[發明專利]一種生產D-塔格糖的方法

有效

• 申請號: 201810018301.5
• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN107974474B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 林建群;李燦;郭青青;林建強
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C12P19/02
• 分類號: C12P19/02;C12N11/14;C07H3/02;C07H1/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李健康

本發明公開了一種生產D?塔格糖的方法，是以乳糖為原料，同時加入含固定化β?半乳糖苷酶、L?阿拉伯糖異構酶和葡萄糖氧化酶的復合酶制劑，利用其中的β?半乳糖苷酶水解乳糖為半乳糖和葡萄糖，利用其中的L?阿拉伯糖異構酶催化半乳糖生成D?塔格糖以及利用其中的葡萄糖氧化酶氧化副產物葡萄糖為帶負電荷的葡萄糖酸，并用離子交換樹脂除去葡萄糖酸，實現副產物的去除，得到含D?塔格糖的轉化液。本發明方法工藝簡單、操做方便、效率高，可降低D?塔格糖的生產成本，工業化生產及應用前景廣闊。

技術領域

本發明涉及一種生產D-塔格糖的方法，尤其涉及一種以乳糖為原料生產D-塔格糖的方法，屬功能性稀有糖制備技術領域。

背景技術

稀有糖是一類重要的碳水化合物，在膳食、保健、醫藥等領域中發揮著非常重要的功能。根據國際糖協會定義，稀有糖是“在自然界存在但含量極少的一類單糖及其衍生物”，一般具有低熱量、低吸收等特點，并且具有多種生理功能。

D-塔格糖(D-Tagatose縮寫D-Tag)是一種六碳酮糖，甜度為蔗糖的92％，產生的熱量僅為蔗糖的1/3，具有抗氧化、降血糖、防齲齒等生理功效，鑒于D-塔格糖良好的性質，美國食品及藥品管理局于2016年對D-塔格糖的安全性進行確認，并正式批準其為GRAS食品，允許應用于食品和保健品以及醫藥制劑中，開發應用前景極為廣闊，是近年來功能糖的研究熱點之一。

D-塔格糖可由化學法和生物法兩種方法合成，化學合成法是以可溶性堿金屬或堿土金屬鹽為催化劑，在堿性條件下催化D-半乳糖與金屬氫氧化物發生異構化反應，生成金屬氫氧化物、D-塔格糖復合物沉淀，然后加酸進行中和分離沉淀，得到D-塔格糖。化學合成法存在很多的缺點，如副產物多、環境污染較嚴重等。目前，生物合成法已成為研究的熱點，已報道的有經過脫氫酶催化氧化半乳糖醇得到D-塔格糖，或者通過L-阿拉伯糖異構酶催化D-半乳糖異構化生成D-塔格糖。但半乳糖的原料成本價比較高，以乳糖替代半乳糖作為生產D-塔格糖的原料越來越普遍，成為市場化的選擇。以乳糖為原料，乳糖經β-半乳糖苷酶水解產生半乳糖和葡萄糖，其中的半乳糖經過L-阿拉伯糖異構酶催化生成產物D-塔格糖，葡萄糖成為副產物。由于葡萄糖與塔格糖的性質及其接近，使得后期塔格糖產品分離純化極為困難，且分離純化的成本高。

經檢索，利用成本低廉的乳糖為原料生產D-塔格糖，把乳糖水解副產物葡萄糖用酶法轉化為帶負電荷的葡萄糖酸并利用離子交換樹脂吸附和去除的簡便方法未見報道。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明的目的是提供一種工藝簡單、有效、純生物法生產D-塔格糖的方法。

本發明所述生產D-塔格糖的方法，步驟是：

(1)以乳糖為原料，配制pH為6.5±0.5的乳糖溶液；

(2)以復合固定化酶為固體催化劑并加入制得的乳糖溶液中，在設定的催化條件下催化乳糖溶液，然后離心去除固體催化劑；

(3)向去除固體催化劑的乳糖溶液中加入過量的離子交換樹脂，吸附葡萄糖酸，然后過濾除去離子交換樹脂，得到含D-塔格糖的轉化液；

其特征在于：

步驟(1)所述乳糖溶液的濃度為100±5g/L；

步驟(2)所述復合固定化酶是由固定化β-半乳糖苷酶、固定化葡萄糖氧化酶和固定化L-阿拉伯糖異構酶按重量比1:50±5:10±2的比例混合制得；該復合固定化酶加入步驟(1)制得的乳糖溶液中的量按每1L步驟(1)制得的乳糖溶液中添加500g或490g催化劑的比例向乳糖溶液中加入所述固體催化劑；

步驟(2)所述設定的催化條件為55±5℃，100rpm，催化時間3-4h；

步驟(2)所述離心去除固體催化劑的條件為10000±1000rpm，5-10min；