一种海藻糖结晶方法

摘要

本发明公开了一种海藻糖结晶方法，属于海藻糖结晶技术领域，包括下述过程：取海藻糖液至晶种罐中，温度稳定后加入晶种；边搅拌边蒸发浓缩使晶种预生长，并缓慢降温至与主体结晶釜海藻糖液相同温度；将表面活性剂加入到结晶釜中，搅拌混匀；将晶种罐中晶种糖液加入到结晶釜海藻糖液中，在附加磁场下阶段性降温结晶，然后经离心、洗涤、干燥，即得海藻糖晶体。本发明减少了加晶种时温度降低，晶种结块及分散不均等问题，提高了晶体的均匀程度，产品纯度高，质量稳定。

权利要求

1.一种海藻糖结晶方法，其特征在于，包括下述过程：

1）取海藻糖液至晶种罐中，温度稳定后加入晶种，晶种大小为200 300目，获得晶种糖~液；所述海藻糖液质量浓度为64％ 72％；

~

2）边搅拌边蒸发浓缩使晶种预生长，并缓慢降温至与主体结晶釜海藻糖液相同温度；

3）将表面活性剂加入到结晶釜中，搅拌混匀；表面活性剂为C8 C22蔗糖酯中的一种或~多种，浓度为10 100mg/L，混匀时间为10 60min；

~ ~

4）将晶种罐中晶种糖液加入到结晶釜海藻糖液中，在附加磁场下阶段性降温结晶，然后离心获得海藻糖，洗涤、干燥，即得海藻糖晶体；所述电磁场的磁通量密度为0.2 0.7T，降~温结晶速率为0.3 4℃/h，出料温度为20℃ 25℃。

~ ~

2.根据权利要求1所述的一种海藻糖结晶方法，其特征在于，步骤1）中所述温度为58℃

70℃。

~

3.根据权利要求1所述的一种海藻糖结晶方法，其特征在于，步骤2）中，所述搅拌转速为100 150rpm，真空度为‑0.04 ‑0.06MPa，晶体尺寸为180 200目，降温速率为0.1 1℃/h，~ ~ ~ ~结晶釜糖液质量浓度为60％ 70％，温度为53℃ 67℃。

~ ~

4.根据权利要求1所述的一种海藻糖结晶方法，其特征在于，步骤1）中晶种质量为步骤

2）所述主体结晶釜海藻糖糖液干物质量的0.5% 1%。

~

5.根据权利要求1所述的一种海藻糖结晶方法，其特征在于，步骤4）中洗涤用水温度为

7 15℃，用水量为海藻糖质量的0.5 1倍。

~ ~

6.根据权利要求1中所述的一种海藻糖结晶方法，其特征在于，步骤4）中干燥温度为35

60℃。

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说明书

一种海藻糖结晶方法

技术领域

[0001] 本发明涉及海藻糖结晶技术领域，更具体地说是涉及一种海藻糖结晶方法。

背景技术

[0002] 海藻糖是由两个葡萄糖分子通过半缩醛羟基缩合而成的非还原性糖，具有性质稳定，防腐，抗辐射，抗氧化等作用，并对多种生物活性物质具有保护作用。这些独特的功能特性，使得海藻糖除了可以作为蛋白质药物、酶、疫苗和其他生物制品的优良活性保护剂以外，还是保持细胞活性、保湿类化妆品的重要成分，更可作为防止食品劣化、保持食品新鲜风味、提升食品品质的独特食品配料，因此广泛应用于食品、医药、日用化工等领域。

[0003] 由于海藻糖在水中的溶解度随温度变化较大（在10℃下每克水溶解0.55g海藻糖；在80℃下每克水溶解3.66g海藻糖），所以工业上生产结晶海藻糖大多采用加入晶种冷却结晶。目前晶种加入方式为介温区直接加入符合一定尺寸和质量的晶种，然后缓慢降温析晶。
这种传统工艺主要存在以下问题：（1）直接加入晶种时，为防止晶种与料液温差带来的影响，需要晶核尽可能小、降低晶种质量数。（2）加入晶种初期，海藻糖料液处于最高结晶温区，温度下降单位温度，析晶量最大，而晶体质量和尺寸最小，提供晶体生长面积小，很难达到析晶量与晶种的平衡。容易爆发晶核，造成产品质量下降。为防止爆发晶核，降温速率需要控制极低，生产上难以控制，且延长了结晶段生产时间。（3）随着温度的降低，糖液粘度增大，传质速率降低，严重影响了结晶效率。

[0004] 因此，亟需开发一种高效、稳定的海藻糖结晶方法，提高海藻糖晶体的均匀程度，降低操作能耗，缩短结晶周期，提高产品质量是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明提供了一种海藻糖结晶方法，海藻糖溶解会吸热，且本身晶种与糖液之间有温度差，通过晶种罐蒸发浓缩预生长后可解决温度降低问题，同时后期通过加入表面活性剂及磁场，可减少结块及分散不均问题。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0007] 一种海藻糖结晶方法，包括下述过程：

[0008] 1）取海藻糖液至晶种罐中，温度稳定后加入晶种；获得晶种糖液；

[0009] 2）边搅拌边蒸发浓缩使晶种预生长，并缓慢降温至与主体结晶釜海藻糖液相同温度；

[0010] 3）将表面活性剂加入到结晶釜中，搅拌混匀；

[0011] 4）将晶种罐中晶种糖液加入到结晶釜海藻糖液中，在附加磁场下阶段性降温结晶，然后经离心获得海藻糖，洗涤、干燥，即得海藻糖晶体。

[0012] 作为上述技术方案优选的技术方案，步骤1）中所述海藻糖液质量浓度为64％~72％。

[0013] 作为上述技术方案优选的技术方案，步骤1）中所述温度为58℃ 70℃。~

[0014] 作为上述技术方案优选的技术方案，步骤1）中所述晶种大小为200 300目，质量为~步骤2）所述主体结晶釜海藻糖糖液干物质量的0.5% 1%。
~

[0015] 作为上述技术方案优选的技术方案，步骤2）中所述搅拌转速为100 150rpm，真空~度为‑0.04～‑0.06MPa，晶体尺寸为180 200目，降温速率为0.1 1℃/h，结晶釜糖液质量浓~ ~
度为60％ 70％，温度为53℃ 67℃。
~ ~

[0016] 作为上述技术方案优选的技术方案，步骤3）中所述的表面活性剂为C8 C22蔗糖酯~中的一种或多种，浓度为10 100mg/L，混匀时间为10 60min。
~ ~

[0017] 作为上述技术方案优选的技术方案，步骤4）中所述电磁场的磁通量密度为0.2~0.7T，降温结晶速率为0.3 4℃/h，出料温度为20℃ 25℃。
~ ~

[0018] 作为上述技术方案优选的技术方案，步骤4）中洗涤用水温度为7 15℃，用水量为~海藻糖质量的0.5 1倍。
~

[0019] 作为上述技术方案优选的技术方案，步骤4）中干燥温度为35 60℃。~

[0020] 经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明达到的技术效果是：

[0021] （1）本发明结晶方法以海藻糖为主要原料，结晶过程无需加入乙醇等溶剂，天然环保；

[0022] （2）加入非离子型表面活性剂蔗糖酯，不会引入其他离子，且可为人体吸收，对人体无害，蔗糖酯的加入可明显改善糖液分散性，提升结晶效率同时，并能吸附糖液中的杂质；

[0023] （3）将糖液置于电磁场中结晶分离，通过磁场作用对分子和原子的聚集状态、迁移速度和方向产生影响，可降低糖液粘度，提高海藻糖晶体的结晶速度，在较温和的结晶条件下增大产率，又保证产品质量；

[0024] （4）结晶釜中海藻糖浓度低，缩短了海藻糖浓缩和结晶周期，大大降低了生产能耗；

[0025] （5）减少了加晶种时温度降低，晶种结块及分散不均等问题，提高了晶体的均匀程度，产品纯度高，质量稳定，可以广泛用于食品，医药，日用化工等领域。

具体实施方式

[0026] 下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0027] 海藻糖液以淀粉乳为原料，通过酶催化反应转化制得。取17.5°Bé淀粉乳，调节pH5.6，加入0.02‰耐高温ɑ‑淀粉酶，110℃液化反应至DE值8，得麦芽糊精；调节温度58℃，pH6.0，加入1.6‰普鲁兰酶处理4h；调节温度37℃，pH6.8，加入2%麦芽寡糖基海藻糖合成酶、3%麦芽寡糖基海藻糖水解酶搅拌反应12h；调节温度58℃，pH4.2，加入1%糖化酶搅拌处理8h，调节温度80℃，灭酶30min得海藻糖转化液；将海藻糖转化液经20µm过滤后加入0.2%体积的活性炭，80℃脱色60min，至清液透光率>90%；降温至35℃，进离子交换树脂过滤至电导率10 20µs/cm，透光率>95%；将海藻糖液在65℃进行色谱分离；然后打入I效蒸发器，68~ ~73℃，‑0.073 ‑0.065MPa蒸发至质量浓度为45 50%；打入II效蒸发器，61 66℃，‑0.08 ‑~ ~ ~ ~
0.075MPa蒸发至质量浓度为55 60%；打入III效蒸发器，56 59℃，‑0.084 ‑0.082MPa蒸发至~ ~ ~
质量浓度为65 72%，即得海藻糖液。
~

[0028] 上述试剂均为市售取得，其中耐高温ɑ‑淀粉酶酶活为40000 U/mL，普鲁兰酶酶活为2000 U/mL，麦芽寡糖基海藻糖合成酶酶活为150 U/mL，麦芽寡糖基海藻糖水解酶酶活为350 U/mL。对其来源、品牌无要求，符合实验要求即可。

[0029] 实施例1

[0030] 一种新型海藻糖结晶工艺，具体步骤如下：

[0031] （1）取64%质量浓度的海藻糖液至晶种罐中，58℃稳定后加入1% 200目晶种；

[0032] （2）在真空度‑0.04MPa，100rpm搅拌下使晶种长至180目后，以1℃/h速度缓慢降温至与60%结晶釜海藻糖液相同温度53℃；

[0033] （3）将蔗糖硬脂酸酯加入到结晶釜中，使配置成浓度为20mg/L，搅拌混匀10min；

[0034] （4）将晶种罐中晶种加入到结晶釜海藻糖液中，在磁通量密度为0.2T电磁场下，以0.5℃/h降至50℃，以1℃/h降至40℃，以2℃/h降至30℃，最后以4℃/h降至25℃，然后经离心、0.5倍海藻糖质量的7℃水洗涤、35℃下干燥，即得海藻糖晶体。

[0035] 本实施例中，海藻糖成品中海藻糖的颗粒度为30 60目占30.3％，20 30目占~ ~69.7％，海藻糖纯度99.7%。

[0036] 实施例2

[0037] 一种新型海藻糖结晶工艺，具体步骤如下：

[0038] （1）取65%质量浓度的海藻糖液至晶种罐中，60℃稳定后加入0.8%220目晶种；

[0039] （2）在真空度‑0.05MPa，120rpm搅拌下使晶种长至190目后，以0.8℃/h速度降温至与63.5%浓度结晶釜海藻糖液相同温度58℃；

[0040] （3）将蔗糖月桂酸酯加入到结晶釜中，使配置成浓度为50mg/L，搅拌混匀30min；

[0041] （4）将晶种罐中晶种加入到结晶釜海藻糖液中，在磁通量密度为0.3T电磁场下，以0.5℃/h降至53℃，以1℃/h降至45℃，以2.5℃/h降至35℃，最后以4℃/h降至22℃，然后经离心、0.4倍海藻糖质量的10℃水洗涤、50℃下干燥，即得海藻糖晶体。

[0042] 本实施例中，海藻糖成品中海藻糖的颗粒度为30 60目占33％，20 30目占67％，海~ ~藻糖纯度99.8%。

[0043] 实施例3

[0044] 一种新型海藻糖结晶工艺，具体步骤如下：

[0045] （1）取68%质量浓度的海藻糖液至晶种罐中，65℃稳定后加入0.8%250目晶种；

[0046] （2）在真空度‑0.05MPa，150rpm搅拌下使晶种长至200目后，以0.5℃/h速度降温至与65%结晶釜海藻糖液相同温度60℃；

[0047] （3）将乙酸异丁酸蔗糖酯加入到结晶釜中，使配置成浓度为20mg/L，搅拌混匀30min；

[0048] （4）将晶种罐中晶种加入到结晶釜海藻糖液中，在磁通量密度为0.5T电磁场下，以0.5℃/h降至53℃，以1℃/h降至45℃，以2℃/h降至37℃，以3℃/h降至30℃，最后以4℃/h降至20℃，然后经离心、0.2倍海藻糖质量的15℃水洗涤、60℃下干燥，即得海藻糖晶体。

[0049] 本实施例中，海藻糖成品中海藻糖的颗粒度为30 60目占27.2％，20 30目占~ ~72.8％，海藻糖纯度99.7%。

[0050] 实施例4

[0051] 一种新型海藻糖结晶工艺，具体步骤如下：

[0052] （1）取70%质量浓度的海藻糖液至晶种罐中，68℃稳定后加入0.6%280目晶种；

[0053] （2）在真空度‑0.06MPa，130rpm搅拌下使晶种长至200目后，以0.3℃/h速度降温至与68%结晶釜海藻糖液相同温度65℃；

[0054] （3）将八醋酸蔗糖酯加入到结晶釜中，使配置成浓度为100mg/L，搅拌混匀30min；

[0055] （4）将晶种罐中晶种加入到结晶釜海藻糖液中，在磁通量密度为0.6T电磁场下，以0.3℃/h降至60℃，以0.5℃/h降至50℃，以1℃/h降至40℃，以2℃/h降至35℃，以3℃/h降至
30℃，最后以4℃/h降至25℃，然后经离心、0.5倍海藻糖质量的10℃水洗涤、50℃下干燥，即得海藻糖晶体。

[0056] 本实施例中，海藻糖成品中海藻糖的颗粒度为30 60目占32.1％，20 30目占~ ~67.9％左右，海藻糖纯度99.8%。

[0057] 实施例5

[0058] 一种新型海藻糖结晶工艺，具体步骤如下：

[0059] （1）取72%质量浓度的海藻糖液至晶种罐中，70℃稳定后加入0.5%300目晶种；

[0060] （2）在真空度‑0.04MPa，120rpm搅拌下使晶种长至180目后，以0.2℃/h速度降温至与70%结晶釜海藻糖液相同温度68℃；

[0061] （3）分别将肉桂酸蔗糖酯和蔗糖硬脂酸酯加入到结晶釜中，使表面活性剂浓度分别为20mg/L和50mg/L，搅拌混匀60min；

[0062] （4）将晶种罐中晶种加入到结晶釜海藻糖液中，在磁通量密度为0.7T电磁场下，以0.3℃/h降至60℃，以0.5℃/h降至52℃，以1℃/h降至43℃，以2℃/h降至35℃，以3℃/h降至
27℃，最后以4℃/h降至21℃，然后经离心、1倍海藻糖质量的7℃水洗涤、40℃下干燥，即得海藻糖晶体。

[0063] 本实施例中，海藻糖成品中海藻糖的颗粒度为30 60目占37.6％，20 30目占~ ~62.4％，海藻糖纯度99.7%。

[0064] 对比例1

[0065] 取质量浓度为73%的海藻糖溶液，73℃加入5% 80目晶种，200rpm搅拌下以1℃/h速度降温至25℃，然后经离心、1倍海藻糖质量的15℃水洗涤、40℃下干燥，即得海藻糖晶体。

[0066] 本实施例中，海藻糖成品中海藻糖的颗粒度为60 100目占42.1%，30 60目占~ ~32.5％，20 30目占26.4％，海藻糖纯度98.6%。
~

[0067] 对比例2

[0068] 取质量浓度为58%的海藻糖溶液，50℃加入3%80目晶种，200rpm搅拌下以1℃/h速度降温至25℃，然后经离心、1倍海藻糖质量的7℃水洗涤、40℃下干燥，即得海藻糖晶体。

[0069] 本实施例中，海藻糖成品中海藻糖的颗粒度为60 100目占47.3%，30 60目占47％，~ ~20 30目占5.7％，海藻糖纯度98.3%。
~

[0070] 对比例3

[0071] （1）取70%质量浓度的海藻糖液至晶种罐中，68℃稳定后加入0.6%280目晶种；

[0072] （2）在真空度‑0.06MPa，130rpm搅拌下使晶种长至200目后，以0.3℃/h速度降温至与68%结晶釜海藻糖液相同温度65℃；

[0073] （3）将十二烷基苯磺酸钠加入到结晶釜中，使配置成浓度为100mg/L，搅拌混匀30min；

[0074] （4）将晶种罐中晶种加入到结晶釜海藻糖液中，以0.3℃/h降至60℃，以0.5℃/h降至50℃，以1℃/h降至40℃，以2℃/h降至35℃，以3℃/h降至30℃，最后以4℃/h降至25℃，然后经离心、0.5倍海藻糖质量的10℃水洗涤、50℃下干燥，即得海藻糖晶体。

[0075] 本实施例中，海藻糖成品中海藻糖的颗粒度为>100目占3.67%，60 100目占52.4%，~30 60目占38.3％，20 30目占5.63％，海藻糖纯度97.6%。
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[0076] 对比例4

[0077] （1）取70%质量浓度的海藻糖液至晶种罐中，68℃稳定后加入0.6%250目晶种；

[0078] （2）在真空度‑0.06MPa，130rpm搅拌下使晶种长至180目后，以0.3℃/h速度降温至与68%结晶釜海藻糖液相同温度65℃；

[0079] （3）将晶种罐中晶种加入到结晶釜海藻糖液中，在磁通量密度为0.5T电磁场下，以0.3℃/h降至60℃，以0.5℃/h降至50℃，以1℃/h降至40℃，以2℃/h降至35℃，以3℃/h降至
30℃，最后以4℃/h降至25℃，然后经离心、0.5倍海藻糖质量的10℃水洗涤、50℃下干燥，即得海藻糖晶体。

[0080] 海藻糖成品中海藻糖的颗粒度为60 100目占22.1%，30 60目占45.4％，20 30目占~ ~ ~20.4％，海藻糖纯度99.2%。

[0081] 对比例5

[0082] （1）取72%质量浓度的海藻糖液至晶种罐中，70℃稳定后加入0.5%300目晶种；

[0083] （2）在真空度‑0.04MPa，120rpm搅拌下使晶种长至180目后，以0.2℃/h速度降温至与70%结晶釜海藻糖液相同温度68℃；

[0084] （3）分别将肉桂酸蔗糖酯和蔗糖硬脂酸酯加入到结晶釜中，使表面活性剂浓度分别为20mg/L和50mg/L，搅拌混匀60min；

[0085] （4）将晶种罐中晶种加入到结晶釜海藻糖液中，在磁通量密度为0.7T电磁场下，以0.8℃/h降至55℃，以1℃/h降至50℃，以2℃/h降至40℃，以3℃/h降至35℃，以4℃/h降至25℃，最后以5℃/h降至20℃，然后经离心、1倍海藻糖质量的7℃水洗涤、40℃下干燥，即得海藻糖晶体。

[0086] 本实施例中，海藻糖成品中海藻糖的颗粒度为>100目占12.2%，60 100目占49.4%，~30 60目占30.1％，20 30目占8.3％，海藻糖纯度97.2%。
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[0087] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

[0088] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。