本發(fā)明涉及赤蘚糖醇發(fā)酵液的提純工藝，尤其涉及一種赤蘚糖醇發(fā)酵液的處理方法。

背景技術(shù)：

赤蘚糖醇是一種天然、零熱量、可替代蔗糖的填充型甜味劑，有著同蔗糖相似的清澈甜味，而且不會導(dǎo)致齲齒。赤蘚糖醇可以避免由于量過大而引起的腹脹、腸鳴和腹瀉等副作用，能適用于各類人群，尤其是糖尿病患者。基于赤蘚糖醇的功能和營養(yǎng)作用，它可被廣泛應(yīng)用于糖果、飲料、果凍及果凍型飲料、代糖包、口腔保健品等各種食品和飲料中。

赤鮮糖醇是目前國際上惟一采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)的糖醇甜味劑。赤蘚糖醇是以葡萄糖為原料，由高滲酵母發(fā)酵而來；當發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液中除含赤蘚糖醇外，還有很多其它雜質(zhì)，例如培養(yǎng)基殘留成分、發(fā)酵液滅菌過程中的副產(chǎn)物、菌體代謝過程中的產(chǎn)物、微生物菌體等雜質(zhì)，尤其是有一類揮發(fā)性物質(zhì)，使發(fā)酵液有一種特殊的氣味。這類物質(zhì)在發(fā)酵液后續(xù)處理過程中消除不徹底會使所得的赤蘚糖醇晶體有異味，嚴重影響產(chǎn)品的品質(zhì)。目前的工業(yè)生產(chǎn)中，多采用兩次結(jié)晶的方法去除發(fā)酵異味，即發(fā)酵液先進行菌體去除，再經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶得赤蘚糖醇粗晶體，然后將赤蘚糖醇粗晶體用水溶解后再經(jīng)脫色、離子交換、蒸發(fā)濃縮結(jié)晶得到成品赤蘚糖醇，這種方法生產(chǎn)周期長、能耗大、整體收率低，后續(xù)處理周期可長達90h左右，整體收率僅為85％左右。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種赤蘚糖醇發(fā)酵液的處理方法，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的生產(chǎn)周期長、能耗大、產(chǎn)品整體收率低等問題。

為了實現(xiàn)上述目的或者其他目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種赤蘚糖醇發(fā)酵液的處理方法，具體步驟為：

(1)將赤蘚糖醇發(fā)酵液經(jīng)過陶瓷膜處理，得到透析液；

(2)將步驟(1)得到的透析液經(jīng)過納濾膜處理，得到納濾液；

(3)將步驟(2)得到的納濾液升溫，加入活性炭進行脫色，脫色結(jié)束后過濾除去活性炭得到脫色液；

(4)將步驟(3)所得的脫色液依次通過陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂進行離子交換，得到一次離交液；

(5)將步驟(4)所得的一次離交液蒸發(fā)濃縮，得到一次濃縮液；

(6)將步驟(5)得到的濃縮液依次通過陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂進行離子交換，得到二次離交液；

(7)將步驟(6)得到的二次離交液蒸發(fā)濃縮，然后采用梯度降溫的方式進行降溫結(jié)晶，結(jié)晶結(jié)束后處理得到赤蘚糖醇晶體。

進一步地，本發(fā)明中所述赤蘚糖醇發(fā)酵液是以葡萄糖為原料，經(jīng)高滲酵母發(fā)酵得到的赤蘚糖醇發(fā)酵液。

進一步地，所述陶瓷膜的過濾精度為20-100nm，可以過濾去除發(fā)酵液中的菌體。

進一步地，所述納濾膜的截留分子量為200-500道爾頓，可以除去透析液中的蛋白質(zhì)、色素等小分子物質(zhì)以及部分赤蘚糖醇發(fā)酵液的異味。

進一步地，步驟(3)中將納濾液升溫至40-70℃。

進一步地，步驟(3)中加入活性炭的量與納濾液的體積比為0.1-0.5％，脫色時間為20-50min。

進一步地，步驟(4)和步驟(6)中陽離子交換樹脂為001*7，陰離子交換樹脂為D301，可以除去赤蘚糖醇發(fā)酵液中的色素、殘存的離子和異味。

進一步地，步驟(5)所得到的一次濃縮液的固形物質(zhì)量濃度是20-30％，可以盡可能大的減少后期處理的物料體積又保證物料不會結(jié)晶。

進一步地，步驟(6)所得二次離交液透光率≥99.5％，電導(dǎo)率≤20μs/cm。

進一步地，步驟(7)將二次離交液蒸發(fā)濃縮至固形物質(zhì)量濃度為50-70％。

進一步地，步驟(7)所述梯度降溫的降溫速率是0.5-5℃/h。

進一步地，步驟(7)結(jié)晶結(jié)束后進行處理得到赤蘚糖醇晶體，具體包括離心及烘干，其中烘干溫度為60-70，烘干時間為1-3h。

本發(fā)明所提供的赤蘚糖醇發(fā)酵液的處理方法，將赤蘚糖醇發(fā)酵液經(jīng)陶瓷膜處理后再經(jīng)納濾膜處理，經(jīng)過脫色后，經(jīng)過兩次離子交換樹脂處理，能夠去除赤蘚糖醇發(fā)酵液中絕大部分雜質(zhì)，并徹底消除赤蘚糖醇晶體的發(fā)酵異味，同時離子交換樹脂的順序是陽離子交換樹脂-陰離子交換樹脂，使得到的離交液成中性偏堿性，便于赤蘚糖醇晶體的析出。本發(fā)明的制備方法只需一次結(jié)晶，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)過程損耗小，有效地降低了生產(chǎn)損耗，提高了產(chǎn)品的整體收率，有效降低了高品質(zhì)赤蘚糖醇的生產(chǎn)成本，并且最終得到的赤蘚糖醇晶體沒有任何異味。

具體實施方式

以下通過特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，以下實施例及實施例中的特征可以相互組合。

實施例1

一種赤蘚糖醇發(fā)酵液的處理方法，具體步驟為：

(1)赤蘚糖醇發(fā)酵液經(jīng)過濾精度為20納米的陶瓷膜處理，去除發(fā)酵液中的菌體得到透析液；

(2)將步驟(1)所得透析液經(jīng)截留分子量為200道爾頓的納濾膜處理，去除透析液中的蛋白質(zhì)、色素等小分子物質(zhì)得到納濾液；

(3)將步驟(2)所得納濾液升溫至40℃，加入活性炭進行脫色，活性炭的量與納濾液的體積比為0.1％，脫色時間20min，脫色結(jié)束后過濾除去活性炭得到脫色液；

(4)將步驟(3)所得的脫色液依次通過001*7陽離子交換樹脂、D301陰離子交換樹脂進行離子交換，得到一次離交液；

(5)將步驟(4)所得的一次離交液蒸發(fā)濃縮至固形物質(zhì)量濃度為20％，得到一次濃縮液；

(6)將步驟(5)所得的一次濃縮液依次通過001*7陽離子交換樹脂、D301陰離子交換樹脂進行離子交換，得到二次離交液，二次離交液的透光率99.9％，電導(dǎo)率15.2μs/cm；

(7)將步驟(6)所得的二次離交液蒸發(fā)濃縮至固形物質(zhì)量濃度為50％，以0.5℃/h的速率進行降溫結(jié)晶，結(jié)晶結(jié)束后經(jīng)離心、烘干即得到赤蘚糖醇晶體。

實施例1整個處理過程耗時72h，赤蘚糖醇整體收率為89.7％，最終得到的赤蘚糖醇晶體沒有異味。

實施例2

一種赤蘚糖醇發(fā)酵液的處理方法，具體步驟為：

(1)赤蘚糖醇發(fā)酵液經(jīng)過濾精度為50納米的陶瓷膜處理，去除發(fā)酵液中的菌體得到透析液，；

(2)將步驟(1)所得透析液經(jīng)截留分子量為300道爾頓的納濾膜處理，去除透析液中的蛋白質(zhì)、色素等小分子物質(zhì)得到納濾液；

(3)將步驟(2)所得納濾液升溫至50℃，加入活性炭進行脫色，活性炭的量與納濾液的體積比為0.3％，脫色時間30min，脫色結(jié)束后過濾除去活性炭得到脫色液；

(4)將步驟(3)所得的脫色液依次通過001*7陽離子交換樹脂、D301陰離子交換樹脂進行離子交換，得到一次離交液；

(5)將步驟(4)所得的一次離交液蒸發(fā)濃縮至固形物質(zhì)量濃度為25％，得到一次濃縮液；

(6)將步驟(5)所得的一次濃縮液依次通過001*7陽離子交換樹脂、D301陰離子交換樹脂進行離子交換，得到二次離交液，二次離交液透光率99.7％，電導(dǎo)率10μs/cm；

(7)將步驟(6)所得的二次離交液蒸發(fā)濃縮至固形物質(zhì)量濃度為60％，以3℃/h的速率進行降溫結(jié)晶，結(jié)晶糖膏經(jīng)離心、烘干得到赤蘚糖醇晶體。

實施例2整個處理過程耗時70h，赤蘚糖醇整體收率為90.2％，最終得到的赤蘚糖醇晶體沒有異味。

實施例3

一種赤蘚糖醇發(fā)酵液的處理方法，具體步驟為：

(1)赤蘚糖醇發(fā)酵液經(jīng)過濾精度為100納米的陶瓷膜處理，去除發(fā)酵液中的菌體得到透析液；

(2)將步驟(1)所得透析液經(jīng)截留分子量為500道爾頓的納濾膜處理，去除透析液中的蛋白質(zhì)、色素等小分子物質(zhì)得到納濾液；

(3)將步驟(2)所得納濾液升溫至70℃，加入活性炭進行脫色，活性炭的量與納濾液的體積比為0.5％，脫色時間50min，脫色結(jié)束后過濾除去活性炭得到脫色液；

(4)將步驟(3)所得的脫色液依次通過001*7陽離子交換樹脂、D301陰離子交換樹脂進行離子交換，得到一次離交液；

(5)將步驟(4)所得的一次離交液蒸發(fā)濃縮至固形物質(zhì)量濃度為30％，得到一次濃縮液；

(6)將步驟(5)所得的一次濃縮液依次通過001*7陽離子交換樹脂、D301陰離子交換樹脂進行離子交換，二次離交液透光率100％，電導(dǎo)率9.6μs/cm；

(7)將步驟(6)所得的二次離交液蒸發(fā)濃縮至固形物質(zhì)量濃度70％，以5℃/h的速率進行降溫結(jié)晶，結(jié)晶糖膏經(jīng)離心、烘干得到赤蘚糖醇晶體。

實施例3整個處理過程耗時73h，赤蘚糖醇整體收率為91.5％，最終得到的赤蘚糖醇晶體沒有異味。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。