利用微通道反应器制备阿洛酮糖的方法技术

本发明专利技术涉及生物化工领域，公开了一种利用微通道反应器制备阿洛酮糖的方法，该方法包括：果糖溶液和D

【技术实现步骤摘要】
利用微通道反应器制备阿洛酮糖的方法


[0001]本专利技术涉及阿洛酮糖的生产方法，属于生物化式领域。具体涉及一种利用微通道反应器制备阿洛酮糖的方法。

技术介绍

[0002]随着肥胖、糖尿病、“三高”等慢性病在全球范围内漫延。饮食中糖分的“健康摄取”成为新的健康课题，其中，低热量甜味剂的开发和应用是最为有效的途径之一。
[0003]阿洛酮糖(D
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psicose，Psi)是D
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果糖(D
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fructose，Fru)C
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3的差向异构体，甜度相当于蔗糖的70％，热量相当于蔗糖10％，容积特性及口感与蔗糖相近，可作为食药行业中蔗糖的替代品。相对于高果糖浆具有引发肥胖和糖尿病的风险，阿洛酮糖具有控制肥胖和糖尿病的功效，能明显抑制体重的增加和腹部脂肪的堆积，可以通过肝葡糖激酶的核输出，维持葡萄糖的耐受性和胰岛素的敏感性，控制体重和腹部脂肪，达到控制肥胖和糖尿病的功效。在新时期营养健康背景下，该糖的应用前景广阔。
[0004]阿洛酮糖的反应是以果糖为原料，在D
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阿洛酮糖3
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差向异构酶的内化下，使果糖3位羟基发生差向异构。现有的阿洛酮糖生产技术，一般是在反应釜中，将果糖和D
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阿洛酮糖3
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差向异构酶混合，加热搅拌反应。但是在反应釜中，酶的催化效率低，反应时间长，通常会发生美拉德反应，导致糖液色值过高，从而增加后续脱色工段的压力。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的D
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阿洛酮糖3
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差向异构酶使用效率低和反应液色值高的问题，提供一种利用微通道反应器制备阿洛酮糖的方法。该方法可以大幅度降低D
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阿洛酮糖3
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差向异构酶的非反应失活率，提高酶的使用率；降低美拉德反应和褐变反应使糖液色值大大降低，减少副反应，降低后续分离成本，提高产业利润率。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种利用微通道反应器制备阿洛酮糖的方法，该方法包括：果糖溶液和D
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阿洛酮糖3
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差向异构酶溶液分别进行脱气处理，然后分别按照设定的流量送入微通道反应器进行反应。
[0007]本专利技术利用微通道反应制备阿洛酮糖，可有效提高酶催化效率，大大缩短反应时间。由于反应原料为果糖，加热时间过长会发生美拉德反应，导致糖液色值过高，从而增加后续脱色工段的压力。采用本专利技术的方法，反应时间即使缩短至数分钟(例如实施例1
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3中的10
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30min)，也能获得较好的效果，糖液色值大大降低，明显提高糖液品质，降低后续工段能耗。
具体实施方式
[0008]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个
新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0009]本专利技术提供了一种利用微通道反应器制备阿洛酮糖的方法，该方法包括：果糖溶液和D
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阿洛酮糖3
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差向异构酶溶液分别进行脱气处理，然后分别按照设定的流量送入微通道反应器进行反应。
[0010]根据本专利技术，优选地，果糖溶液和D
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阿洛酮糖3
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差向异构酶溶液的脱气方式各自独立地为真空脱气和/或超声波脱气。
[0011]根据本专利技术，优选地，真空脱气的条件包括：真空度达到0.085MPa以上(例如，可以是0.085MPa、0.09MPa、0.095MPa、0.1MPa、0.9MPa)，更优选地，真空度达到0.095MPa以上；时间为60
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120min(例如，可以是60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min)。
[0012]根据本专利技术，优选地，超声波脱气的条件包括：超声波率达到5
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30W/L液体(例如，可以是5W/L液体、10W/L液体、15W/L液体、20W/L液体、25W/L液体、30W/L液体)，更优选的，超声波率达到10
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20W/L液体，时间为60min
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120min(例如，可以是60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min)，更优选地，时间为80
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100min。
[0013]根据本专利技术，优选地，果糖溶液的质量浓度为20
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60wt％(例如，可以是20wt％、30wt％、40wt％、50wt％、60wt％)，优选为30
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50wt％。
[0014]根据本专利技术，优选地，果糖溶液中的溶剂没有特殊的限定，可以为本领域中常用的溶剂，例如，可以为水。
[0015]根据本专利技术，优选地，D
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阿洛酮糖3
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差向异构酶溶液的比活力为1000
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2500U/mL(例如，可以是1000U/mL、1200U/mL、1400U/mL、1600U/mL、1800U/mL、2000U/mL、2100U/mL、2300U/mL、2500U/mL)，优选为1500
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2000U/mL。酶活力单位“U”的定义：在pH 8、55℃条件下，1min内催化果糖生产1μmol的D
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阿洛酮糖所需的D
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阿洛酮糖3
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差向异构酶的酶量定义为一个酶活力单位(U)。
[0016]根据本专利技术，优选地，D
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阿洛酮糖3
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差向异构酶溶液中溶剂没有特殊的限定，可以为本领域中常用的溶剂，例如，可以为水。
[0017]根据本专利技术，优选地，果糖溶液的设定流量为0.2
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10mL/min(例如，可以为0.2mL/min、0.5mL/min、0.8mL/min、1mL/min、2mL/min、3mL/min、5mL/min、6mL/min、8mL/min、10mL/min)。
[0018]根据本专利技术，优选地，D
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阿洛酮糖3
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差向异构酶溶液的设定流量为0.01
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1mL/min(例如，可以为0.01mL/min、0.1mL/min、0.2mL/min、0.3mL/min、0.4mL/min、0.5mL/min、0.6mL/min、0.7mL/min、0.8mL/min、0.9mL/min、1mL/min)。
[0019]根据本专利技术，优选地，果糖溶液的设定流量为D
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阿洛酮糖3
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差向异构酶溶液的设定流量的5<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用微通道反应器制备阿洛酮糖的方法，其特征在于，该方法包括：果糖溶液和D
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阿洛酮糖3
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差向异构酶溶液分别进行脱气处理，然后分别按照设定的流量送入微通道反应器进行反应。2.根据权利要求1所述的方法，其中，果糖溶液和D
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阿洛酮糖3
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差向异构酶溶液的脱气方式各自独立地为真空脱气和/或超声波脱气；和/或，真空脱气的条件使得果糖溶液和D
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阿洛酮糖3
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差向异构酶溶液中的溶氧量各自独立地在0
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5mg/L范围内；优选的，真空脱气的条件包括：真空度达到0.085MPa以上，时间为60
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120min；优选的，超声波脱气的条件包括：超声波率达到5
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30W/L液体，更优选的，超声波率达到10
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20W/L液体；时间为60min
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120min，更优选的，时间为80
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100min。3.根据权利要求1所述的方法，其中，果糖溶液的质量浓度为20
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60wt％，优选为30
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50wt％；和/或，D
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阿洛酮糖3
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差向异构酶溶液的比活力为1000
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2500U/mL，优选为1500
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2000U/mL。4.根据权利要求1所述的方法，其中，果糖溶液的设定流量为0.2
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10mL/min；和/或，D
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈绍辉，郭元亨，杨凯，李义，田芳，周浩，王小艳，李凡，武丽达，
申请(专利权)人：中粮营养健康研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：