一种乳果糖的提质节能生产方法技术

本发明专利技术提供了一种乳果糖的提质节能生产方法，所述方法包括以下步骤：(1)将乳糖配制成乳糖溶液，调节乳糖溶液折光度至50‑70％，将乳糖溶液依次通过阴离子交换柱‑阳离子交换柱‑阴离子交换柱‑阳离子交换柱得溶液I；(2)将溶液I进行浓缩得溶液II，控制溶液II折光度为75±1％；(3)对溶液II进行降温结晶处理，从而使溶液II中的乳果糖含量升高，得溶液III；(4)对溶液III进一步进行离心，脱色，净化和蒸发得乳果糖溶液成品。该方法通过将乳果糖首先通过阴离子交换柱，同步实现对乳糖的异构以及异构后得到的乳果糖的脱色净化作用，有效节约工序，提高乳果糖的收率及纯度，从而实现对乳果糖工业化生产的提质节能之目的。

An energy saving production method of lactulose

The present invention provides a quality and energy saving production method of lactulose. The method comprises the following steps: (1) a lactose is prepared into a lactose solution to adjust the refractive index of lactose solution to 50 of 70%, and the lactose solution is successively obtained by the anion exchange column anion exchange column cation exchange column to obtain the solution I; (2) The solution I was concentrated in solution II, and the refractive index of II was 75 + 1%. (3) the solution II was cooled and crystallized, so that the lactulose content in the solution II was increased and the solution was III. (4) the solution III was further centrifuged, decolorized and evaporated to get the finished product of lactose solution. By first passing the lactulose through the anion exchange column, this method synchronously realizes the decolorization and purification of lactulose after isomerization and isomerization of lactose, effectively saving the process, improving the yield and purity of lactulose, so as to achieve the purpose of improving the quality of the lactulose in the industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种乳果糖的提质节能生产方法
本专利技术属于功能糖醇制备
，具体涉及一种乳果糖的提质节能生产方法。
技术介绍
乳果糖(也称异构乳糖，乳酮糖)是立体异构化的乳糖，是半乳糖和果糖以β-1,4糖苷键结合的双糖。1957年奥地利学者Petuely发现，通过添加乳果糖，可使人工哺喂的婴儿肠道菌群与母乳哺喂的婴儿相接近，首次证实了乳果糖是一种双歧杆菌增殖因子。在日本，乳果糖被认定为“特定保健用食品”添加剂而得以广泛使用。目前在世界范围内，乳果糖被广泛应用于医药、保健、食品添加剂以及动物饲料等行业。在临床医药行业，乳果糖主要用于治疗肝性脑病、便秘、内毒素以及降血糖、降胆固醇等，在食品行业中被广泛添加到婴幼儿奶粉、软饮料以及保健品中。乳糖异构法是目前制备乳果糖的主要方法，其主要依靠1)强碱性试剂如NaOH、KOH、Mg(OH)2或有机碱三乙胺；或者2)弱碱性试剂如碱性镁盐、碱或碱土金属的磷酸盐或亚硫酸盐；或者3)在碱性条件下加入硼酸盐或铝酸盐为催化剂，在高温环境中将乳糖异构化为乳果糖，然而上述方法普遍存在乳果糖收率及纯度低，后处理工艺复杂，制备过程时间长、耗能高等缺点，成为制约乳果糖工业扩大化生产的瓶颈问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，专利技术人经长期的技术与实践探索，提供一种乳果糖的提质节能生产方法。该方法通过将乳果糖首先通过阴离子交换柱，同步实现对乳糖的异构以及异构后得到的乳果糖的脱色净化作用，有效节约工序，提高乳果糖的收率及纯度，从而实现对乳果糖工业化生产的提质节能之目的。具体的，本专利技术涉及以下技术方案：本专利技术的第一个方面，提供一种乳果糖的提质节能生产方法，所述方法包括以下步骤：(1)将乳糖配制成乳糖溶液，调节乳糖溶液折光度至50-70％，将乳糖溶液依次通过阴离子交换柱-阳离子交换柱-阴离子交换柱-阳离子交换柱得溶液I；(2)将溶液I进行浓缩得溶液II，控制溶液II折光度为75±1％；(3)对溶液II进行降温结晶处理，从而使溶液II中的乳果糖含量升高，得溶液III；(4)对溶液III进一步进行离心，脱色，净化和蒸发得乳果糖溶液成品。优选的，所述步骤(1)中乳糖溶液pH为5-7，温度为45-50℃；优选的，所述阴离子交换柱由弱碱性阴离子交换树脂(优选为D301)填充；所述阳离子交换柱由强酸性阳离子交换树脂(优选为D001)填充；乳果糖在经过阴离子交换柱的时候，在碱性、45-50℃环境下，发生异构，得到一定含量的的乳果糖，并且因为阴离子交换树脂具有一定的吸附色素的功能，阴离子交换柱具有异构兼脱色的作用，而阳离子交换柱除去阳离子，降电导再通过循环后，阴离子交换柱继续对乳果糖异构且去除色素和阴离子、阳离子交换柱继续去除阳离子。并且阴柱脱色，将透光率从35-40％提高到97％以上，经收集，出料后得到乳果糖含量10-15％的乳糖异构净化溶液即溶液II；更进一步优选的，乳糖溶液通过阴离子-阳离子-阴离子-阳离子交换柱中控制流速为4-6方/小时，有利于乳糖异构为乳果糖；优选的，所述溶液II温度为75～85℃(最优选80℃)；优选的，所述步骤(3)中，降温速度为1-1.5℃/小时，专利技术人研究发现，降温速度对乳果糖结晶析出影响很大，降温速度过快，则乳果糖不易结晶，影响产率，降温速度过慢，则影响整体生产进程；优选的，所述步骤(4)中，溶液III进行离心时的温度＜44℃(进一步优选为40℃)，所述离心采用离心过滤方式，滤网目数为200目；通过离心过滤作用将溶液中结晶析出的乳糖去除，提高乳果糖含量，此时溶液乳果糖含量在67％以上，折光度为50-65％；优选的，所述步骤(4)中，采用活性炭方式给溶液脱色，进一步的，加入活性炭的量控制为0.8～1.2kg/方(最优选为1kg/方)；优选的，所述步骤(4)中，净化工序采用阳离子交换树脂-阴离子交换树脂-阳离子交换树脂-阴离子交换树脂，净化工序处理条件为：温度45-50℃，流速4-7方/小时，采用上述净化工序处理后，则净化出料电导≤20μS/cm；折光率50-65％，透光率≥98％以上；优选的，所述步骤(4)中，蒸发工序采用四效蒸发器进行，四效蒸发器各效体最高温度≤85℃；本专利技术的第二个方面，提供上述生产方法制备得到的乳果糖溶液成品；所述乳果糖溶液成品中乳果糖含量在70％以上；本专利技术的第三个方面，提供上述生产方法在制备乳果糖中的应用。本专利技术有益效果：1)本专利技术打破传统思维，在第一步对乳糖异构得乳果糖过程中，利用弱碱性阴离子交换树脂的碱性作用，对乳糖进行异构，同时又利用树脂的净化作用，使得制备得到的乳果糖溶液颜色由深黄色变成浅黄色，电导从2000μs/cm下降到100-200μs/cm，透光率从35-40％提高到97％；从而使得异构与脱色净化同步进行，从而有效节约工序和时间，降低生产成本；2)采用本专利技术生产方法在对乳糖异构过程中需要将物料升至高温环境，温度仅需控制在45-50℃，从而有效节约蒸汽；进一步的，由于异构过程中温度大大降低，从而导致美拉德显色反应变缓，颜色变浅，从而使得最终制备得到的乳果糖产品颜色从传统工艺的黄色变成本专利技术中的白色略黄，从而有效提升了产品品质；同时也省略了第一次脱色的活性炭、电、蒸汽等消耗，从而极大节约成本；经试验验证，本专利技术制备生产得到的乳果糖，其含量比传统工艺生产的乳果糖含量提高3-5％；总之，本专利技术通过工艺优化，从而提供一种有效节能提质的乳果糖生产方法，具有广阔的工业化应用前景。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。结合具体实例对本专利技术作进一步的说明，以下实例仅是为了解释本专利技术，并不对其内容进行限定。如果实施例中未注明的实验具体条件，通常按照常规条件，或按照试剂公司所推荐的条件；下述实施例中所用的试剂、耗材等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。本专利技术的一种典型实施方式中，提供一种乳果糖的提质节能生产方法，所述方法包括以下步骤：(1)将乳糖配制成乳糖溶液，调节乳糖溶液折光度至50-70％，将乳糖溶液依次通过阴离子交换柱-阳离子交换柱-阴离子交换柱-阳离子交换柱得溶液I；(2)将溶液I进行蒸发浓缩得溶液II，控制溶液II折光度为75±1％；(3)对溶液II进行降温结晶处理，从而使溶液II中的乳果糖含量升高，得溶液III；(4)对溶液III进一步进行离心，脱色，净化和蒸发得乳果糖溶液成品。本专利技术的一种具体实施方式中，所述步骤(1)中乳糖溶液pH为5-7，温度为45-50℃；本专利技术的一种具体实施方式中，所述阴离子交换柱由弱碱性阴离子交换树脂(优选为D301)填充；所述阳离子交换柱由强酸性阳离子交换树脂(优选为D001)填充；乳果糖在经过阴离子交换柱的时候，在碱性、45-50℃环境下，发生异构，得到一定含量的的乳果糖，并且因为阴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乳果糖的提质节能生产方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将乳糖配制成乳糖溶液，调节乳糖溶液折光度至50‑70％，将乳糖溶液依次通过阴离子交换柱‑阳离子交换柱‑阴离子交换柱‑阳离子交换柱得溶液I；(2)将溶液I进行浓缩得溶液II，控制溶液II折光度为75±1％；(3)对溶液II进行降温结晶处理，从而使溶液II中的乳果糖含量升高，得溶液III；(4)对溶液III进一步进行离心，脱色，净化和蒸发得乳果糖溶液成品。

【技术特征摘要】
1.一种乳果糖的提质节能生产方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将乳糖配制成乳糖溶液，调节乳糖溶液折光度至50-70％，将乳糖溶液依次通过阴离子交换柱-阳离子交换柱-阴离子交换柱-阳离子交换柱得溶液I；(2)将溶液I进行浓缩得溶液II，控制溶液II折光度为75±1％；(3)对溶液II进行降温结晶处理，从而使溶液II中的乳果糖含量升高，得溶液III；(4)对溶液III进一步进行离心，脱色，净化和蒸发得乳果糖溶液成品。2.如权利要求1所述的一种生产方法，其特征在于，所述步骤(1)中乳糖溶液pH为5-7，温度为45-50℃。3.如权利要求1所述的一种生产方法，其特征在于，所述阴离子交换柱由弱碱性阴离子交换树脂(优选为D301)填充；所述阳离子交换柱由强酸性阳离子交换树脂(优选为D001)填充。4.如权利要求3所述的一种生产方法，其特征在于，乳糖溶液通过阴离子-阳离子-阴离子-阳离子交换柱中控制流速为4-6方/小时。5.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：信成夫，于丽，景文利，刘峰，刘圣宽，于艳丽，
申请(专利权)人：山东绿健生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37