[發明專利]一種同時生產木糖醇與阿拉伯糖的方法

有效

• 申請號: 200810007125.1
• 申請日: 2008-02-01
• 公開（公告）號: CN101497904A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 張厚瑞;蔡愛華;周玉恒;覃香香;陳海珊;金科;曾健智
• 申請（專利權）人: 唐傳生物科技（廈門）有限公司
• 主分類號: C12P19/02
• 分類號: C12P19/02;C12P7/18;C12R1/74
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于生物技術領域，它涉及以富含木糖及阿拉伯糖的半纖維素水解物為基質，經特定的酵母菌種發酵，主成分木糖被選擇性地轉化為木糖醇，阿拉伯糖不參與反應，獲得幾乎不含木糖，但富含木糖醇及阿拉伯糖的發酵液。除去細胞的發酵液經離子交換凈化之后，通過第一次色譜分離分成純凈木糖醇流分與阿拉伯糖-雜糖流分兩個部分。純凈木糖醇流分直接濃縮，結晶獲得晶體木糖醇，阿拉伯糖-雜糖流分再通過第二次色譜分離除去大部分雜糖，這種較純的阿拉伯糖流分后再濃縮、結晶，獲得晶體阿拉伯糖。?

背景技術

半纖維素主要指植物細胞壁中纖維素之外的聚糖類，是植物體內含量僅次于纖維素的天然多糖，約占植物軀干重量的20-30％。纖維素是由單一葡萄糖聚合成的均一聚糖，半纖維素則是以β-(1-4)-D-木糖構成主鏈，由不同量的幾種糖單元組成分枝結構的低分子量多糖。半纖維素分枝結構當中最主要的取代基是阿拉伯糖基，其它少量的取代基還有半乳糖，甘露糖，鼠李糖等。?

半纖維素比較容易水解，用稀酸或酶處理植物纖維材料，很容易生成以木糖、阿拉伯糖為主要糖類，還包括其它雜糖的水解物。?

只有將半纖維素水解物中的木糖、阿拉伯糖分別純化出來之后，它們才能實現各自的商業應用價值。?

純凈的木糖主要用途是制備木糖醇。木糖醇由木糖還原生成，具有甜度與蔗糖相當，無致齲性，在體內代謝不需胰島素參與，也不會造成血糖的急劇變化等重要特性，在防齲齒食品，糖尿病人食品具有重要的應用價值。?

純凈的阿拉伯糖不僅風味與蔗糖極為相近，它的許多特殊的功能也引起了人們的廣泛關注。例如阿拉伯糖能夠抑制蔗糖酶的活性，從而抑制人體對蔗糖的吸收，可用于控制因食用蔗糖引起的血糖升高；阿拉伯糖具有抑制脂肪合成酶的活性，可用于預防肥胖。此外，阿拉伯糖還廣泛用作合成核苷類藥物的中間體，在醫藥工業中有廣泛的應用范圍。?

然而，無論木糖或阿拉伯糖，只有達到很高的純度之后才可能體現出較高的商業價值。木糖、阿拉伯糖的分離純化，就成為其制造過程中極為重要的環節。?

美國專利6,086,681，【從溶液中回收木糖的方法，Method?for?recovery?of?xylose?fromsolutions，United?States?Patent(2000)6,086,681】提供了一種以結晶工藝從植物纖維的稀硫酸水解物中分離木糖的方法，該法將純度為30-60％(對總糖)的木糖溶液濃縮到木糖過飽和，然后冷卻析出晶體木糖。不過這一發明沒有涉及如何分離殘余在母液中的木糖，也沒有涉及如何分離已知存在于水解物中的阿拉伯糖。?

美國專利6,872,316【木糖的回收，Recovery?of?xylose，United?States?Patent(2005)6,872,316】提供了一種納濾(nanofiltration)工藝提高植物纖維水解液中的木糖純度的方法。因為木糖能夠較容易地透過納濾膜，其它雜質如低聚糖、二價鹽，己糖，色素等則較多地被截留濾膜內側。因而植物纖維水解液的納濾透過液的木糖純度，可比原始水解液提高1倍以上，?其后續的離子交換，脫色等工藝負擔也隨之減輕。在這一發明中，阿拉伯糖與木糖一樣容易透過納濾膜，因此它不能實現木糖與阿拉伯糖之間的分離。另外，納濾對于單糖的分離效果也是十分有限的。?

陽離子對單糖(或糖醇)有吸附作用，利用攜帶有陽離子材料作色譜填料分離不同的單糖或糖醇，是人們從多種單糖的混合溶液中分離目標單糖(或糖醇)的手段之一。?

美國專利6,506,897【用甜菜根制備阿拉伯糖，Method?of?preparing?l-arabinose?from?sugarbeet?pulp.United?States?Patent(2003)，6,506,897】提供的一種制備阿拉伯糖的方法，包括了下幾個步驟：a)用強堿溶液提取已經榨過糖的甜菜根。b)用強酸水解前一步驟所獲得的粗阿拉伯聚糖。c)酸水解液中和，過濾。d)用單價陽子樹脂(選用鈉，或鉀型)作為分離樹脂，色譜分離出阿拉伯糖組分。e)經陽、陰離子交換樹脂及吸附樹脂進一步純化所獲得的阿拉伯糖溶液。f)結晶回收晶體阿拉伯糖，純度98％以上。這一專利先用堿提取物料，再用酸水解的工藝顯然比較繁瑣，另外，專利中沒有介紹水解液中是否存在木糖，也沒有介紹如何分離木糖的問題。?