CN111850069A - 一种海藻糖的生产制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海藻糖的生产制备工艺，本申请采用耐高温α‑淀粉酶、以连续高温喷射和闪蒸层流相结合的方式、同时控制DE值，使淀粉能有效液化，利于提高转化率；此外，该步可以连续进行，无需分批操作，利于连续规模化生产；本发明通过多部转化，得到高纯度海藻糖和葡萄糖酸，主产品海藻糖极易分离，海藻糖纯度可高达99.81％，并且联产得副产物葡萄糖酸，市场价值高；本发明原料利用率高，工艺连贯，产品收率高，提高企业产量的同时降低污水排放量，节能环保，利于工业化生产高纯度的海藻糖。

Description

一种海藻糖的生产制备工艺
技术领域
本发明涉及海藻糖制备技术领域，具体是一种海藻糖的生产制备工艺。
背景技术
海藻糖又称为漏芦糖、蕈糖，是由两个葡萄糖分子组成的一个非还原性双糖。海藻糖是一种典型应激代谢物，能够在高温、高寒、高渗透压及干燥失水等恶劣环境条件下在细胞表面形成独特的保护膜，有效地保护生物分子结构不被破坏，从而维持生命体的生命过程和生物特征。
海藻糖生产目的是为了获得高纯度海藻糖产品以及相关酶产品。生产上制备海藻糖主要有三种方法：一是从生物细胞中提取；二是采用微生物发酵生产；三是采用微生物发酵提取相关海藻糖合成酶，采用酶法合成海藻糖。
目前，对于海藻糖含量的提高，一般采用离子交换脱盐、色谱分离提纯的方法，制备的海藻糖含量在98％左右；或者采用醇化分离进行精制，但是醇化分离中需要使用到一些化学试剂，例如醇类物质，其在海藻糖产品中有一定量的存留，无法完全去除，虽然提高了产品中海藻糖的含量，但在一定程度上限制了海藻糖产品的适用范围，如留存有醇类物质的海藻糖产品不能用于化妆品。
针对该问题，我们提供了一种海藻糖的生产制备工艺，这是我们亟待解决的技术问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海藻糖的生产制备工艺，提高淀粉转化率，所得海藻糖纯度高，联产所得副产物葡萄糖酸的市场价值高，工艺简洁顺畅，生产效率高，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种海藻糖的生产制备工艺，包括以下步骤：
1)淀粉液化；
2)海藻糖转化酶转化；
3)复合酶转化；
4)脱色过滤；
5)电渗析脱盐；
6)离子交换处理；
7)蒸发浓缩，结晶；
8)干燥，得到海藻糖。
较优化的方案，包括以下步骤：
1)淀粉液化：取淀粉、水混合搅拌，制得淀粉浆，再将淀粉浆的pH值调至5.4-5.8，加入α-淀粉酶，混匀液化，控制DE值为2-4，灭酶，得到液化液；
2)海藻糖酶转化：取液化液，加入淀粉脱支酶、海藻糖转化酶，在pH为5.5-6.5、温度为45-55℃的条件下，酶解24-48h，得到海藻糖转化液；
3)复合酶转化：取海藻糖转化液，加入糖化酶、复合酶，转化pH为5.5-6.5，转化温度为45-55℃，转化时间为3-6h，灭酶，得到混合液；
4)脱色过滤：取混合液，加入活性炭，在温度为60-80℃条件下脱色30-120min，过滤，得到脱色液；
5)电渗析脱盐：取脱色液，进行电渗析，得到含海藻糖的淡液和含葡萄糖酸的浓液；
6)离子交换处理：取含海藻糖的淡液，进行离子交换，得到提纯液；
7)取提纯液，进行蒸发浓缩，再冷却结晶，当冷却结晶的温度降至15-20℃时，得到冷却晶浆；
8)取冷却晶浆，进行离心分离，得到湿品，再将湿品烘干至含水量<1％，得到海藻糖。
较优化的方案，包括以下步骤：
1)淀粉液化：取淀粉、水混合搅拌，制得淀粉浆，再将淀粉浆的pH值调至5.4-5.8，加入α-淀粉酶，混匀，再升温至105-110℃喷射蒸煮5-8min，随后闪蒸至94-99℃并层流60-90min，控制DE值为2-4，灭酶，得到液化液；
2)海藻糖酶转化：取液化液，加入淀粉脱支酶、海藻糖转化酶，在pH为5.5-6.5、温度为45-55℃的条件下，酶解24-48h，得到海藻糖转化液；
3)复合酶转化：取海藻糖转化液，加入糖化酶、复合酶，转化pH为5.5-6.5，转化温度为45-55℃，转化时间为3-6h，灭酶，得到混合液；其中复合酶包括过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶；
4)脱色过滤：取混合液，加入活性炭，在温度为60-80℃条件下脱色30-120min，循环过滤至滤液透光值达到95％以上，得到脱色液；
5)电渗析脱盐：取脱色液，进行电渗析，电渗析至电渗析淡液的电导值≤1000us/cm，得到含海藻糖的淡液和含葡萄糖酸的浓液；
6)离子交换处理：取含海藻糖的淡液，进行离子交换，直至电导值≤50us/cm，得到提纯液；
7)取提纯液，进行蒸发浓缩，蒸发温度为68-75℃，蒸发至蒸发浓缩液中固形物浓度百分含量60-70％时，再进行冷却结晶，当冷却结晶的温度降至15-20℃时，得到冷却晶浆；
8)取冷却晶浆，进行离心分离，得到湿品，再将湿品烘干至含水量<1％，得到海藻糖。
较优化的方案，步骤5)中，含葡萄糖酸的浓液进行浓缩脱水，得到葡萄糖酸。
较优化的方案，步骤3)中，所述复合酶的添加量为淀粉质量的1-3％。
较优化的方案，所述过氧化氢酶与葡萄糖氧化酶的酶活混合比为(1-20)：1。
较优化的方案，步骤2)中，所述海藻糖转化酶包括海藻糖水解酶和海藻糖合成酶；所述海藻糖转化酶的质量为淀粉质量的1-3％。
较优化的方案，步骤3)中，所述糖化酶的质量为淀粉质量的0.1-0.3％；步骤4)中，所述活性炭的质量为混合液质量的0.1-0.5％。
较优化的方案，步骤1)中，α-淀粉酶的添加量为淀粉质量的0.02-0.04％。
较优化的方案，步骤1)中，所述淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉中的任意一种；所述淀粉浆的质量浓度为20-30％。
本申请步骤1)中先将淀粉与水混合糊化，再添加耐高温的α-淀粉酶进行液化，将淀粉转化为糊精和低聚糖，增加淀粉的可溶性；由于常规搅拌液化工艺的操作能耗较大，搅拌起来较为困难，且淀粉水解效率低，因此在液化过程中，本申请采用喷射蒸煮的方式进行，该方法大大降低了能耗，降低了处理难度，同时淀粉的水解效率也大大提高。
在液化后，本申请又采取了层流的方式进行组分分离，将水解过程中产生的蛋白作为固形物分离，并进一步促进淀粉转化，提高淀粉转化率，降低液化液中含有的杂质；本申请中将DE值控制为2-4，DE值的确定是申请人经过多次试验后得到的，在该DE值下，淀粉的转化率达到最大，进一步提高海藻糖收率。
本申请步骤2)中加入淀粉脱支酶、海藻糖转化酶，利用淀粉脱支酶脱下支链淀粉，再利用海藻糖水解酶、海藻糖合成酶协同作用并生成海藻糖；本申请步骤3)同时加入糖化酶、复合酶，利用糖化酶将海藻糖转化液中的支链淀粉、杂糖(如单糖、二糖、三糖、大分子糖等杂糖)转化为葡萄糖，降低杂质影响，提高副产物的收率和纯度，提高海藻糖的纯度；同时在该过程中复合酶可对葡萄糖进行氧化，并生成副产物葡萄糖酸。
本申请复合酶处理后，所得的转化液中99％的成分是海藻糖和葡萄糖酸。在常规处理步骤中一般会将体系中的葡萄糖转化为麦芽糖，但由于麦芽糖和海藻糖的性质相似度太高，在后续除杂分离时难度较高，海藻糖的纯度也会降低，因此本申请选择加入复合酶，将葡萄糖氧化生成葡萄糖酸，葡萄糖酸不仅可以作为副产物存在，市场价值高，同时葡萄糖酸带有电荷，海藻糖不带电荷，基于二者性质的差异，本申请在后续步骤中可选择电渗析分离，海藻糖分离能够更加彻底，纯度和收率大大提高。
本申请在该步骤中同时添加复合酶和糖化酶并进行转化，极大程度地提高生产速度和工作效率，避免因多种酶添加导致的生产速度过慢的问题；同时基于糖化酶、复合酶和海藻糖转化酶的性质，将整体转化温度控制为45-55℃，与步骤2)中海藻糖转化酶的处理温度处于同一区域内，在保证酶活性的情况下降低生产能耗，避免在生产过程中酶种类的不同导致转化温度的改变，减少由升温、降温等操作导致的不必要的能耗，降低生产成本。
本申请步骤4)加入活性炭进行脱色，再在步骤5)中采用电渗析进行脱盐分离，电渗析至淡液的电导值≤1000us/cm时停止电渗析，得到含海藻糖的淡液和含葡萄糖酸的浓液，基于步骤1)-3)的参数控制和工艺改进，制备得到的脱色液中没有多余杂质，因此电渗析步骤处理更加轻松，能够得到高纯的葡萄糖酸浆液和海藻糖浆液，海藻糖浆液进一步进行离子交换，再次进行提纯，蒸发浓缩后再结晶，离心烘干，得到海藻糖产品，葡萄糖酸浓缩得到葡萄糖酸产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本申请采用耐高温α-淀粉酶、以连续高温喷射和闪蒸层流相结合的方式、同时控制DE值为2-4，使淀粉能有效液化，利于提高转化率；此外，该步可以连续进行，无需分批操作，利于连续规模化生产。
2、本申请加入糖化酶，将物料中的支链淀粉、杂糖均转化为葡萄糖，再利用复合酶氧化，可以进一步降低物料杂质；利用糖化酶+复合酶的协同配合，可有效提高葡萄糖、葡萄糖酸的纯度，同时还能够提高副产物葡萄糖酸的收率。
3、本申请采用电渗析对葡萄糖酸浆液和海藻糖浆液进行分离，与常规模拟移动床分离方法相比，其分离效果更加轻松优异，能够使海藻糖和副产品葡萄糖酸的分离更加彻底，同时电渗析处理步骤后进一步进行离子交换处理，进一步提高海藻糖、葡萄糖酸的纯度，海藻糖的收率也得到提升。
4、本发明通过多部转化，得到高纯度海藻糖和葡萄糖酸，主产品海藻糖极易分离，海藻糖纯度可达99.8％以上，并且联产得副产物葡萄糖酸，市场价值高；本发明原料利用率高，工艺连贯，产品收率高，提高企业产量的同时降低污水排放量，节能环保，利于工业化生产高纯度的海藻糖。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明一种海藻糖的生产制备工艺的加工流程示意图。
图2为本发明实施例1制备的海藻糖的液相色谱示意图一；
图3为本发明实施例1制备的海藻糖的液相色谱示意图二；
图4为本发明实施例2制备的海藻糖的液相色谱示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
S1：淀粉液化：取淀粉、水混合搅拌，制得淀粉浆，再将淀粉浆的pH值调至5.4，加入α-淀粉酶，混匀，再升温至105℃喷射蒸煮5min，随后闪蒸至94℃并层流60min，控制DE值为2，灭酶，得到液化液；所述淀粉为84.3％的玉米淀粉；所述淀粉浆的质量浓度为20％；α-淀粉酶的添加量为淀粉质量的0.02％。
S2：海藻糖酶转化：取液化液，加入淀粉脱支酶、海藻糖转化酶，在pH为5.5、温度为45℃的条件下，酶解24h，得到海藻糖转化液。所述海藻糖转化酶包括海藻糖水解酶和海藻糖合成酶；所述海藻糖转化酶的质量为淀粉质量的1％。
S3：复合酶转化：取海藻糖转化液，加入糖化酶、复合酶，转化pH为5.5，糖化温度为45℃，糖化时间为3h，灭酶，得到混合液；所述糖化酶的质量为淀粉质量的0.1％；所述复合酶的添加量为淀粉质量的1％；其中复合酶包括过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶；所述过氧化氢酶与葡萄糖氧化酶的酶活混合比为1：1。
S4：脱色过滤：取混合液，加入活性炭，在温度为60℃条件下脱色30min，循环过滤至滤液透光值达到95％以上，得到脱色液，所述活性炭的质量为混合液质量的0.1％。
S5：电渗析脱盐：取脱色液，进行电渗析，电渗析至电渗析淡液的电导值≤1000us/cm，得到含海藻糖的淡液和含葡萄糖酸的浓液；含葡萄糖酸的浓液进行浓缩脱水，得到葡萄糖酸。
S6：离子交换处理：取含海藻糖的淡液，进行离子交换，直至电导值≤50us/cm，得到提纯液。
S7：取提纯液，进行蒸发浓缩，蒸发温度为68℃，蒸发至蒸发浓缩液中固形物浓度百分含量60％时，再进行冷却结晶，当冷却结晶的温度降至15℃时，得到冷却晶浆；
S8：取冷却晶浆，进行离心分离，得到湿品，再将湿品烘干至含水量<1％，得到海藻糖。
实施例2：
S1：淀粉液化：取淀粉、水混合搅拌，制得淀粉浆，再将淀粉浆的pH值调至5.6，加入α-淀粉酶，混匀，再升温至108℃喷射蒸煮6min，随后闪蒸至97℃并层流75min，控制DE值为3，灭酶，得到液化液；所述淀粉为85.9％马铃薯淀粉；所述淀粉浆的质量浓度为25％；α-淀粉酶的添加量为淀粉质量的0.03％。
S2：海藻糖酶转化：取液化液，加入淀粉脱支酶、海藻糖转化酶，在pH为6、温度为50℃的条件下，酶解36h，得到海藻糖转化液。所述海藻糖转化酶包括海藻糖水解酶和海藻糖合成酶；所述海藻糖转化酶的质量为淀粉质量的2％。
S3：复合酶转化：取海藻糖转化液，加入糖化酶、复合酶，转化pH为6，糖化温度为50℃，糖化时间为5h，灭酶，得到混合液；所述糖化酶的质量为淀粉质量的0.2％；所述复合酶的添加量为淀粉质量的2％；其中复合酶包括过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶；所述过氧化氢酶与葡萄糖氧化酶的酶活混合比为10：1。
S4：脱色过滤：取混合液，加入活性炭，在温度为70℃条件下脱色80min，循环过滤至滤液透光值达到95％以上，得到脱色液，所述活性炭的质量为混合液质量的0.3％。
S5：电渗析脱盐：取脱色液，进行电渗析，电渗析至电渗析淡液的电导值≤1000us/cm，得到含海藻糖的淡液和含葡萄糖酸的浓液；含葡萄糖酸的浓液进行浓缩脱水，得到葡萄糖酸。
S6：离子交换处理：取含海藻糖的淡液，进行离子交换，直至电导值≤50us/cm，得到提纯液。
S7：取提纯液，进行蒸发浓缩，蒸发温度为70℃，蒸发至蒸发浓缩液中固形物浓度百分含量65％时，再进行冷却结晶，当冷却结晶的温度降至18℃时，得到冷却晶浆；
S8：取冷却晶浆，进行离心分离，得到湿品，再将湿品烘干至含水量<1％，得到海藻糖。
实施例3：
S1：淀粉液化：取淀粉、水混合搅拌，制得淀粉浆，再将淀粉浆的pH值调至5.8，加入α-淀粉酶，混匀，再升温至110℃喷射蒸煮8min，随后闪蒸至99℃并层流90min，控制DE值为4，灭酶，得到液化液；所述淀粉为木薯淀粉；所述淀粉浆的质量浓度为30％；α-淀粉酶的添加量为淀粉质量的0.04％。
S2：海藻糖酶转化：取液化液，加入淀粉脱支酶、海藻糖转化酶，在pH为6.5、温度为55℃的条件下，酶解48h，得到海藻糖转化液。所述海藻糖转化酶包括海藻糖水解酶和海藻糖合成酶；所述海藻糖转化酶的质量为淀粉质量的3％。
S3：复合酶转化：取海藻糖转化液，加入糖化酶、复合酶，转化pH为6.5，转化温度为55℃，转化时间为6h，灭酶，得到混合液；所述糖化酶的质量为淀粉质量的0.3％；所述复合酶的添加量为淀粉质量的3％；其中复合酶包括过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶；所述过氧化氢酶与葡萄糖氧化酶的酶活混合比为20：1。
S4：脱色过滤：取混合液，加入活性炭，在温度为80℃条件下脱色120min，循环过滤至滤液透光值达到95％以上，得到脱色液，所述活性炭的质量为混合液质量的0.5％。
S5：电渗析脱盐：取脱色液，进行电渗析，电渗析至电渗析淡液的电导值≤1000us/cm，得到含海藻糖的淡液和含葡萄糖酸的浓液；含葡萄糖酸的浓液进行浓缩脱水，得到葡萄糖酸。
S6：离子交换处理：取含海藻糖的淡液，进行离子交换，直至电导值≤50us/cm，得到提纯液。
S7：取提纯液，进行蒸发浓缩，蒸发温度为75℃，蒸发至蒸发浓缩液中固形物浓度百分含量70％时，再进行冷却结晶，当冷却结晶的温度降至20℃时，得到冷却晶浆；
S9：取冷却晶浆，进行离心分离，得到湿品，再将湿品烘干至含水量<1％，得到海藻糖。
实施例4：
本实施例S1步骤中控制DE值为2.54，其余步骤参数和实施例3相同。
实施例5：
本实施例S1步骤中控制DE值为3.25，其余步骤参数和实施例3相同。
检测实验1：
实施例1-5均依据本申请公开的技术方案进行海藻糖的制备，并对得到的物料进行检测，具体计算方法如下：
1、海藻糖收率计算：海藻糖成品质量除以投入的淀粉绝干质量；海藻糖纯度：样品1g稀释100倍，进液相色谱柱得海藻糖纯度；
2、葡萄糖酸收率：葡萄糖酸产品质量*葡萄糖酸含量/转化液中葡萄糖酸的总量。葡萄糖酸纯度：样品1g稀释100倍，进液相色谱柱得葡萄糖酸纯度。
3、淀粉转化率：(海藻糖成品绝干质量+葡萄糖酸成品绝干质量)/淀粉投入的绝干总量。
测量时测量2次，取平均值，所得检测数据如下表所示：
Figure BDA0002603697150000131
Figure BDA0002603697150000141
结论：由上表所得数据结合说明书附图(说明书附图2、附图3为实施例1制备的海藻糖纯度的两次检测示意图；说明书附图4为实施例2制备的海藻糖纯度的检测示意图)可知：
实施例1-5均为依据本申请公开的方案进行生产，得到的海藻糖的纯度可高达99.81％，海藻糖收率可达到71.4％，而副产品葡萄糖酸的收率可达到99.6％，葡萄糖酸纯度可高达99.8％；整个生产过程中淀粉转化率可达到90.3％。
即本申请公开的方案可提高淀粉转化率，所得海藻糖收率高、纯度高，联产所得副产物葡萄糖酸收率高，纯度高。
对比例1：
本实施例S1步骤中控制DE值为8，其余步骤参数和实施例3相同。
对比例2：
本实施例S1步骤中控制DE值为13，其余步骤参数和实施例3相同。
对比例3：
本实施例S1步骤中，加入α-淀粉酶后在110℃下液化处理90min(常规搅拌)，其余步骤参数和实施例3相同。
对比例4：
本实施例S1步骤中，加入α-淀粉酶后在110℃下液化处理90min，且控制DE值为13，其余步骤参数和实施例3相同。
对比例5：
本实施例S3步骤中先在温度为60℃、pH为4.5的条件下加入糖化酶，反应3h后调节温度至40℃，在pH为6.0条件下，加入过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶，反应3h，灭酶。
其余步骤参数和实施例3相同。
对比例6：
本实施例中S6步骤采用模拟移动床进行分离，模拟移动床分离后进行离子交换，其余步骤参数和实施例3相同。
对比例7：
本实施例中S6步骤采用模拟移动床进行海藻糖、葡萄糖酸分离，且缺少S7步骤离子交换，其余步骤参数和实施例3相同。
对比例8：
本实施例中S6步骤先进行离子交换除，再采用模拟移动床进行海藻糖、葡萄糖酸分离，其余步骤参数和实施例3相同。
对比例9：
本实施中S7中进行蒸发浓缩，蒸发至蒸发浓缩液中固形物浓度百分含量75％，其余步骤参数和实施例2相同。
对比例10：
本实施中S7中进行蒸发浓缩，蒸发至蒸发浓缩液中固形物浓度百分含量55％，其余步骤参数和实施例2相同。
对比例11：
本实施中S7中进行蒸发浓缩，蒸发浓缩温度为85℃，其余步骤参数和实施例2相同。
检测实验2：
对比例1-11均为实施例3的对比实验，检测数据如下所示：
Figure BDA0002603697150000161
结论：由上表可知，对比例1-11均为实施例3的对比实验，其中实施例3的海藻糖收率达到70.4％，纯度高达99.78％，副产品葡萄糖酸收率达到99.6％，葡萄糖酸纯度可达到99.8％，淀粉的转化率可得到90.3％。
1、对比例1在淀粉液化步骤中控制DE值为8，该过程中海藻糖收率仅达到64.2％；对比例2在淀粉液化步骤中控制DE值为13，该过程中海藻糖的收率仅达到58.4％。
与实施例3相比，对比例1、对比例2的海藻糖收率都大大降低，这充分说明了本申请在淀粉液化步骤中控制DE值为2-4，在该DE值下能够大幅度提高海藻糖的收率。
2、对比例3在淀粉液化步骤中采用了常规搅拌液化处理，该过程中海藻糖的收率仅达到65.7％，海藻糖纯度仅达到99.63％，副产品葡萄糖酸的收率也呈现降低趋势。
与实施例3相比，对比例3的海藻糖收率、海藻糖纯度都大大降低，这充分说明了本申请在淀粉液化步骤中采用了连续高温喷射和闪蒸层流相结合的方式，能够使淀粉能有效液化，提高了海藻糖转化率，使得海藻糖收率、副产品葡萄糖酸的收率大大提升；同时闪蒸层流过程中对物料进行固液分离除杂，使得海藻糖的纯度大大提高。
3、对比例4在淀粉液化步骤中采用了常规搅拌液化处理，且控制DE值为13，该过程中海藻糖的收率仅达到55.2％，海藻糖纯度仅达到99.57％，副产品葡萄糖酸的纯度也呈现降低趋势。
对比例4与实施例3相比，对比例4的海藻糖收率和纯度都大大降低；对比例4与对比例2、对比例3相比，对比例4的海藻糖收率和淀粉转化率均呈下降趋势；
这充分说明了本申请在淀粉液化步骤中，采用连续高温喷射和闪蒸层流相结合的方式，同时控制DE值为2-4，在该操作步骤下，海藻糖转化率大大提高，海藻糖收率和纯度也得到明显改善。
4、对比例5中频繁调节温度和pH，但所得产品的性能数据与实施例3相差较小，在实际生产中采用该方案产生的能耗大，工序长，操作繁琐，实用性不高。
5、对比例6中采用模拟移动床进行分离，该过程中海藻糖纯度仅达到99.34％，副产品葡萄糖酸的纯度仅达到99.1％。
对比例7中采用模拟移动床进行物料分离，并缺少离子交换处理，该过程中因为大量离子的存在，对海藻糖结晶生产了抑制，结晶细小，海藻糖的结晶收率下降，最终海藻糖的收率降至65.7％，海藻糖纯度仅达到96.82％，淀粉的转化率也受影响，降至86.7％，副产品葡萄糖酸的纯度仅达到91％。
与实施例3相比，对比例6、对比例7中的海藻糖纯度、副产品葡萄糖酸的纯度均存在明显降低；且与对比例6相比，对比例7的海藻糖纯度、副产品葡萄糖酸纯度均存在明显降低。
这充分说明了本申请在物料提纯过程中采用电渗析进行处理，能够使海藻糖和副产品葡萄糖酸的分离更加彻底，同时电渗析处理步骤后进一步进行离子交换处理，进一步提高海藻糖、葡萄糖酸的纯度。
6、对比例8中先通过离子交换处理，再采用模拟移动床进行分离，该过程中海藻糖纯度仅达到97.79％，副产品葡萄糖酸的纯度仅达到89.5％。
与实施例3相比，对比例8中先通过离子交换，葡萄糖酸被离子交换树脂吸附，损失比较大，造成葡萄糖酸和淀粉转化率大幅度下降，而由于葡糖酸的吸附，造成其它离子交换不充分，去除不彻底，影响了结晶效果。
与对比例6、7相比，对比例8中海藻糖纯度、副产品葡萄糖酸的纯度都存在降低，这充分说明了本申请在物料提纯过程中先进行电渗析，分离海藻糖和副产品葡萄糖酸，再进行离子交换处理，对海藻糖进行除杂过滤，该操作顺序可有效降低葡萄糖酸等物料对海藻糖的影响，使得海藻糖在离子交换步骤中进行进一步除杂，提高海藻糖纯度。
7、对比例9中蒸发至蒸发浓缩液中固形物浓度百分含量≥70％(实际为75％)，所得到的环糊精收率、淀粉转化率和副产品的参数与实施例3相差较小，但在实际生产中采用该方案产生的能耗较大，产生晶体过多，流动性急剧下降，晶浆从结晶罐排除困难，因为浓缩比高，所以母液中杂质浓度高，需要更多的淋洗，晶体纯度也略有下降，生产实用性较差。
对比例10中蒸发至蒸发浓缩液中固形物浓度百分含量≤60％(实际为55％)，蒸发浓缩后得到的料液较稀，结晶晶体细小，结晶得率低，导致离心、干燥后产品收率低，生产效率不高。
对比例11中设置蒸发浓缩温度为85℃，在实际操作中，浓缩温度较高时得到的产品颜色发黄，实施效果差。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种海藻糖的生产制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1)淀粉液化；
2)海藻糖转化酶转化；
3)复合酶转化；
4)脱色过滤；
5)电渗析脱盐；
6)离子交换处理；
7)蒸发浓缩，结晶；
8)干燥，得到海藻糖。
2.根据权利要求1所述的一种海藻糖的生产制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1)淀粉液化：取淀粉、水混合搅拌，制得淀粉浆，再将淀粉浆的pH值调至5.4-5.8，加入α-淀粉酶，混匀液化，控制DE值为2-4，灭酶，得到液化液；
2)海藻糖酶转化：取液化液，加入淀粉脱支酶、海藻糖转化酶，在pH为5.5-6.5、温度为45-55℃的条件下，酶解24-48h，得到海藻糖转化液；
3)复合酶转化：取海藻糖转化液，加入糖化酶、复合酶，转化pH为5.5-6.5，转化温度为45-55℃，转化时间为3-6h，灭酶，得到混合液；
4)脱色过滤：取混合液，加入活性炭，在温度为60-80℃条件下脱色30-120min，过滤，得到脱色液；
5)电渗析脱盐：取脱色液，进行电渗析，得到含海藻糖的淡液和含葡萄糖酸的浓液；
6)离子交换处理：取含海藻糖的淡液，进行离子交换，得到提纯液；
7)取提纯液，进行蒸发浓缩，再冷却结晶，当冷却结晶的温度降至15-20℃时，得到冷却晶浆；
8)取冷却晶浆，进行离心分离，得到湿品，再将湿品烘干至含水量<1％，得到海藻糖。
3.根据权利要求2所述的一种海藻糖的生产制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1)淀粉液化：取淀粉、水混合搅拌，制得淀粉浆，再将淀粉浆的pH值调至5.4-5.8，加入α-淀粉酶，混匀，再升温至105-110℃喷射蒸煮5-8min，随后闪蒸至94-99℃并层流60-90min，控制DE值为2-4，灭酶，得到液化液；
2)海藻糖酶转化：取液化液，加入淀粉脱支酶、海藻糖转化酶，在pH为5.5-6.5、温度为45-55℃的条件下，酶解24-48h，得到海藻糖转化液；
3)复合酶转化：取海藻糖转化液，加入糖化酶、复合酶，转化pH为5.5-6.5，转化温度为45-55℃，转化时间为3-6h，灭酶，得到混合液；其中复合酶包括过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶；
4)脱色过滤：取混合液，加入活性炭，在温度为60-80℃条件下脱色30-120min，循环过滤至滤液透光值达到95％以上，得到脱色液；
5)电渗析脱盐：取脱色液，进行电渗析，电渗析至电渗析淡液的电导值≤1000us/cm，得到含海藻糖的淡液和含葡萄糖酸的浓液；
6)离子交换处理：取含海藻糖的淡液，进行离子交换，直至电导值≤50us/cm，得到提纯液；
7)取提纯液，进行蒸发浓缩，蒸发温度为68-75℃，蒸发至蒸发浓缩液中固形物浓度百分含量60-70％时，再进行冷却结晶，当冷却结晶的温度降至15-20℃时，得到冷却晶浆；
8)取冷却晶浆，进行离心分离，得到湿品，再将湿品烘干至含水量<1％，得到海藻糖。
4.根据权利要求3所述的一种海藻糖的生产制备工艺，其特征在于：步骤5)中，含葡萄糖酸的浓液进行浓缩脱水，得到葡萄糖酸。
5.根据权利要求3所述的一种海藻糖的生产制备工艺，其特征在于：步骤3)中，所述复合酶的添加量为淀粉质量的1-3％。
6.根据权利要求3所述的一种海藻糖的生产制备工艺，其特征在于：所述过氧化氢酶与葡萄糖氧化酶的酶活混合比为(1-20)：1。
7.根据权利要求3所述的一种海藻糖的生产制备工艺，其特征在于：步骤2)中，所述海藻糖转化酶包括海藻糖水解酶和海藻糖合成酶；所述海藻糖转化酶的质量为淀粉质量的1-3％。
8.根据权利要求3所述的一种海藻糖的生产制备工艺，其特征在于：步骤3)中，所述糖化酶的质量为淀粉质量的0.1-0.3％；步骤4)中，所述活性炭的质量为混合液质量的0.1-0.5％。
9.根据权利要求3所述的一种海藻糖的生产制备工艺，其特征在于：步骤1)中，α-淀粉酶的添加量为淀粉质量的0.02-0.04％。
10.根据权利要求3所述的一种海藻糖的生产制备工艺，其特征在于：步骤1)中，所述淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉中的任意一种；所述淀粉浆的质量浓度为20-30％。
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