专利名称:木阿糖浆及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种由木糖和阿拉伯糖为主要成份的木阿糖浆及其制备方法，属于食品添加剂技术领域：
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背景技术：
木糖和阿拉伯糖都是五碳糖，具有良好的保健功能，木阿糖浆是以木糖、阿拉伯糖为主要成分的功能性糖浆，目前国内外尚未有该产品的研究和生产，木糖生产是以玉米芯为原料生产，阿拉伯糖在国内还没有产业化生产的厂家。
玉米皮是玉米淀粉生产的副产物，其产量一般达到玉米总量的12. 5%，产品的价值较低，主要作为饲料原料出售。玉米皮含有丰富的纤维素和半纤维素，酸水解可以得到各种糖类，包括六碳糖和五碳糖，其中木糖30 35%，阿拉伯糖约20 23%，葡萄糖20 26%，因此可以作为生产木糖和阿拉伯糖的原料。
木糖是非常好的功能性食品添加剂，它的甜度、风味和葡萄糖类似，能改善甜食的风味和口感，抑制异味，最大限度的满足爱吃甜食又担心发胖的需求；不被口腔内微生物利用，具备膳食纤维的部分生理功能；同时木糖与食物的配伍性很好，食物中添加少量木糖， 便能体现很好的保健效果，木糖和钙同时摄入，可以提高人体对钙的吸收率和保留率，还能防止便秘。木糖价格较高，市场前景良好。目前生产木糖、木糖醇采用玉米芯进行酸水解，然后再精制而成。如公开号为CN101323870的中国专利，公开了一种利用玉米芯生产木糖醇和阿拉伯糖的发酵工艺和提纯工艺，涉及高得率高纯度木糖醇和阿拉伯糖的制备方法。通过玉米芯水解液、发酵、超滤、离子交换、脱色、蒸发浓缩、分离提纯结晶等工艺得到高纯度木糖醇和阿拉伯糖晶体，采用生物发酵工艺和糖醇分离系统，使产品的得率大大提高。但由于玉米芯供应的的季节性强，并且难以储存，玉米芯的紧缺制约了木糖、木糖醇企业的进一步发展。而玉米皮对玉米深加工企业来说供应充足、稳定。
阿拉伯糖和木糖一样，都属于五碳糖，有类似蔗糖的甜味，阿拉伯糖是重要的医药中间体，可用来合成抗癌、抗病毒和治疗心血管疾病的药物。与木糖相比，作为五碳糖的阿拉伯糖具有的生理功能更为奇特。近年来国际生理学家和营养学家就阿拉伯糖在肠道内对糖类代谢的作用做了一系列深入研究，发现阿拉伯糖对蔗糖的代谢转化具有显著阻断作用，使得它在减肥、控制糖尿病等方面的应用前景看好。据研究表明，只要在日常饮食的蔗糖中添加2%的阿拉伯糖，就可以抑制40%蔗糖的吸收，同时也抑制了血糖值少升高约 50% ;添加3%的阿拉伯糖就可以抑制60%的蔗糖的吸收，如果阿拉伯糖添加量达到4%， 可以使血糖值完全不升高，胰岛素几乎不分泌，从而可以达到降低血糖、预防肥胖、改善糖尿病症状等多重功效。日本厚生省的特定保健用食品清单中已将阿拉伯糖列入调节血糖的专用特殊保健食品添加剂，而美国医疗协会也已将阿拉伯糖列入抗肥胖剂的营养补充剂或非处方药。中国卫生部于2008年底把阿拉伯糖列入七种新资源食品目录里。
阿拉伯糖在食品行业的普及应用将成为新的行业热点，然而由于分离、纯化技术的限制，阿拉伯糖的价格居高不下，日本和欧美的市场销售价为10万-12万美元/吨。而在国内，由于几乎没有工业化生产厂家，限制了它在功能性食品添加剂中的应用及普及。
玉米皮是生产木糖和阿拉伯糖的好原料，但由于目前存在分离、纯化的技术难题， 以玉米皮为原料生产木糖和阿拉伯糖都存在很大困难。公开号为CN1966665的中国专利， 公开了一种利用玉米皮制备的水解液及其制备方法和应用。该水解液是将玉米皮采用物理方法处理，再采用化学方法和/或生物方法将破碎的玉米皮处理，制得含有葡萄糖、木糖、 阿拉伯糖、半乳糖和甘露糖且单糖总含量占玉米皮干重54 71. 9%的水解液。该专利的产品中含有多种单糖，产品市场前景不佳。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种由木糖和阿拉伯糖为主要成分的复合糖浆及其制备方法。
本发明所述木阿糖浆由60_80wt%的干物质和20_4(^七％的水组成，其中，以干物质重量为基数计，干物质组分重量百分比如下
木糖56-58%，阿拉伯糖34-36%，葡萄糖:0.5_4.0%，杂质:余量；杂质为生产过程中不可避免的原料残渣等物质，对本产品的功效没有实质性影响。
它是以玉米皮为原料利用生物法去除杂糖类物质，通过酸水解、碳酸钙中和、活性炭脱色、酵母培养、膜分离、离子交换、真空浓缩步骤生产制成。
上述木阿糖浆的制备方法，包括酸水解、碳酸钙中和、酵母培养、离子交换、真空浓缩，步骤如下
(I)将玉米皮(干基)与盐酸或硫酸溶液按重量比I : 8 10混合，酸液浓度为 I. O 2. Owt %，115 125°C水解2. O 3. 5h，过滤玉米皮残渣，得玉米皮水解液；经分析， 玉米皮水解液为以木糖、阿拉伯糖和葡萄糖为主的水解液。
(2)向步骤(I)制得的玉米皮水解液中加入碳酸钙调pH至4. O 5. 0，于75_80°C 静置l_2h，滤除沉淀，得中和水解液；在此PH和温度下，木糖、阿拉伯糖损失少，硫酸钙沉淀生成多，易除，同时有利于酵母的培养。
(3)将步骤(2)制得的中和水解液降温至26 30°C且溶氧不低于10%，接种酵母，酵母接种量为O. 2 I. Owt % (干基)，培养12 16h，滤除酵母，得料液；水解液中含有约22 26%的葡萄糖和5 6%的蛋白质及氨基酸，通过接种酵母通风发酵，葡萄糖含量可降至总糖含量的1%以下，因此市售的以葡萄糖为主要糖源的酵母均可作为本步骤中的酵母。
(4)将步骤(3)制得的料液进行离子交换，得初级木阿糖浆；通过离子交换可以除去料液中的盐分、氨基酸及其他微量杂质，使木糖和阿拉伯糖达到92%以上，电导率低于 50 μ s/cm,根据需要进行二次脱色，达到透光率95%以上。离子可交换采用淄博东大化工股份有限公司DOOl和D301树脂，使用方法参照其产品说明书即可。
(5)将步骤(4)制得的初级木阿糖浆浓缩至浓度75%的木阿糖浆，即得。
优选的，所述步骤(I)中的酸为硫酸。
优选的，所述步骤(2)中的碳酸钙为轻质碳酸钙。
优选的，所述步骤(2)制得的中和水解液做如下处理
向中和水解液中加入O. 5 I. 5界七％的活性炭，在75 80°C，脱色20 60min。利用活性炭对水解液进行脱色、脱毒，去除对酵母有毒害作用的乙酸等有害物质，便于酵母生长，同时减轻离交负担。
优选的，所述步骤(3)中，滤除酵母采用微滤膜滤除酵母。本步骤目的是将酵母与料液分离，因此其他常规滤除方法也可，滤除的酵母可用于生产活性干酵母。
优选的，所述步骤(5)中的浓缩，温度为65 85°C的真空浓缩。该温度条件有利于木阿糖浆有效成分的保留。
经上述方法制备的产品的质量指标如下
(I)感观指标
权利要求
1.一种木阿糖浆，由60-80wt%的干物质和20-4(^七％的水组成，其中，以干物质重量为基数计，干物质组分重量百分比如下木糖56-58%，阿拉伯糖34-36%，葡萄糖0. 5-4. 0%，杂质:余量；上述木阿糖浆的制备方法，包括酸水解、碳酸钙中和、酵母培养、离子交换、真空浓缩， 步骤如下(1)将玉米皮与盐酸或硫酸溶液按重量比I: 8 10混合，酸液浓度为1.0 2. Owt %，115 125°C水解2. O 3. 5h，过滤玉米皮残渣，得玉米皮水解液；(2)向步骤(I)制得的玉米皮水解液中加入碳酸钙调pH至4.O 5. 0，于75-80°C静置 l_2h，滤除沉淀，得中和水解液；(3)将步骤(2)制得的中和水解液降温至26 30°C且溶氧不低于10%，接种酵母，酵母接种量为O. 2 I. Owt %，培养12 16h，滤除酵母，得料液；(4)将步骤(3)制得的料液进行离子交换，得初级木阿糖浆；(5)将步骤(4)制得的初级木阿糖浆浓缩至浓度75%的木阿糖浆，即得。
2.一种如权利要求
I所述的木阿糖浆的制备方法，其特征在于，包括酸水解、碳酸钙中和、酵母培养、离子交换、真空浓缩，步骤如下(1)将玉米皮与盐酸或硫酸溶液按重量比I: 8 10混合，酸液浓度为1.0 2.Owt %，115 125°C水解2. O 3. 5h，过滤玉米皮残渣，得玉米皮水解液；(2)向步骤(I)制得的玉米皮水解液中加入碳酸钙调pH至4.O 5. 0，于75-80°C静置 l_2h，滤除沉淀，得中和水解液；(3)将步骤(2)制得的中和水解液降温至26 30°C且溶氧不低于10%，接种酵母，酵母接种量为O. 2 I. Owt %，培养12 16h，滤除酵母，得料液；(4)将步骤(3)制得的料液进行离子交换，得初级木阿糖浆；(5)将步骤(4)制得的初级木阿糖浆浓缩至浓度75%的木阿糖浆，即得。
3.—种如权利要求
2所述的木阿糖浆的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)中的酸为硫fe。
4.一种如权利要求
2所述的木阿糖浆的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的碳酸钙为轻质碳酸钙。
5.如权利要求
2所述的木阿糖浆的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)制得的中和水解液做如下处理向中和水解液中加入O. 5 I. 5 七％的活性炭，在75 80°C，脱色20 60min。
6.如权利要求
2所述的木阿糖浆的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，滤除酵母采用微滤膜滤除酵母。
7.如权利要求
2所述的木阿糖浆的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中的浓缩是温度为65 85°C的真空浓缩。
专利摘要
本发明涉及一种由木糖和阿拉伯糖组成的木阿糖浆及其制备方法，属于食品添加剂技术领域：
。本发明公开了一种木阿糖浆及其制备方法，它由60-80wt％的干物质和20-40wt％的水组成，其中，以干物质重量为基数计，干物质组分重量百分比如下木糖56-58％，阿拉伯糖34-36％，葡萄糖0.5-4.0％，杂质余量。本发明所述得木阿糖浆，集中了木糖和阿拉伯糖的优点，添加到食品中，具有降低血糖、预防肥胖、改善糖尿病症状等多重功效。该糖浆可通过氢化可以进一步生产复合糖醇，产品用途广泛。并且，本发明以玉米皮为原料，原料来源广泛，受季节因素影响小，具有良好的开发前景和市场前景。
文档编号A23L1/236GKCN101715940 B发布类型授权 专利申请号CN 200910230533
公开日2012年7月25日 申请日期2009年11月30日
发明者刘培政, 王新伟, 王新增, 赵玉斌 申请人:山东省鲁洲食品集团有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (2), 非专利引用 (1),