制备富含麦芽糖醇产品的方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2004年7月6日、申请号为200480020571.6、发明名称为"制 备富含麦芽糖醇产品的方法"的中国专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种制备富含麦芽糖醇的液体和/或固体产品的方法。
【背景技术】
[0003] 麦芽糖醇或a -D-吡喃葡糖糖基-4-D-山梨糖醇是麦芽糖氢化的结果。
[0004] 已知许多生产富含麦芽糖和/或富含麦芽糖醇糖浆的方法。
[0005] 已知通过诱导所述麦芽糖醇在糖浆中结晶来制备在该产品中充分富集并且充分 纯化的无水结晶麦芽糖醇。
[0006] 美国4, 849, 023涉及制备高含量麦芽糖醇产品的方法，特征是催化麦芽糖糖浆的 氢化，随后层析分离在氢化步骤期间形成的麦芽糖醇糖浆，以及调整至少富含麦芽糖醇流 分的期望的干物质。
[0007] US4, 846, 139涉及制备麦芽糖醇的方法，包括液化淀粉浆、液化淀粉的糖化作用， 随后通过用钌或阮内镍催化剂催化氢化以提供麦芽糖醇糖浆，将所述的麦芽糖醇糖浆进行 层析分离，使麦芽糖醇结晶以及将母液再循环到层析分离步骤的连续步骤。
[0008] US6, 284, 498涉及一种生产麦芽糖含量高于87%的富含麦芽糖糖浆的方法。第一 步是使用α-淀粉酶使淀粉楽液化。抑制α-淀粉酶后，在存在生麦芽糖的α-淀粉酶时 进行第一个糖化作用步骤直到麦芽糖含量达到或超过75%。随后在存在β-淀粉酶和至少 一个选自支链淀粉酶和异淀粉酶的脱支酶时进行第二个糖化作用步骤，使麦芽糖含量超过 87%。权利要求特别要求以这种顺序进行的这些步骤。
[0009] US6, 346, 400涉及一种制备富含麦芽糖糖浆的方法。其根据液化淀粉浆，随后是糖 化作用步骤的方法步骤进行。在存在β-淀粉酶和至少一个选自包括支链淀粉酶和异淀粉 酶的脱支酶时进行糖化作用。为了收集富含麦芽糖的流分和富含葡萄糖的流分，该步骤后 是分子筛选。
[0010] US6, 436, 678要求制备麦芽糖产品的方法。其包括用基本上由β-淀粉酶构成的 酶处理淀粉。处理过的淀粉含有10%以上量的直链淀粉，其中至少一部分是逆向的。允许 逆向直链淀粉中的至少一部分结晶。从混合物中分离结晶的逆向直链淀粉。
[0011] US6, 274, 355涉及一种生产富含麦芽糖糖浆的方法。其包括液化淀粉浆和液化淀 粉的糖化作用的方法步骤。然后将液化的并糖化的淀粉浆与固定在多孔基质的颗粒上的生 麦芽糖的α-淀粉酶接触。
[0012] US5, 391，299公开了一种生产淀粉糖的方法，并且获得了麦芽糖纯度至少80%的 麦芽糖流分。
[0013] US6, 284, 498涉及一种生产富含麦芽糖糖浆的方法，所述方法包括淀粉浆的液化， 随后是液化淀粉浆的糖化作用。
[0014] US5, 932, 015涉及一种制备结晶麦芽糖醇和结晶混合物固体的方法。该方法在 氢化步骤后需要两个层析分离步骤。在第一个层析步骤中获得麦芽糖醇含量为80. 5到 86. 5%的流分；第二个层析步骤产生麦芽糖醇含量为97. 5%重量或更多的流分。
[0015] US5, 873, 943涉及一种生产结晶麦芽糖醇和含有来自同一原料的结晶麦芽糖醇的 结晶混合物固体的方法。其根据氢化具有高浓度麦芽糖的糖浆，以及层析分离具有高含量 麦芽糖醇流分的方法步骤进行。将该流分中的一部分结晶，将另一部分喷雾干燥产生结晶 混合物固体。
[0016] US6, 120, 612涉及一种无水结晶麦芽糖醇的连续生产方法。该方法以富含麦芽糖 醇糖浆开始，将其在浓缩步骤中加热，随后是添加种子结晶体并在进一步加热的同时混合 的步骤，产生糖膏；以及晶体成熟的步骤，其中在将温度和湿度调整到进行结晶的空气中将 糖膏进行分解、混合、搅拌和转移。
[0017] 进一步需要一种提供不同纯度的液体、固体和结晶麦芽糖醇的方法。
[0018] 本发明提供了这样的方法。
【发明内容】
[0019] 本发明涉及一种制备富含麦芽糖醇产品的方法，所述方法包括下述连续步骤：
[0020] a)获得含有基于干物质至少75%，优选80%以上麦芽糖的糖浆（A)，
[0021] b)层析分离，选择所述分离的方法条件以获得富含麦芽糖的流分（B)，其包括基 于流分（B)的干物质至少92%的麦芽糖，
[0022] (c)催化氢化流分⑶以获得麦芽糖醇的液体产物（C)，
[0023] (d)增加液体麦芽糖醇产物（C)的干物质，
[0024] (e)可选择地凝固或结晶。
[0025] 本发明涉及一种方法，其中通过将淀粉浆液化成糖化率2到25以获得液化的淀粉 浆，以及在存在β -淀粉酶和至少一种选自支链淀粉酶、异淀粉酶及其混合物的脱支酶时 将所述液化的淀粉浆进行糖化作用获得糖浆（A)，可选择地随后添加 α-淀粉酶以获得含 有基于干物质至少81 %的麦芽糖醇的糖浆（A)。
[0026] 本发明涉及一种方法，其中流分（B)包括基于干物质至少93%的麦芽糖。
[0027] 本发明涉及一种方法，其中产物（C)包括至少90%麦芽糖醇（基于干物质）。
[0028] 此外，本发明涉及一种方法，在所述方法的步骤d)后是进一步的连续步骤：
[0029] e)通过一种或多种结晶步骤使产物（C)结晶以获得结晶麦芽糖醇中间物（D)和液 体麦芽糖醇副产物（E)，其中中间物（D)具有至少93%的干物质，并且包括基于干物质至少 97 %的麦芽糖醇，和
[0030] f)使结晶麦芽糖醇中间物（D)干燥以获得至少98. 5%干物质，并且包括基于干物 质至少97%的麦芽糖醇的结晶麦芽糖醇产物（F)。
[0031] 本发明进一步涉及一种方法，其中，层析分离副产物（E)，选择所述分离的方法条 件以获得富含麦芽糖醇的流分（G)，其包括基于干物质至少90%的麦芽糖醇。
[0032] 本发明进一步涉及一种方法，其中将结晶麦芽糖醇中间物（D)、副产物（E)、和/ 或流分（G)以及可选择地水混合以获得含有基于干物质至少94%的麦芽糖醇并具有至少 50 %干物质的液体麦芽糖醇产物（H)。
[0033] 本发明涉及一种方法，其中结晶麦芽糖醇（F)具有至少98%，优选99%以上，更优 选99. 5%以上的纯度。
【具体实施方式】
[0034] 本发明涉及一种制备富含麦芽糖醇产物的方法，所述方法包括连续步骤：
[0035] a)获得含有基于干物质至少75%，优选80%以上麦芽糖的糖浆（A)，
[0036] b)层析分离，选择所述分离的方法条件以获得富含麦芽糖的流分（B)，其包括基 于流分（B)的干物质至少92%的麦芽糖，
[0037] (C)催化氢化流分⑶以获得麦芽糖醇的液体产物（C)，
[0038] (d)增加液体麦芽糖醇产物（C)的干物质，
[0039] (e)可选择地凝固或结晶。
[0040] 从选自豆类淀粉、谷类淀粉、根淀粉、块茎淀粉、果类淀粉、蜡型淀粉、高直链淀粉、 杂种淀粉及其混合物的来源中获得用作糖浆（A)的基本材料的淀粉。合适的来源包括玉 米、豌豆、马铃薯、甘薯、高梁、香蕉、大麦、小麦、水稻、西米、苋、木薯淀粉、竹芋、美人蕉以及 其蜡质（含有至少约95%重量支链淀粉）或高直链淀粉（含有40%重量以上直链淀粉） 品种。
[0041] 层析分离的方法条件包括洗脱率、麦芽糖糖浆的供应率、温度、富含麦芽糖糖浆流 分的提取率、富含麦芽糖流分的提取率以及解吸、吸附和富集区的组成。
[0042] 任何可商购的阳离子交换树脂都适合用于层析分离。特别地，可使用可商购的由 与磺基结合的苯乙烯一二乙烯基苯桥聚合物构成的强阳离子交换树脂。在优选的实施方案 中，应用钠型的阳离子交换树脂以获得富含麦芽糖的流分。
[0043] 选择层析分离的方法条件以使富含麦芽糖的流分（B)包括基于流分（B)的干物质 至少92%麦芽糖。令人惊奇地可通过选择条件和阳离子交换树脂以获得含有基于流分（B) 的干物质96%以上麦芽糖的流分（B)。优选地流分（B)含有基于流分（B)的干物质98% 以上麦芽糖。麦芽糖流分（B)在至少30%，优选至少35%的干物质时含有至少90%，优选 95%以上。在流分（B)中麦芽糖的回收率是至少80%，优选至少85%。副产物仍然可含有 高达40%或更多麦芽糖。
[0044] 在典型的实施例中应用模拟移动床进行层析分离。供应糖浆（A)的干物质是至少 50%，优选 60%。
[0045] 层析分离的温度高于室温，优选地高于50°C，更优选地高于70°C。
[0046] 可在存在常用于氢化碳水化合物的催化剂时进行氢化。特别地，优选使用可可商 购的阮内型镍催化剂、支持镍催化剂和可再活化的珍贵金属催化剂，如通过活化碳进行的 钌催化剂。
[0047] 只要没有发生麦芽糖的分解，任何氢化条件可能都是适合的。通常在氢气压力至 少为10巴，优选在30到200巴之间以及在9