[發明專利]利用香蕉根部球莖干粉制備D-甘露糖、甘露寡糖

無效

• 申請號: 200910007743.0
• 申請日: 2009-02-18
• 公開（公告）號: CN101805377A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 黃廣民;黃偉;陳月蘭
• 申請（專利權）人: 黃廣民;黃偉;陳月蘭
• 主分類號: C07H3/02
• 分類號: C07H3/02;C07H3/06;C07H1/00;A61K36/88;A61P3/10;A61P3/04;A61P1/10;A61P3/00;A23L1/222;A61K125/00
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發明所屬技術領域

本發明是利用香蕉根部球莖干粉制備甘露糖、甘露寡糖，屬精細化工與食品工業領域。

發明技術背景

甘露糖是葡萄糖差向異構體，相對分子質量180.16，白色晶體或結晶粉末，味甜帶苦，旋光度性；β型甘露糖熔點132℃(分解)，易溶于水，微溶于乙醇。自然界中某些植物果皮，如柑橘皮、桃、蘋果等水果中含有微量甘露糖，而大多以甘露聚糖形式存在于酵母和植物細胞中，如牙棕櫚子、魔芋、酵母、紅藻、血清球蛋白、卵類粘蛋白和結核桿菌。工業上D-甘露糖多由象魔芋、牙棕櫚子、酵母等水解制備、或由海帶制碘的副產品甘露醇氧化合成、或由葡萄糖差向異構化、或阿拉伯糖增長碳鏈等方法制備。

甘露糖主要用于作食品飲料的甜味劑和醫藥領域，對糖尿病、肥胖病、便秘和高膽固醇等疾患者有輔助療效。

甘露糖還原可得甘露醇，甘露醇為無色至白色針狀或斜方柱狀晶體或結晶性粉末，無臭，具有清涼甜味，甜度為蔗糖的57％～72％。存在于自然界的海藻、水果和植物葉、莖、根部。甘露醇是重要的精細化工產品，可用于醫藥及添加劑、營養增補劑、組織改良劑、保濕劑、膠姆糖及糖果的防粘劑、飼料添加劑、增塑劑、紡織輔助劑、油品分散劑、表面活性劑、化學分析試劑等，市場價格17000元/噸，國內外市場前景十分看好。

香蕉系芭蕉科、芭蕉屬、真蕉亞屬植物(Banana)，是優良的熱帶佳果。它具有低水分、高熱量，含有豐富的蛋白質、脂肪、淀粉、膠質、碳水化合物，維生素和礦物質等，有防癌之功效，香甜可口，四季佳宜。我國是香蕉主產國，主要分布于廣東、廣西、福建、海南、云南、臺灣等地。據統計，到2007年止，海南省香蕉種植面積有69萬畝，產量108.63萬噸。然而香蕉收獲后，人們通常將香蕉整株挖掉重新種植，來年才有好收成。一畝香蕉可產生根部球莖可達10～12噸，曬干或烘干后，香蕉根部球莖干粉為1.0～1.2噸。經測定，香蕉根部球莖干粉中總還原糖含量52.0％，粗蛋白質5.9％，粗脂肪2.2％，灰分2.8％。利用香蕉根部球莖干粉制備甘露糖、甘露寡糖，原料來源豐富，可促進農民發展香蕉種植業，回收香蕉根部球莖加工增加收入，可使這一廢棄的資源變為高附加值產品。利用香蕉根部球莖干粉制備甘露糖、甘露寡糖，工藝流程短，設備投資少，生產成本低。

發明內容

本發明是利用香蕉根部球莖干粉制備D-甘露糖、甘露寡糖。大體包含下列幾個步驟：

1、香蕉根部球莖切片、曬干或烘干、粉碎

經檢測香蕉根部球莖含水量≥90％，切片的作用，是使根部球莖中的水分盡快曬干或烘干，便于貯存。粉碎的作用是增大酸水解時香蕉根部球莖干粉的粉粒與酸接觸的表面積，減少水解時間，加速聚糖水解而轉化為單糖溶出。水解速度與糖產率隨粉體粒度的減小而增大，通常粉碎至80～100目。選用一般的錘片式或齒爪式粉碎機即可。

2、酸水解

香蕉根部球莖干粉水解所用的酸有無機酸和有機酸。用有機酸，如乳酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸等作催化劑水解，因酸的強度低，水解速度慢，水解液中還原糖含量低，制備成本較高；用無機酸作催化劑，如鹽酸、硫酸等，水解速度快，制備成本低，兩者都能迅速且很好地水解香蕉根部球莖干粉中的多糖。

酸濃度是影響香蕉根部球莖干粉中多糖水解的重要因素。多糖水解速度隨酸濃度增大呈線性增大，但酸濃度過大，對設備腐蝕嚴重，不利于安全生產，對環境影響大，水解后副產物也較多，不利于甘露糖和甘露寡糖提純和精制。本發明選擇適宜的酸濃度為0.05～1.8mol/L，酸的用量為香蕉根部球莖干粉重量的4～5倍，水解溫度為90～150℃，水解時間為1～4h，可采用常壓水解和高壓水解。本發明選擇低酸、高溫、高壓、短時水解法，水解液為茶色透明液體。

3、中和

香蕉根部球莖干粉酸水解后，利用壓力差將水解液壓入中和罐，攪拌中緩慢加入固體氫氧化鈉或氫氧化鉀，調節pH＝4.0～6.0，離心去渣，水解液呈茶色透明，總還原糖含量8～10°Bx。

4、脫色

中和后的水解液泵入夾層鍋，攪拌升溫至80～90℃，加入水解液重量3～5％的糖用活性炭，脫色30min，以吸附酸水解過程中從香蕉根部球莖干粉中溶出的有色物質、低分子量有機物雜質、糖分解產生的焦糖色素等，然后板框過濾，濾液為無色或淺黃色透明。脫色后的活性炭經洗滌，回收殘留的糖分，烘干，回收重新利用。

5、層析分離

將脫色后的水解液泵入層析柱，用去離子水做流動相，洗脫甘露糖、甘露寡糖，流速80～100mL/min。收集pH＝5.0～7.0，可溶性固形物≥0.5°Bx的洗脫液。洗脫液無色透明，糖液濃度8.0～10.0°Bx。