[發明專利]一種阿洛酮糖的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201410726109.3
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104447888A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 王成福;方春雷;杜瑞鋒;李林;邱學良;張亮;黃偉紅;周娟;曹玉華;李毅
• 申請（專利權）人: 山東福田藥業有限公司
• 主分類號: C07H3/02
• 分類號: C07H3/02;C07H1/00
• 代理公司: 德州市天科專利商標事務所 37210
• 代理人: 呂玉健

技術領域

本發明屬于功能糖生產技術領域，具體涉及一種阿洛酮糖的制備方法及其應用。

背景技術

D-阿洛酮糖是一種自然界天然存在的極少稀有糖，是一種具有特殊保健功能的新型功能性單糖，其甜度相當于蔗糖的70%，具有高溶解度、極低的熱量值和低血糖反應，食用后不易被人體代謝，幾乎不產生能量，無腐蝕，而且具有良好的食品加工特性，可作為食品中蔗糖理想的替代品。2011年8月，美國食品與藥物管理局（FDA）確定D?–阿洛酮糖為普遍公認安全食品（GRAS），并可作為食品或食品添加劑的組成成分，在膳食、保健、醫藥等領域擁有廣闊的應用前景。

關于D–阿洛酮糖的生產，有人研究以D-果糖為底物，通過D-塔格糖-3-差向異構酶生物酶法轉化生產D-阿洛酮糖，但產物為D–阿洛酮糖和D-果糖的混合物，并且D-果糖含量較高，D–阿洛酮糖純度較低，不利于D–阿洛酮糖的應用。中國專利《微生物轉化D-果糖制備D–阿洛酮糖的菌種和方法》（公開號：CN101177672A）公開了一種利用從魚塘底泥中篩選獲得的球形紅桿菌轉化D-果糖制備D–阿洛酮糖的方法，經0.5—48h，轉化液中含D–阿洛酮糖2—50g/L；中國專利《利用D–阿洛酮糖差向異構酶的D–阿洛酮糖生產方法》（公開號：CN101189332A）公開了一種利用源自根瘤土壤桿菌的D–阿洛酮糖差向異構酶生產D–阿洛酮糖的方法，主要利用具有氨基酸序列并具有阿洛酮糖3-差向異構酶活性的蛋白質與D-果糖反應生產D–阿洛酮糖；中國專利《D–阿洛酮糖的生產工藝》（公開號：CN103333935A）公開了一種采用純生物制備方法的D–阿洛酮糖的生產工藝，包括50%蔗糖、1%重組酵母、1%葡萄糖、1%KH₂PO₄、1%K₂HPO₄·3H₂O、0.5%MgSO₄·7H₂O和45.5%水，所得產品的純度可達到98%及以上。以上制備D–阿洛酮糖的方法中均以生物酶法的方式進行，但由于生物酶的穩定性、活性、對環境的適應性等因素影響，一般產生的D–阿洛酮糖的轉化率較低，且反應速度慢、耗時長，只能制備低品質的D–阿洛酮糖產品，滿足不了應用市場的需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種阿洛酮糖的制備方法，以解決現有技術中存在問題。

本發明所述阿洛酮糖制備方法，以葡萄糖為原料，以鉬酸鹽為催化劑，經催化轉化、分離提純，即得相應構型的阿洛酮糖。

本發明中，相應構型的阿洛酮糖是指阿洛酮糖的構型與原料葡萄糖的構型一致，即以D-葡萄糖為原料，制備得到D-阿洛酮糖；以L-葡萄糖為原料，制備得到L-阿洛酮糖。

葡萄糖、阿洛酮糖都是單糖，其構型是由離羰基碳最遠的手性碳原子（5號碳原子）的構型決定的。本發明中，葡萄糖在鉬酸鹽催化下轉化為阿洛酮糖，改變的是3號碳原子的構型，最遠的5號碳原子的構型并沒有改變，所以以D-葡萄糖為原料，制備得到D-阿洛酮糖；以L-葡萄糖為原料，制備得到L-阿洛酮糖。

本發明還提供了所述阿洛酮糖的制備方法在制備D-阿洛酮糖中的應用。

根據本發明所述應用，主要包括如下步驟：

（1）料液的制備：配制10-30%的D-葡萄糖水溶液，加入鉬酸鹽，調節pH為2.5-5.0；

（2）催化轉化：加熱至80-120℃，保溫反應2-5小時，得到含D-阿洛酮糖的溶液；

（3）脫色過濾：于70-80℃下，將含D-阿洛酮糖的溶液按其干物質量的1-15%加入粉末活性炭，保溫攪拌30-40分鐘，過濾得到脫色液；

（4）電滲析脫鹽精制：對脫色液進行電滲析脫鹽精制，使脫色液的電導率由10000—20000us/cm降低至100—500us/cm，得到脫鹽精制液；

（5）濃縮色譜分離：采用連續膜濃縮和蒸汽蒸發濃縮相結合的工藝技術將脫鹽精制液濃縮至干物質量濃度為40-60%，然后采用連續色譜進行分離，得到干物質量濃度為5-20%、D?–阿洛酮糖純度為70-90%的溶液；

（6）濃縮結晶：將步驟（5）得到的D?–阿洛酮糖溶液蒸發濃縮至干物質量濃度為70-90%，通過有機溶劑法降溫結晶得到晶體D?–阿洛酮糖產品，其含量為98.5-99.5%。

根據本發明實施方式之一，所述鉬酸鹽為鉬酸銨。

優選的，鉬酸銨的用量為葡萄糖的1.0-10%。

根據本發明另一實施方式，步驟（1）所述pH為3.0-3.5。