(FOS)的低成本且可用的底物。一种特征为存在转果糖基酶活性的市售的果胶酶(Pectinex Ultra SP-L，来自棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus))作为生物催化剂使用。
[0013]本发明的工艺涉及甜菜碱的回收。如在此处的含义，甜菜碱以其甘氨酸甜菜碱或者N，N，N-三甲基甘氨酸的含义使用，是一种除其他之外在甜菜(Beta vulgaris)中存在的两性离子，并且具有以下结构式(I):
[0014]
【权利要求】
1.从基本上由糖蜜组成的原料中回收甜菜碱的工艺，该工艺包括: 1.一个去矿质化步骤，其中使得盐在该糖蜜中的总量达到低于2wt.%的水平(以总干物质)； ?.一个转化步骤，其中该糖蜜经受果聚糖形成酶的作用，以形成一种含有果聚糖的糖蜜(果聚糖-糖蜜)； ii1.一个分离步骤，其中使该果聚糖-糖蜜经受色谱分离，从而获得一种含有甜菜碱的级分， 其中在步骤(iii)之前执行步骤(i)，并且其中在步骤(ii)之前、期间或之后执行步骤(i)。
2.根据权利要求1所述的工艺，其中在该去矿质化步骤中盐的总量被降低至以总干物质计最多0.5wt.%。
3.据权利要求1或2所述的工艺，其中该果聚糖形成酶选自以下各项组成的组:具有内菊粉酶活性的酶、具有果糖基转移酶活性的酶、以及它们的混合物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中该去矿质化步骤(i)作为色谱分离来执行，其中一种强酸阳离子树脂在该色谱分离中用作固相。
5.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中在分离步骤(iii)中使用了一种强酸阳离子交换树脂。
6.根据权利要求5所述的工艺，其中该强阳离子交换树脂是一种以下树脂组成的树脂系统，其中在20%与95%之间是处于钠或钾形式的树脂，并且在5%与80%之间是处于钙形式的树脂。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的工艺，其中在该转化步骤中，该糖蜜经受具有内菊粉酶活性和/或果糖基转移酶活性的酶的作用以形成一种含果糖-低聚糖的糖蜜(FOS-糖蜜)，并且其中该分离步骤是在该FOS-糖蜜上执行的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的工艺，其中该分离步骤是在一个模拟移动床(SMB)色谱系统中进行的。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的工艺，其中在该分离步骤中除了含有甜菜碱的级分，也获得了含有果聚糖的级分。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的工艺，其中该原料含有稠汁或基本上由稠汁组成。
11.转化的甜菜糖蜜产品，含有: -至少1wt.%的果聚糖，以总的碳水化合物干物质测量； -在0.05wt.%与2.0wt.%之间的甜菜碱，以总的干物质测量；以及 -最多4wt.%的葡萄糖，以总的碳水化合物干物质测量。
12.根据权利要求11所述的转化的甜菜糖蜜产品，含有至少65wt.%的果聚糖，以总的碳水化合物干物质测量。
13.根据权利要求11或12所述的转化的甜菜糖蜜产品，当处于28wt.%的水溶液中时具有最多2mS/cm的导电率。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的转化的甜菜糖蜜产品，是从根据权利要求1至9中任一项所述的工艺可获得的。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的转化的甜菜糖蜜产品在食品或动物饲料中的用 途。
【文档编号】C12P19/16GK104080920SQ201280064269
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2012年11月15日 优先权日:2011年11月15日
【发明者】简·范隆, 沃尔夫冈·瓦驰 申请人:蒂西苏克拉菲纳德里有限公司