一种麦芽低聚糖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种以淀粉为原料制备麦芽低聚糖的方法，淀粉浆泵送至管道后，淀粉浆通过管道流回调浆池，在管道与调浆池之间循环，管道上装有钳式超声波发生器，以及夹套水浴装置；通过安装在管道上的钳式超声波发生器对淀粉浆进行超声作用，超声频率为15～40KHz，超声强度控制在0.1W/cm3～0.6W/cm3，控制淀粉浆的温度不超过60℃，超声处理1～6小时；超声处理过程淀粉浆通过截留分子量3000～6000道尔顿的有机膜分离器，得到透过液；本发明专利技术工艺简单，采用超声降解和膜分离工艺，实现高纯麦芽低聚糖的连续生产，得到的麦芽低聚糖产物中葡萄糖和麦芽糖含量极低，三糖以上的麦芽低聚糖含量达99％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低聚糖的制备方法，特别涉及一种以淀粉为原料生产麦芽低聚糖 的方法。
技术介绍
麦芽低聚糖由3-10个葡萄糖单元以α_1，4或α-1，6糖苷键结合而成，具有低 甜度、低热量、低渗透压的特性，人体服用后在肠道中持续水解，在防止大量乳酸产生和血 液凝结的同时，可被人体逐渐吸收并不断提供能量，能延长人体供能，可快速增强机体耐力 和免疫力，克服人体大量体力消耗和长时间剧烈运动后出现的盗汗、脱水等症状，对血糖降 低、体温升高、脑功能紊乱等具有良好的功效。麦芽低聚糖可制成婴儿食品、保健糖果、饮 料、冰淇淋、保健啤酒等各种保健食品，可作为医药制剂、营养制品的添加剂等，应用十分广 泛。目前，麦芽低聚糖主要由天然淀粉降解得到，降解方法以酶法为主。首先采用耐高 温α-淀粉酶对淀粉进行初步催化水解成为麦芽糊精等大分子产物，然后再用α-葡萄糖 转苷酶和α -淀粉酶共同作用，进一步水解得到麦芽低聚糖产品，产品中麦芽低聚糖含量 约为50-60%，其余成分主要是葡萄糖和麦芽糖。中国专利技术专利ZL 200410015132. 8公开 了一种控制淀粉糖分子量分布的方法，该方法先用水和淀粉调制淀粉浆，并加入干淀粉量 0. 012% 0. 02%的CaCl2，搅拌均勻；然后调节淀粉浆的ρΗ值；在淀粉浆中加入干淀粉量 0. 04 0. 07%的耐高温α -淀粉酶，并搅拌均勻；最后控制一定条件进行反应。本方法主 要是对原有的三糖至五糖生产工艺进行改进，容易实现工业化生产，通过减少液化酶的加 量来控制产品中葡萄糖和麦芽糖的含量，但产物中仍有超过30%的葡萄糖和麦芽糖，大大 制约了产品的功效和附加值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种工艺简单的高纯度麦芽低 聚糖制备方法。为了达到上述目的，本专利技术通过下述技术方案实现，其特征在于包括以下步骤(1)以重量分数计，按照1份干淀粉加2 4份水的比例调制淀粉浆，并于30°C 60°C温度下搅拌浸泡1 3小时；(2)将步骤(1)所得淀粉浆离心脱水，用2 3份重量的水洗涤、离心，将离心后所 得滤饼在调浆池中再次分散在1 3份水中，搅拌均勻；(3)将步骤(2)所得淀粉浆泵送至管道中，淀粉浆通过管道流回调浆池，在管道与 调浆池之间循环，管道上装有钳式超声波发生器，以及夹套水浴装置；通过安装在管道上的 钳式超声波发生器对淀粉浆进行超声作用，超声频率为15 40KHz，超声强度控制在0. Iff/ cm3 0. 6ff/cm3,并在管道上通过夹套水浴循环控制淀粉浆的温度不超过60°C，超声处理1 6小时；超声处理过程淀粉浆通过截留分子量3000 6000道尔顿的有机膜分离器，得 到透过液；(4)将膜分离器中收集到的透过液进行脱色，精制，浓缩，得到麦芽低聚糖。为进一步实现本专利技术目的，超声处理过程中，步骤(3)有机膜分离器分离所得截 留液回流到调浆池中，并在调浆池中补加水使其重量浓度保持在30% 40%。步骤C3)超声处理结束后的截留液通过离心、洗涤、干燥，得到高分子糊精产品。 在上述方法中，步骤(3)的超声处理条件采用淀粉浆物料在管道中循环，通过安装在管道 上的钳式超声发生器对物料作用，并在管道上通过夹套水浴循环控制淀粉浆的温度不超 过60°C，避免淀粉糊化引起体系粘度上升，超声频率为15 40KHz，超声强度控制在0. Iff/ cm3 0. 6ff/cm3之间，膜分离采用截留分子量为3000 6000道尔顿的有机膜。截留液为 不溶于水的淀粉大分子糊精，通过离心、洗涤、干燥可实现回收。传统超声处理淀粉主要采用间歇超声设备，研究超声处理后截留液部分，即淀粉 大分子的结构和分子量分布情况等，而没有采用循环超声和膜分离结合的方法，对超声处 理后透过液的糖组分进行分析和利用。本专利技术采用管道循环超声和膜分离相结合的方法处 理淀粉大分子，对膜分离后的小分子低聚糖进行收集和利用，所得麦芽低聚糖具有分子量 分布集中，葡萄糖和麦芽糖含量极低，分离纯化操作容易等特点。本专利技术与现有技术相比具有如下优点和效果(1)本专利技术工艺简单，采用管道循环超声降解和膜分离循环工艺，可实现麦芽低聚 糖的连续生产。(2)本专利技术克服了传统酶解工艺的不足，得到的麦芽低聚糖产物中小分子葡萄糖 和麦芽糖含量极低，三糖以上的麦芽低聚糖含量达到99%，是一种优质的功能性食品添加 剂。(3)本专利技术通过膜分离截留得到另一种分子量较大的淀粉糊精产品，可精制回收 作为脂肪替代品、甜味剂载体、咖啡伴侣等广泛用于高附加值食品添加剂中。因此，本专利技术 采用一条工艺路线实现了两类高附加值产品的开发，经济效益显著。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1以重量份数计，按1份干玉米淀粉加3份水的比例调制淀粉浆，30°C下搅拌浸泡3 小时，离心脱水，用2份水洗涤，洗涤后所得滤饼在调浆池中重新分散至2份水中调浆，将淀 粉浆泵入管道中，淀粉浆物料通过管道流回调浆池，在管道与调浆池之间循环，管道上装有 钳式超声波发生器，以及夹套水浴装置；通过安装在管道上的钳式超声波发生器(广州市 新栋力超声电子设备有限公司生产，NPA型)对淀粉浆物料进行超声作用，并在管道上通过 夹套水浴循环控制淀粉浆的温度不超过60°C，避免淀粉糊化引起体系粘度上升。在超声频 率15KHz，超声强度为0. Iff/cm3的条件下循环处理6小时，超声处理过程中管道内的反应液 通过截留分子量6000道尔顿的有机膜分离器(广州洁圣膜技术有限公司)得以分离，分离 产物包括截留液和透过液两部分；其中截留液循环回流到调浆池中；在调浆池中补加一定 量的水使淀粉浆重量浓度维持为35%，以便循环使用。超声处理结束后，透过液经脱色，精制，浓缩，得到麦芽低聚糖；其产品通过高效液相色谱测定，葡萄糖含量为1.56%，麦芽糖 含量为3. 79%，具有功能性的麦芽低聚糖含量为94. 65%，具有功能性的麦芽低聚糖含量 大大高于现有技术的70%。循环处理6小时超声处理结束后的全部截留液为不溶于水的淀粉大分子糊精分 散液，通过离心、洗涤、干燥还可回收，该回收产品在脂肪替代品、甜味剂载体、咖啡伴侣等 高附加值食品添加剂中具有广泛的应用。本实施例采用循环超声结合膜分离制备麦芽低聚糖，具有功能性的麦芽低聚糖含 量达到94. 65%，所得麦芽低聚糖具有分子量分布集中，葡萄糖和麦芽糖含量极低，具有重 要应用价值。实施例2以重量份数计，按1份干玉米淀粉加2份水的比例调制淀粉浆，45°C下搅拌浸泡2 小时，离心脱水，用3份水洗涤，洗涤后所得滤饼在调浆池中重新分散至1份水中调浆，将 淀粉浆泵入管道中，淀粉浆物料通过管道流回调浆池，在管道与调浆池之间循环，管道上装 有钳式超声波发生器，以及夹套水浴装置；通过安装在管道上的超声波发生器(广州市新 栋力超声电子设备有限公司生产，NPA型)，淀粉浆物料在管道中循环，通过安装在管道上 的钳式超声波发生器对物料作用，并在管道上通过夹套水浴循环控制淀粉浆的温度不超过 60°C，避免淀粉糊化引起体系粘度上升。在超声频率20KHz，超声强度为0. 2ff/cm3的条件下 循环处理3小时。超声处理过程中反应液通过截留分子量4000道尔顿的有机膜分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种麦芽低聚糖的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（１）以重量分数计，按照１份干淀粉加２～４份水的比例调制淀粉浆，并于３０℃～６０℃温度下搅拌浸泡１～３小时；（２）将步骤（１）所得淀粉浆离心脱水，用２～３份重量的水洗涤、离心，将离心后所得滤饼在调浆池中再次分散在１～３份水中，搅拌均匀；（３）将步骤（２）所得淀粉浆泵送至管道中，淀粉浆通过管道流回调浆池，在管道与调浆池之间循环，管道上装有钳式超声波发生器，以及夹套水浴装置；通过安装在管道上的钳式超声波发生器对淀粉浆进行超声作用，超声频率为１５～４０ＫＨｚ，超声强度控制在０．１Ｗ／ｃｍ３～０．６Ｗ／ｃｍ３，并在管道上通过夹套水浴循环控制淀粉浆的温度不超过６０℃，超声处理１～６小时；超声处理过程淀粉浆通过截留分子量３０００～６０００道尔顿的有机膜分离器，得到透过液；（４）将膜分离器中收集到的透过液进行脱色，精制，浓缩，得到麦芽低聚糖。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：扶雄，徐正康，黄强，罗发兴，罗建勇，周彦斌，
申请(专利权)人：华南理工大学，广州双桥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：81