阿洛酮糖晶体的生产方法技术

一种阿洛酮糖晶体的生产方法，其中，该方法包括：冷却并搅拌由阿洛酮糖糖浆的第一部分和阿洛酮糖晶种组成的第一混合物，并且使溶解在阿洛酮糖糖浆中的阿洛酮糖开始结晶，从而形成包含阿洛酮糖晶体和第一母液的第一糖膏，第一母液含有残余溶解的阿洛酮糖，继续冷却和搅拌，直到达到阿洛酮糖晶体的第一预选目标产率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阿洛酮糖晶体的生产方法相关申请的交叉引用本申请要求2016年10月28日提交的美国临时申请第62/414,280号的优先权，其全部公开内容在此通过引用并入本文。
本专利技术涉及用含有阿洛酮糖的糖浆生产阿洛酮糖晶体。相关技术的讨论许多食品和饮品产品含有营养甜味剂，例如蔗糖(通常称为“糖”或“食糖”)、葡萄糖、果糖、玉米糖浆、高果糖玉米糖浆等。虽然就味道和功能特性而言是理想的，但是过量摄入营养甜味剂(如蔗糖)长期以来与饮食相关的健康问题(如肥胖症、心脏病、代谢紊乱和牙齿问题)的增加有关。这种趋势令人担忧，使得消费者越来越意识到采用更健康的生活方式和降低饮食中营养甜味剂水平的重要性。近年来，人们开始开发营养甜味剂的替代品，特别侧重于开发低卡路里或零卡路里的甜味剂。营养甜味剂的一个所提议的替代物是阿洛酮糖(也称为D-阿洛酮糖)。阿洛酮糖被称为“稀少糖”，因其在自然界中含量很少。阿洛酮糖的甜度约为蔗糖的70％，但卡路里仅为蔗糖卡路里的约5％(约0.2千卡/克)。因此，阿洛酮糖基本上可以被认为是一种“零卡路里”甜味剂。鉴于天然果糖的稀缺，阿洛酮糖的生产依赖于容易获得的果糖的差向异构化。酮糖-3-差向异构酶可以使果糖和阿洛酮糖相互转化，已知各种酮糖-3-差向异构酶可以进行这种转化。这种差向异构化反应通常使用果糖最初溶解于其中的水性介质进行，其中由于差向异构化得到的含阿洛酮糖的产物是阿洛酮糖水溶液的形式。反应产物的进一步加工和纯化可以按照已知的程序进行，由此产生阿洛酮糖糖浆，其含有相当高浓度和纯度的阿洛酮糖。这种阿洛酮糖糖浆能够用于许多消费品(包括食品和饮品)作为常规“糖”糖浆如葡萄糖糖浆、高果糖玉米糖浆等的替代品。然而，对于其他应用，期望使用“干燥的”自由流动的结晶形式的阿洛酮糖，即通常类似于食用糖的形式。虽然已经报道了一些开发生产结晶阿洛酮糖的方法的尝试(例如参见美国专利号8,524,888和WO2016/064087)但普遍地认为阿洛酮糖是一种糖类，它很难以可控、有效的方式结晶来可靠地获得形状和大小合适、产率高的晶体。因此，改进阿洛酮糖的结晶方法仍然很有意义。
技术实现思路
本专利技术的各个方面可以总结如下：方面1：一种阿洛酮糖晶体的生产方法，其中，所述方法包括：a)冷却并搅拌由阿洛酮糖糖浆的第一部分和阿洛酮糖晶种组成的第一混合物，并且使溶解在阿洛酮糖糖浆中的阿洛酮糖开始结晶，从而形成包含阿洛酮糖晶体和第一母液的第一糖膏，所述第一母液含有残余溶解的阿洛酮糖，继续冷却和搅拌，直到达到阿洛酮糖晶体的第一预选目标产率；b)可选地，将第一糖膏分离成第一部分(其可进行进一步的加工步骤，例如从母液部分中分离阿洛酮糖晶体，以及洗涤和/或干燥分离的阿洛酮糖晶体)和第二部分；c)可选地，将阿洛酮糖糖浆的第二部分与所述第一糖膏的第二部分混合以形成第二混合物；以及d)可选地，冷却并搅拌所述第二混合物，并且使溶解在所述阿洛酮糖糖浆的所述第二部分中的阿洛酮糖开始结晶，从而形成包含阿洛酮糖晶体和第二母液的第二糖膏，所述第二母液含有残余溶解的阿洛酮糖，继续冷却和搅拌，直到达到阿洛酮糖晶体的第二预选目标产率。在方面1的各种实施例中，至少执行步骤a)和步骤b)至少执行步骤a)至步骤c)或者至少执行步骤a)至步骤d)。方面2：根据方面1所述的方法，其中，所述第一混合物通过将阿洛酮糖糖浆的所述第一部分和干燥的阿洛酮糖晶体混合而获得。方面3：根据方面1所述的方法，其中，所述第一混合物通过将阿洛酮糖糖浆的所述第一部分和由阿洛酮糖晶体和母液构成的跟部混合而获得。方面4：根据方面1至方面3中任一项所述的方法，其中，如果执行步骤d)则在步骤a)和步骤d)中分别使用叶端速为0.02-2m/s的搅拌器搅拌所述第一混合物和所述第二混合物。方面5：根据方面1至方面4中任一项所述的方法，其中，步骤a)还包括，在溶解在所述阿洛酮糖糖浆中的阿洛酮糖开始结晶之后，将阿洛酮糖糖浆的至少一个额外部分与所述第一混合物混合。方面6：根据方面1至方面5中任一项所述的方法，其中，步骤a)中的冷却涉及将所述第一混合物的温度从初始温度范围降低到第二温度范围内，并将所述第一混合物的温度保持在第二温度范围内一段时间。方面7：根据方面1至方面6中任一项所述的方法，其中，执行步骤a)至步骤d)并且步骤d)中的冷却涉及将所述第二混合物的温度从初始温度范围内降低到第二温度范围内，并且将所述第二混合物的温度保持在第二温度范围内一段时间。方面8：根据方面1至方面7中任一项所述的方法，其中，所述阿洛酮糖糖浆具有70重量％至95重量％、75重量％至90重量％或80重量％至85重量％的干固体含量。方面9：根据方面1至方面8中任一项所述的方法，其中，所述阿洛酮糖糖浆具有至少70％、至少75％、至少80％、至少85％或至少90％的阿洛酮糖纯度。方面10：根据方面1至方面9中任一项所述的方法，包括在所述第一糖膏的所述第一部分中从所述第一母液中分离阿洛酮糖晶体的额外步骤。方面11：根据方面10所述的方法，其中，所述分离至少部分地通过选自由离心、过滤、倾析、膜分离以及它们的组合组成的群组中的一种或多种物理分离方法来进行。方面12：根据方面10或方面11所述的方法，其中，对从所述第一母液中分离的阿洛酮糖晶体进行：i)用水、有机溶剂、有机溶剂的共混物、水和有机溶剂的共混物或包含至少一种碳水化合物的水溶液中的至少一种洗涤；ii)干燥；或它们的组合。方面13：根据方面1至方面12中任一项所述的方法，其中，执行步骤b)至步骤d)并且重复至少一次。方面14：一种阿洛酮糖晶体的生产方法，其中，所述方法包括：a)使由i)进料糖浆(包含水和溶解的阿洛酮糖)和ii)再循环糖膏(包含阿洛酮糖晶体和再循环糖膏母液，所述再循环糖膏母液包含溶解的阿洛酮糖)构成的进料糖浆/再循环糖膏混合物通过第一阶段结晶区，其中所述进料糖浆/再循环糖膏混合物已经冷却到第一结晶温度范围内，同时搅拌进料糖浆/再循环糖膏混合物，将进料糖浆/再循环糖膏混合物保持在第一结晶温度范围内，并使得溶解在进料糖浆和再循环糖膏母液中的阿洛酮糖开始结晶，从而形成包含阿洛酮糖晶体和第一母液的第一糖膏，所述第一母液含有残余溶解的阿洛酮糖，并从所述第一阶段结晶区取出已经达到第一预选目标产率的所述第一糖膏；b)可选地，将从所述第一阶段结晶区取出的所述第一糖膏冷却至第二结晶温度范围内，并将所述第一糖膏转移至第二阶段结晶区；c)可选地，使所述第一糖膏通过所述第二阶段结晶区，同时搅拌所述第一糖膏，将所述第一糖膏保持在所述第二结晶温度范围内，并使得溶解在所述第一母液中的阿洛酮糖开始结晶，从而形成包含阿洛酮糖晶体和第二母液的第二糖膏，所述第二母液含有残余溶解的阿洛酮糖，并从所述第二阶段结晶区中取出已经达到第二预选目标产率的所述第二糖膏；以及d)可选地，重复步骤b和步骤c至少一次，以产生包含阿洛酮糖晶体和最终母液的最终糖膏。在方面14的各种实施例中，至少执行步骤a)和步骤b)至少执行步骤a)至步骤c)或者至少执行步骤a)至步骤d)。方面15：根据方面14所述的方法，其中，执行步骤a)至步骤d)并且包括从所述最终母液中分离所述最终糖膏的至少一部分中的所述阿洛酮糖晶体的额外步骤。方面16：根据方面14或方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阿洛酮糖晶体的生产方法，其中，所述方法包括：a)冷却并搅拌由阿洛酮糖糖浆的第一部分和阿洛酮糖晶种组成的第一混合物，并且使溶解在阿洛酮糖糖浆中的阿洛酮糖开始结晶，从而形成包含阿洛酮糖晶体和第一母液的第一糖膏，所述第一母液含有残余溶解的阿洛酮糖，继续冷却和搅拌，直到达到阿洛酮糖晶体的第一预选目标产率；b)可选地，将所述第一糖膏分离成第一部分和第二部分；c)可选地，将阿洛酮糖糖浆的第二部分与所述第一糖膏的所述第二部分混合以形成第二混合物；以及d)可选地，冷却并搅拌所述第二混合物，并且使溶解在所述阿洛酮糖糖浆的所述第二部分中的阿洛酮糖开始结晶，从而形成包含阿洛酮糖晶体和第二母液的第二糖膏，所述第二母液含有残余溶解的阿洛酮糖，继续冷却和搅拌，直到达到阿洛酮糖晶体的第二预选目标产率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.28 US 62/414,2801.一种阿洛酮糖晶体的生产方法，其中，所述方法包括：a)冷却并搅拌由阿洛酮糖糖浆的第一部分和阿洛酮糖晶种组成的第一混合物，并且使溶解在阿洛酮糖糖浆中的阿洛酮糖开始结晶，从而形成包含阿洛酮糖晶体和第一母液的第一糖膏，所述第一母液含有残余溶解的阿洛酮糖，继续冷却和搅拌，直到达到阿洛酮糖晶体的第一预选目标产率；b)可选地，将所述第一糖膏分离成第一部分和第二部分；c)可选地，将阿洛酮糖糖浆的第二部分与所述第一糖膏的所述第二部分混合以形成第二混合物；以及d)可选地，冷却并搅拌所述第二混合物，并且使溶解在所述阿洛酮糖糖浆的所述第二部分中的阿洛酮糖开始结晶，从而形成包含阿洛酮糖晶体和第二母液的第二糖膏，所述第二母液含有残余溶解的阿洛酮糖，继续冷却和搅拌，直到达到阿洛酮糖晶体的第二预选目标产率。2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少执行步骤a)和步骤b)。3.根据权利要求1所述的方法，其中，至少执行步骤a)、步骤b)和步骤c)。4.根据权利要求1所述的方法，其中，至少执行步骤a)、步骤b)、步骤c)和步骤d)。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一混合物通过将阿洛酮糖糖浆的所述第一部分和干燥的阿洛酮糖晶体混合而获得。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一混合物通过将阿洛酮糖糖浆的所述第一部分和由阿洛酮糖晶体和母液构成的跟部混合而获得。7.根据权利要求1所述的方法，其中，如果执行步骤d)则在步骤a)和步骤d)中分别使用叶端速为0.02-2m/s的搅拌器搅拌所述第一混合物和所述第二混合物。8.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤a)还包括，在溶解在所述阿洛酮糖糖浆中的阿洛酮糖开始结晶之后，将阿洛酮糖糖浆的至少一个额外部分与所述第一混合物混合。9.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤a)中的冷却涉及将所述第一混合物的温度从初始温度范围降低到第二温度范围内，并将所述第一混合物的温度保持在所述第二温度范围内一段时间。10.根据权利要求1所述的方法，其中，执行步骤a)至步骤d)并且步骤d)中的冷却涉及将所述第二混合物的温度从初始温度范围内降低到第二温度范围内，并且将所述第二混合物的温度保持在所述第二温度范围内一段时间。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阿洛酮糖糖浆具有70重量％至95重量％、75重量％至90重量％或80重量％至85重量％的干固体含量。12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阿洛酮糖糖浆具有至少70％、至少75％、至少80％、至少85％或至少90％的阿洛酮糖纯度。13.根据权利要求1所述的方法，包括在所述第一糖膏的所述第一部分中从所述第一母液中分离阿洛酮糖晶体的额外步骤。14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述分离至少部分地通过选自由离心、过滤、倾析、膜分离以及它们的组合组成的群组中的一种或多种物理分离方法来进行。15.根据权利要求13所述的方法，其中，对从所述第一母液中分离的阿洛酮糖晶体进行：i)用水、有机溶剂、有机溶剂的共混物、水和有机溶剂的共混物或包含至少一种碳水化合物的水溶液中的至少一种洗涤；ii)干燥；或它们的组合。16.根据权利要求1所述的方法，其中，执行步骤b)至步骤d)并且重复至少一次。17.一种阿洛酮糖晶体的生产方法，其中，所述方法包括：a)使由i)进料糖浆，包含水和溶解的阿洛酮糖，和ii)再循环糖膏，包含阿洛酮糖晶体和再循环糖膏母液，所述再循环糖膏母液包含溶解的阿洛酮糖，构成的进料糖浆/再循环糖膏混合物通过第一阶段结晶区，其中所述进料糖浆/再循环糖膏混合物已经冷却到第一结晶温度范围内，同时搅拌进料...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·V·伊耶，J·加迪，J·L·图内尔，B·T·波里特，
申请(专利权)人：泰特莱尔组分美国公司，
类型：发明
国别省市：美国,US