CN102876817B - 一种分离果葡糖浆中的葡萄糖和阿洛酮糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分离果葡糖浆中的葡萄糖和阿洛酮糖的方法，其特征在于：采用填充有钙离子螯合型树脂的连续色谱分离系统，通过连续色谱分离实现葡萄糖与阿洛酮糖的分离。采用上述技术方案，本发明所述的采用连续色谱分离果葡糖浆和阿洛酮糖的方法所具有的有益效果为：设备紧凑、系统简化、管道缩减和占地面积少；由于非间断操作下的连续运转，产品的成分、浓度保持基本的稳定；具有良好的操作弹性，可根据生产负荷的变化自动调节旋转速度；降低运行成本和设备投资；分离效果好，分离后的果葡糖浆纯度高，且可获得浓度高的高价值的阿洛酮糖和果糖混合液溶液，进一步分离、浓缩可以得到高浓度的阿洛酮糖溶液，具有显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及功能食品领域，特别是涉及一种分离果葡糖浆中的葡萄糖和阿洛酮糖的方法。
背景技术
近年来，功能食品成为广大消费者关注的热点，更是广大食品从业者研发的焦点。糖尿病、肥婆和心血管疾病人群的逐年增加和低龄化，使得低热量、具有更多功能营养特性的功能性甜味剂成为关注的热点。
阿洛酮糖是一种在自然界中较为稀有的天然已酮糖，属于稀有糖的一种。国际稀有糖协会(ISRS)对稀有糖的定义为“在自然界存在但含量极少的一类糖及其衍生物”。阿洛酮糖甜味类似于蔗糖，甜味与果糖相当，而热量值只有0.007kal/g，因此被称为零能量甜味剂。同时阿洛酮糖还具有良好的功能特性：如其在消化道仅有少量吸收，且不产生能量，常用作甜味剂被用作减肥辅助治疗用；还可以抑制肝脏脂肪合成酶活性，减少脂肪沉积；还具有较强的清楚活性氧的能力。
由于阿洛酮糖为较为罕见的单糖，其在自然界中的含量极低，因此具有很高的附加值。目前常用的化学催化法有许多不利的因素，如形成许多副产物和化学污染物，而形成的众多副产物又使纯化步骤变得复杂。果葡糖浆是由植物淀粉水解和异构化制成的淀粉糖晶，是一种重要的甜味剂。因为它的组成主要是果糖和葡萄糖；故称为“果葡糖浆”。果葡糖浆中含有少量的阿洛酮糖，如能从果葡糖浆中分离出阿洛酮糖，将产生良好的经济效益。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于设计一种分离效率高、不需繁琐的操作、产品纯度稳定、重复性强的一种分离果葡糖浆中的葡萄糖和阿洛酮糖的方法。
为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：一种分离果葡糖浆中的葡萄糖和阿洛酮糖的方法，其特征在于：采用填充有钙离子螯合型树脂的连续色谱分离系统，通过连续色谱分离实现葡萄糖与阿洛酮糖的分离。
进一步，所述的连续色谱分离系统内置20个分离单元，每个分离单元内填充钙离子螯合型树脂；所述的连续色谱分离系统分成五个区域，每个区域组成如下：
1)吸附区：包含2个分离单元，采用正向串联进料方式，原料液依次经过两个分离单元后的中间料液进入中间料罐；
2)水洗区：包含5个分离单元，经吸附区吸附的分离单元，采用正向串联进纯水方式进行水洗，收集水洗液进入中间料罐；
3)第一分离区：包含4个分离单元，经过水洗区水洗的分离单元，采用正向串联进纯水分离阿洛酮糖，收集第一分离区的第四个分离单元的出口的料液，得果糖、阿洛酮糖混合液；
4)反顶脱水区：包含3个分离单元，经过第一分离区的分离单元，采用反向串联进第二分离区得到的果葡糖浆溶液，将树脂间隙的纯水挤出；
5)第二分离区：包含6个分离单元，反顶脱水区处理完后，采用正向串联进中间料罐中的中间料液，在第二分离区第六个分离单元出口处收集得果葡糖浆溶液，第二分离区的分离单元处理完后进入吸附区循环处理。
进一步，所述的连续色谱分离系统分离单元转动的时间为600-660s。
进一步，所述的吸附区分离单元中的原料液流速为25-35L/小时。
进一步，所述的水洗区分离单元中的纯水流速为40-50L/小时。
进一步，所述的第一分离区分离单元中的纯水流速为30-40L/小时。
进一步，所述的反顶脱水区分离单元中的果葡糖浆料液流速为20-30L/小时。
进一步，所述的第二分离区中的中间料液流速为60-80L/小时。
本发明所述的从果葡糖浆中分离阿洛酮糖的方法其原理为：连续色谱分离技术基于不同物质在由固定相和流动相构成的体系中具有不同的分配系数，在采用流动相洗脱过程中呈现不同停留时间，从而实现分离。具体的为葡萄糖、阿洛酮糖在钙离子螯合型树脂中呈现了不同停留时间，通过纯水洗脱，实现了葡萄糖与阿洛酮糖的分离。
采用上述技术方案，本发明所述的采用连续色谱分离果葡糖浆和阿洛酮糖的方法所具有的有益效果为：
1)设备紧凑、系统简化、管道缩减和占地面积少；
2)由于非间断操作下的连续运转，产品的成分、浓度保持基本的稳定；
3)具有良好的操作弹性，可根据生产负荷的变化自动调节旋转速度；降低运行成本和设备投资；
4)分离效果好，分离后的果葡糖浆纯度高，且可获得浓度高的高价值的阿洛酮糖和果糖混合液溶液，进一步分离、浓缩可以得到高浓度的阿洛酮糖溶液，具有显著的经济效益。
附图说明
图1为本发明所述的连续色谱分离系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。
如图1所示，本实施方式采用的连续色谱分离系统内置20个分离单元，每个分离单元内填充钙离子螯合型树脂；所述的连续色谱分离系统分成五个区域，每个区域组成如下：
吸附区(10#-11#分离单元)：包含2个分离单元，采用正向串联进料方式，原料液依次经过两个分离单元后的11#分离单元流出的中间料液进入中间料罐；
水洗区(5#-9#分离单元)：包含5个分离单元，经吸附区吸附的分离单元，采用正向串联进纯水方式进行水洗，收集9#分离单元流出的水洗液进入中间料罐；
第一分离区(#1-4#)：包含4个分离单元，经过水洗区水洗的分离单元，采用正向串联进纯水分离阿洛酮糖，收集4#分离单元料液，得果糖、阿洛酮糖混合液；
反顶脱水区(18#-20#)：包含3个分离单元，经过第一分离区的分离单元，采用反向串联进第二分离区得到的果葡糖浆溶液，将树脂间隙的纯水挤出；
第二分离区(12#-17#)：包含6个分离单元，反顶脱水区处理完后，采用正向串联进中间料罐中的中间料液，收集17#分离单元出口处的流出液得果葡糖浆溶液，第二分离区的分离单元处理完后进入吸附区循环处理。
将上述方法用于果葡糖浆中的葡萄糖和阿洛酮糖的中试分离结果见表一、表二。
表一：中试实验结果
表二：各区料液流速
通过上述结果可知，采用上述方法，可以较好的将果葡糖浆中的葡萄糖和阿洛酮糖分离，即17#出口中的阿洛酮糖含量极低，葡萄糖含量高，且由结果也可知，阿洛酮糖集中在4#分离单元出来，4#分离单元中的葡萄糖含量极低，大大的提高了阿洛酮糖的浓度，通过后续进一步的分离、浓缩，可以得到高浓度的阿洛酮糖溶液，具有较大的经济价值。
需要说明的是，本实施例仅仅以采用20个分离单元的连续色谱分离系统为实施例，进行说明本发明采用连续色谱分离果葡糖浆和阿洛酮糖所能达到的技术效果，对于本领域的技术人员来说，根据需要设置不同数据的分离单元来实现本发明，均为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种分离果葡糖浆中的葡萄糖和阿洛酮糖的方法，其特征在于：采用填充有钙离子螯合型树脂的连续色谱分离系统，通过连续色谱分离实现葡萄糖与阿洛酮糖的分离；所述的连续色谱分离系统内置20个分离单元，每个分离单元内填充钙离子螯合型树脂；所述的连续色谱分离系统分成五个区域，每个区域组成如下：
1) 吸附区：包含2个分离单元,采用正向串联进料方式，原料液依次经过两个分离单元后的中间料液进入中间料罐；
2) 水洗区：包含5个分离单元，经吸附区吸附的分离单元，采用正向串联进纯水方式进行水洗，收集水洗液进入中间料罐；
3) 第一分离区：包含4个分离单元，经过水洗区水洗的分离单元，采用正向串联进纯水分离阿洛酮糖，收集第一分离区的第四个分离单元的出口的料液，得果糖、阿洛酮糖混合液；
4) 反顶脱水区：包含3个分离单元，经过第一分离区的分离单元，采用反向串联进第二分离区得到的果葡糖浆溶液，将树脂间隙的纯水挤出；
5) 第二分离区：包含6个分离单元，反顶脱水区处理完后，采用正向串联进中间料罐中的中间料液，在第二分离区第六个分离单元出口处收集得果葡糖浆溶液，第二分离区的分离单元处理完后进入吸附区循环处理。
2.根据权利要求1所述的分离果葡糖浆中的葡萄糖和阿洛酮糖的方法，其特征在于：所述的连续色谱分离系统分离单元转动的时间为600-660s。
3.根据权利要求1所述的分离果葡糖浆中的葡萄糖和阿洛酮糖的方法，其特征在于：所述的吸附区分离单元中的原料液流速为25-35L/小时。
4.根据权利要求1所述的分离果葡糖浆中的葡萄糖和阿洛酮糖的方法，其特征在于：所述的水洗区分离单元中的纯水流速为40-50L/小时。
5.根据权利要求1所述的分离果葡糖浆中的葡萄糖和阿洛酮糖的方法，其特征在于：所述的第一分离区分离单元中的纯水流速为30-40L/小时。
6.根据权利要求1所述的分离果葡糖浆中的葡萄糖和阿洛酮糖的方法，其特征在于：所述的反顶脱水区分离单元中的果葡糖浆料液流速为20-30L/小时。
7.根据权利要求1所述的分离果葡糖浆中的葡萄糖和阿洛酮糖的方法，其特征在于：所述的第二分离区中的中间料液流速为60-80L/小时。
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| Separation of D-psicose and D-fructose using simulated moving bed chromatography;N.Van Duc Long 等;《Journal of separation science》;20090630;第32卷(第11期);第1987-1995页 * |
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| Publication number | Publication date |
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| CN102876817A (zh) | 2013-01-16 |
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Application publication date: 20130116 Assignee: Xiamen Shida membrane Engineering Co.,Ltd. Assignor: XIAMEN STARMEM TECHNOLOGY CO.,LTD. Contract record no.: X2021980014823 Denomination of invention: A method for separating glucose and alodonose in fructose syrup Granted publication date: 20150401 License type: Exclusive License Record date: 20211221 |
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