99-20-7/海藻糖的制备方法和结晶方法

背景及概述^[1]

海藻糖是由两个葡萄糖分子通过α，α-1，1糖苷键结合的非还原性糖，它广泛存在 于细菌、酵母、藻类、真菌、昆虫以及一些抗逆性植物中。海藻糖对细胞膜、蛋白质、核酸等生 物大分子具有非特异性的保护作用，具有良好的吸水性、稳定、且不易焦糖化。外源性的海 藻糖同样对生物体和生物大分子有非特异性的保护作用，海藻糖这种独特的生物学性质使 其在食品、医药、化妆品、疫苗等领域有重要的应用。

制备^[1][2]

报道一、

一种海藻糖的生产方法，包括以下步骤：

将50-60℃水搅拌加入淀粉，调节PH为6.0-6.5，固含量控制在20％-35％；用40-50u/1g的α-淀粉酶与步骤1)的产物进行催化水解液化反应，反应温度为85-98℃，反应时间为10-60min；然后将得到的液化淀粉溶液喷射液化，液化温度为125℃；将液化后的反应液加热至80-90℃，保温30min，降温至55-65℃，然后加入糖化酶进行酶解反应，糖化酶加入量为20U/ml，调PH4.0-6.0，糖化温度控制在55-65℃，酶解时间为2h，加入麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶及海藻糖合酶进行酶转化12h，制得糖化粗液；将糖化粗液采用换热器加热方法进行灭酶，灭酶温度采用80-100℃，灭酶时间25min，结束灭酶后，出料温度为75-85℃，得到海藻糖、低聚糖、葡萄糖和蛋白的混合粗液；将得到的混合粗液除蛋白得到混合糖液，在混合糖液中加入0.5-1％的活性炭，保温75-85℃搅拌脱色，保温30-45min，板框压滤制备色度0.001-0.005、浊度0.001-0.01、电导率1700-2000us/cm的脱色糖液；将脱色糖液在35-40℃下，通过分子量为500的膜分离，并用3倍水进行透洗得到含有低聚糖、葡萄糖的混合液及海藻糖含量≥95％的糖液；对制得的混合液进行色谱分离，制得葡萄糖纯度≥90％的葡萄糖液以及含有低聚糖和少量海藻糖的低聚糖液，对所述葡萄糖液进行浓缩到质量百分比浓度65wt％，制得葡萄糖浆；对分别装有低聚糖液和海藻糖糖液的反应器升温升压，随即分别向反应器中加氢，使低聚糖液及海藻糖糖液与氢气接触，进行加氢反应，分别获得均含有海藻糖和糖醇的加氢产物一及加氢产物二，加氢反应条件为温度120℃，氢化压力为9MPa，氢化时间为120min，PH为7.5-8.5，氢化在镍催化剂存在的条件下进行，催化剂用量为8％。将所述加氢产物一和加氢产物二分别进行膜分离，制得糖醇液一、海藻糖液一及糖醇液二、海藻糖液二，所述糖醇液一和所述糖醇液二均为低聚糖醇纯度≥96％的糖醇液，所述海藻糖液一和海藻糖液二均为海藻糖纯度≥97％的糖液；将糖醇液一和糖醇液二混合制得混合糖醇液，将海藻糖液一和海藻糖液二混合制得混合海藻糖液，再将所述混合糖醇液和所述混合海藻糖液分别浓缩80-90％，进行蒸发结晶或冷却结晶，结晶后离心分离，干燥。向干燥后的海藻糖晶体中依次加入水和无水乙醇，所述无水乙醇与水的体积比为100-150:1，溶解后进行重结晶，得到结晶低聚糖醇和结晶海藻糖。将结晶海藻糖采用隧道式分段干燥机干燥，干燥时间1-8h，干燥温度35-70℃，干燥至含水＜0.1％；将干燥后的海藻糖结晶体采用高效液相色谱检测器检测，选取海藻糖纯度≥99.8％的结晶体；将检测合格的海藻糖结晶体通过粉碎机粉碎，筛分机筛分，制备均匀的成品海藻糖晶体；包装入库：将步骤15)的海藻糖晶体按照20kg纸袋包装，成品入库待售。

所述结晶海藻糖产品中海藻糖纯度为98.7％，海藻糖收率为99.6％，所述结晶低聚糖中低聚糖醇纯度98.3％，低聚糖收率99.6％。

报道二、

一种无水海藻糖的制备方法，包括以下步骤：

1)将50-60℃水搅拌加入淀粉，调节pH为6.0-6.5，固含量控制在20％-35％，获得糊化淀粉；将糊化淀粉通过α-淀粉酶液化后加热至80-90℃，保温30min，降温至55-65℃，然后加入糖化酶进行酶解反应，糖化酶加入量为20U/mL，调pH 5.0，糖化温度控制在55-65℃，酶解时间为2h，加入麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶及海藻糖合酶进行酶转化12h，制得糖化粗液。将海藻糖粗液进行脱色、离子交换后，制得色度为0.001-0.005、浊度为0.001-0.01的脱色海藻糖粗液。

2)将步骤1)制得的脱色海藻糖粗液经模拟移动床色谱分离、加氢反应及膜分离后浓缩40％～60％、结晶及离心分离后制得海藻糖结晶；所述模拟移动床色谱分离采用强酸性树脂，色谱柱的温度为56℃，柱径高比为1:3，进料流量为14ml/min，洗脱流速为30ml/min，所述膜分离中膜分子量为300。

3)将步骤2)制得的海藻糖结晶进行粉碎制粒、过筛，获得粒径为0.03～6mm的海藻糖结晶颗粒。

4)将步骤3)获得的海藻糖结晶颗粒进行辐射干燥结合减压沸腾干燥以及冷却干燥，制得干燥海藻糖，后将所述干燥海藻糖粉碎、过筛，得到干燥海藻糖产品，过筛的筛网孔径为100目。

结晶工艺^[3]

在结晶釜内，于50～55℃的温度下，在海藻糖溶液中边搅拌边加入8％的无水乙醇、2％的海藻糖晶种进行浓缩至海藻糖溶液的海藻糖浓度为71～73％，然后控制浓缩后的海藻糖溶液的温度为50℃，按照9个阶段，对海藻糖溶液进行结晶，最后将得到的结晶于转速2800r/min下离心16min、于80℃的烘箱中干燥8h，得到海藻糖成品。

参考文献

[1] [中国发明] CN202010817015.2 一种海藻糖的生产方法

[2] [中国发明] CN202010959767.2 一种无水海藻糖的制备方法

[3] [中国发明,中国发明授权] CN201810970925.7 一种海藻糖结晶工艺