[發明專利]制備赤蘚糖醇聚合物的方法

有效

• 申請號: 201210122798.8
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN103374126B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 郭瑞華;鄭妍;楊天奎;徐學兵
• 申請（專利權）人: 豐益(上海)生物技術研發中心有限公司
• 主分類號: C08G65/36
• 分類號: C08G65/36;C07C43/11;C07C41/09;B01J27/232;B01J23/04;B01J31/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 江磊

技術領域

本發明涉及聚合反應領域，更具體來說，本發明涉及制備赤糖醇聚合物的方法。

背景技術

赤蘚糖醇又名赤藻糖醇，其結構如式(1)所示，是一種多元醇類甜味劑，天然存在于海藻、蘑菇、甜瓜、葡萄和發酵食物中，亦存在于人體眼球、血清里。由于其食用后不能被酶降解，只能透過腎從血液轉移至尿液中排出，不參與糖代謝和血糖變化，非常適合用作糖尿病患者的替代甜味劑。另外，赤蘚糖醇在結腸中不會造成發酵，可避免腸胃不適，而且是一種低熱量的甜味劑，不會造成齲齒。由于以上的這些優點，赤蘚糖醇被廣泛應用于各種食品中。目前市場上的赤蘚糖醇主要由解脂假絲酵母(Candida lipolytica)發酵制得。

式(1)

赤蘚糖醇通過發生聚合反應可以制得赤蘚糖醇聚合物。所述赤蘚糖醇聚合物是一種金黃色粘稠液體，具有極佳的低溫柔軟性和酸、堿及高溫條件下的穩定性，并且揮發性很低，粘附性較大，是極佳的食品用膠凝劑。

目前果醬、果凍等凝膠類食品中的膠凝劑主要是瓊脂、明膠、卡拉膠、果膠等食用膠，屬于膳食纖維類，食用過多會影響脂肪、蛋白及鐵鋅等微量元素的吸收和利用，因此尋找其替代品或減少其在食品中的用量成為現階段亟待解決的問題。赤蘚糖醇聚合物分子之內、分子之間以及與水分子之間，形成大量的氫鍵，在固態和流態食品中，赤蘚糖醇聚合物體系以氫鍵互相連接成巨型締合分子，并與食品中的蛋白、膳食纖維和淀粉相互作用，使其成為一個均一穩定的整體。因此，赤蘚糖醇聚合物除了保持單體赤蘚糖醇清涼口感、低熱量、不會造成腸胃不適和適宜糖尿病人群使用的優點以外，還具有很強的膠凝特性，可以取代瓊脂、明膠、卡拉膠、果膠、黃原膠、魔芋膠等食品膠用在果凍、果醬等凝膠類食品中，以此增強食品的穩定性，促使其成型。

Hee-Jung等(Appl Microbiol Biotechnol，2010，第86卷：第1017-1025頁)、B.Tong等(Journal of Thermal Analysis and Calorimetry，2009，第95卷：第469-475頁)對赤蘚糖醇的生產、性能、熱力學性質及應用進行了研究。美國專利第US2003/0017132號中公開了赤蘚糖醇聚合物及其脂肪酸酯或脂肪醚，可以作為表面活性劑、乳化劑、化妝品原料、清潔劑、消泡劑、分散劑、增溶劑、防腐劑等，及其組合物或原料。但這些文獻中毫無例外均采用將堿性催化劑直接加入赤蘚糖醇單體中進行聚合的方式，在聚合反應完成之后需使用陰陽離子交換樹脂柱除去催化劑，操作復雜，耗時耗力，并且處理量小、制備成本高，給赤蘚糖醇聚合物制備工藝的工業化造成了很大的障礙。人們迫切需要一種快捷、簡便、廉價的替代工藝。

針對以上問題，本發明提供了一種采用新穎的負載型催化劑體系的制備方法，使得聚合反應之后無需進行陰陽離子交換樹脂柱操作，大大簡化了操作工藝，降低了制備成本。

發明內容

本發明提供了一種制備赤蘚糖醇聚合物的方法，該方法包括以下步驟：在活性炭負載的堿性催化劑的催化之下，使得赤蘚糖醇單體發生聚合反應，從而制得赤蘚糖醇聚合物，其中所述堿性催化劑選自堿金屬的氫氧化物、碳酸鹽、醇鹽或其組合，優選碳酸鉀、碳酸鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、甲醇鉀、甲醇鈉或其組合，更優選碳酸鉀。

在一個優選的實施方式中，所述方法還包括在所述聚合反應之前，將活性炭負載的堿性催化劑加入熔融狀態的赤蘚糖醇單體中的步驟。在另一個優選的實施方式中，所述方法還包括以下步驟：在聚合反應之后，向反應體系中加入水以溶解所述制得的赤蘚糖醇聚合物，然后通過過濾操作將所述制得的赤蘚糖醇聚合物與所述活性炭負載的堿性催化劑分離。較佳的是，在通過過濾操作將制得的赤蘚糖醇催化劑與活性炭負載的堿性催化劑分離之后，可以通過除去水分直接獲得赤蘚糖醇聚合物產物，而無需對赤蘚糖醇聚合物或其水溶液進行諸如色譜純化之類的任何進一步的純化。

具體實施方式

在本發明中，除非另外說明，所有的百分數和比例均以質量計。另外，本發明描述的所有數值范圍均包括端值并且可以包括將公開的范圍的上限和下限互相任意組合得到的新的數值范圍。例如，如果公開了某種組分的質量百分含量為10～30質量％，優選15～25質量％，更優選20～23質量％，則相當于同時公開了以下的數值范圍：10～15質量％、10～25質量％、10～20質量％、10～23質量％、15～30質量％、15～20質量％、15～23質量％、20～25質量％、23～25質量％。