用于生产含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料的方法技术

技术编号:22174202 阅读:20 留言:0更新日期:2019-09-21 14:52
本发明专利技术提供了用于生产含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料的方法,其包括以下方法步骤A)使能够催化蔗糖反应为异麦芽酮糖和海藻酮糖的酶复合物与含有蔗糖的溶液接触;B)将所述蔗糖中的至少一些异构化为异麦芽酮糖和海藻酮糖;C)分离所述酶复合物,以得到含有异麦芽酮糖、海藻酮糖和水的溶液;D)通过蒸发部分除去水,同时获得浓缩溶液,基于总溶液,所述浓缩溶液的固体含量为75wt%至95wt%、优选80wt%至93wt%、尤其优选86wt%至92wt%;E)使浓缩溶液达到30℃至63℃、优选45℃至62℃、甚至更优选55℃至60℃的温度,且随后在该温度范围内诱导异麦芽酮糖结晶,随后冷却,同时获得含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料。

Method for producing solid materials containing isomaltose crystals and trehalose

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料的方法
本专利技术提供了用于生产含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料的方法,其包括以下方法步骤A)使能够催化蔗糖反应为异麦芽酮糖和海藻酮糖的酶复合物与含有蔗糖的溶液接触;B)将所述蔗糖中的至少一些异构化为异麦芽酮糖和海藻酮糖;C)分离所述酶复合物,以得到含有异麦芽酮糖、海藻酮糖和水的溶液;D)通过蒸发部分除去水,同时获得浓缩溶液,基于总溶液,所述浓缩溶液的固体含量为75wt%至95wt%,优选80wt%至93wt%,尤其优选86wt%至92wt%;E)使浓缩溶液达到30℃至63℃、优选45℃至62℃、甚至更优选55℃至60℃的温度,且随后在该温度范围内诱导异麦芽酮糖结晶,随后冷却,同时获得含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料。现有技术异麦芽酮糖(α-D-吡喃葡萄糖基-1,6-果糖,也称为Palatinose®)是从蔗糖获得的糖替代品。其生产通过蔗糖的异构化进行,所述蔗糖的异构化通常使用异麦芽酮糖合酶(蔗糖葡糖基变位酶,EC5.4.99.11)酶促实施。DE1049800、DE2217628、EP28900和EP91063描述了使用固定化细菌细胞来将蔗糖酶促转化为异麦芽酮糖的方法。为此目的,EP0625578使用来自组Protaminobacterrubrum(CBS574.77)、普城沙雷氏菌(Serratiaplymuthica)(ATCC15928)、粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescens)(NCIB8285)、肠膜明串珠菌(Leuconostocmesenteroides)(NRRL-B512F(ATCC1083a))和大黄欧文氏菌(Erwiniarhapontici)(NCPPB1578)的细菌菌株。EP0392556和EP1257638描述了来自组土生克雷伯氏菌(Klebsiellaterrigena)JCM1687、克雷伯氏菌属种(Klebsiellasp.)编号88(FERMBP-2838)和新加坡克雷伯氏菌(Klebsiellasingaporiensis)LX3和LX21的细菌菌株的用途。这些异构化方法使用活细胞或死细胞,用固定化细胞或游离细胞实施:例如,DE3133123和EP0915986例如描述了使用藻酸钙或离子交换剂的酶催化剂的固定化方法,正如EP0001099中所述,使用游离的活细胞的方法,所述细胞在发酵的背景下可以产生异麦芽酮糖。在蔗糖的酶促反应中,作为副产物,经常形成海藻酮糖(α-D-吡喃葡萄糖基-1,1-果糖)以及果糖和葡萄糖。因此,EP483755还描述了一种生产海藻酮糖的方法,其中,通过使用某些假单胞菌属或土壤杆菌属菌株的蔗糖葡糖基变位酶,基本上就海藻酮糖的产物产率而言优化上述方法。DE102012216955公开了一种异麦芽酮糖的连续结晶的方法,其包括以下步骤:A)提供含有异麦芽酮糖和水的进料溶液,b)通过蒸发部分除去水以获得异麦芽酮糖晶体的悬浮液,C)将悬浮液分离成含有异麦芽酮糖的固体和母液,和任选地D)洗涤异麦芽酮糖-固体。EP2674500公开了一种从包含异麦芽酮糖的糖液生产固体材料的方法,其中所述糖液通过使从蔗糖产生异麦芽酮糖的酶作用于蔗糖液体而获得,其中所述方法包括以下步骤:加热所述糖液以将所述糖液的固体含量调节至77至96质量%,使由上述步骤产生的混合物经受剪切力以产生晶核,同时将产物的温度保持在65至120摄氏度,和冷却混合物,以获得固体材料。现有技术的缺点是:可获得相当纯的异麦芽酮糖晶体,由此浪费了所包含的海藻酮糖;不是获得结晶固体,而是获得无定形固体;以及在高温范围下工作,这需要大量能量。因此,本专利技术的一个目的是提供克服现有技术方法的至少一个缺点的方法。专利技术描述令人惊讶地,现已发现根据权利要求1的方法能够实现该目的。因此,本专利技术提供了用于生产含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料的方法,其包括以下方法步骤A)使能够催化蔗糖反应为异麦芽酮糖和海藻酮糖的酶复合物与含有蔗糖的溶液接触;B)将所述蔗糖中的至少一些异构化为异麦芽酮糖和海藻酮糖;C)分离所述酶复合物,以得到含有异麦芽酮糖、海藻酮糖和水的溶液;D)通过蒸发部分除去水,同时获得浓缩溶液,基于总溶液,所述浓缩溶液的固体含量为75wt%至95wt%,优选80wt%至93wt%,尤其优选86wt%至92wt%;E)使浓缩溶液达到30℃至63℃、优选45℃至62℃、甚至更优选55℃至60℃的温度,且随后在该温度范围内诱导异麦芽酮糖结晶,随后冷却,同时获得含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料。根据本专利技术的方法的一个优点是恒定的产物质量。根据本专利技术的方法的又一个进一步优点是实现增加的设备特异性的时空产率。根据本专利技术的方法的又一个进一步优点是不需要晶种及其复杂的生长。根据本专利技术的方法的一个进一步优点是可以节省能量,因为该方法可以在低温下运行。根据本专利技术的方法的又一个进一步优点是产率更高,因为与关注纯异麦芽酮糖的单纯结晶方法相比,更多的产物被固化。本专利技术的另一个优点是以下事实,获得的产物即可使用,并且不需要延长的时间段用于完成晶体形成。术语“异麦芽酮糖”应理解为意指6-O-α-D-吡喃葡萄糖苷-D-果糖。术语“海藻酮糖”应理解为意指1-O-α-D-吡喃葡萄糖苷-D-果糖。术语“酶复合物”应理解为意指具有至少一种活性酶的组合物或混合物组合物,其本质上也可以是复杂的,诸如例如活细胞。酶复合物的另外的实例是融合蛋白,其中至少一种活性酶与至少一种另外的多肽连接,但纯化的酶本身也可以是用于本专利技术目的的酶复合物。关于本专利技术,术语“固定化的酶复合物”应理解为意指这样的酶复合物,其与基质键合或被基质包封,使得酶复合物在水溶液中其自由扩散或其自由移动方面被限制,例如减慢。关于本专利技术,术语“含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料”应理解为意指基于总固体材料含有至少50wt%、优选至少70wt%、甚至更优选至少90wt%的结晶物质的固体材料。适用于测定晶体含量的方法是X-射线衍射。给定重量值的物质是指无水物质。除非另有说明,否则给出的所有百分比(%)均为质量百分比。在根据本专利技术的方法中,基于总的含有蔗糖的溶液,在方法步骤A)的含有蔗糖的溶液中存在20-80重量%、尤其是30-50重量%的蔗糖浓度。根据本专利技术的优选方法特别适用于生产含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料,相对于干燥固体材料的总重量,所述固体材料含有70至90wt%、特别是72至89wt%、更特别是74至88wt%、更特别是75至85wt%的量的异麦芽酮糖。相对于干燥固体材料的总重量,含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料包含5至25wt%、特别是6至20wt%的量的海藻酮糖。相对于干燥固体材料的总重量,含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料可以包含0.1至5wt%、特别是0.2至4wt%的量的葡萄糖。相对于干燥固体材料的总重量,含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料可以包含0.1至5wt%、特别是0.2至4wt%的量的果糖。相对于干燥固体材料的总重量,含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料可以包含0.05至4wt%、特别是0.1至3wt%的量的蔗糖。优选地,含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于生产含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料的方法,其包括以下方法步骤A) 使能够催化蔗糖反应为异麦芽酮糖和海藻酮糖的酶复合物与含有蔗糖的溶液接触;B) 将所述蔗糖中的至少一些异构化为异麦芽酮糖和海藻酮糖;C) 分离所述酶复合物,以得到含有异麦芽酮糖、海藻酮糖和水的溶液;D) 通过蒸发部分除去水,同时获得浓缩溶液,基于总溶液,所述浓缩溶液的固体含量为75 wt%至95 wt%,优选80 wt%至93 wt%,尤其优选86 wt%至92 wt%;E) 使所述浓缩溶液达到30℃至63℃、优选45℃至62℃、甚至更优选55℃至60℃的温度,且随后在该温度范围内诱导异麦芽酮糖结晶,随后冷却,同时获得含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.15 EP 17156215.01.用于生产含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料的方法,其包括以下方法步骤A)使能够催化蔗糖反应为异麦芽酮糖和海藻酮糖的酶复合物与含有蔗糖的溶液接触;B)将所述蔗糖中的至少一些异构化为异麦芽酮糖和海藻酮糖;C)分离所述酶复合物,以得到含有异麦芽酮糖、海藻酮糖和水的溶液;D)通过蒸发部分除去水,同时获得浓缩溶液,基于总溶液,所述浓缩溶液的固体含量为75wt%至95wt%,优选80wt%至93wt%,尤其优选86wt%至92wt%;E)使所述浓缩溶液达到30℃至63℃、优选45℃至62℃、甚至更优选55℃至60℃的温度,且随后在该温度范围内诱导异麦芽酮糖结晶,随后冷却,同时获得含有异麦芽酮糖晶体和海藻酮糖的固体材料。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于基于总的含有蔗糖的溶液,在方法步骤A)的含有蔗糖的溶液中存在20-80重量%、尤其是30-50重量%的蔗糖浓度。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于存在于所述酶复合物中的酶是至少一种酶类型EC5.4.99.11的蔗糖葡糖基变位酶。4.根据前述权利要求中至少一项所述的方法,其特征在于在方法步骤B)中,存在3.5至9.5的p...

【专利技术属性】
技术研发人员:F黑尔默斯S施莱格尔卡切尔J厄尔莱因J沃尔特
申请(专利权)人:赢创德固赛有限公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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