[发明专利]一种D-阿拉伯糖的纯化方法

说明书

本发明公开一种D‑阿拉伯糖的纯化方法，包括澄清、脱色、浓缩、除盐，其操作步骤如下：D‑阿拉伯糖粗液由葡萄糖酸或葡萄糖酸盐在二价或三价铁盐催化作用下，与双氧水发生化学反应而制得；向D‑阿拉伯糖粗液加入石灰，调节pH至7.0～9.0，再加入磷酸，调节pH至4.5～5.5，然后加热至70～100℃，加入絮凝剂，搅拌、静置、过滤、去除沉淀，得到澄清糖液；向澄清糖液中加入活性炭搅拌脱色，得到脱色糖液；将脱色糖液浓缩，得到浓缩糖液；浓缩糖液通过离子交换树脂除盐，即得D‑阿拉伯糖精制液。本发明的纯化方法，工艺简单、效率高、成本低，得到的D‑阿拉伯糖透光率为99～100%，纯度达96%以上，品质优良,具有良好的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明属于功能糖生产技术领域，涉及一种D-阿拉伯糖的纯化方法。

背景技术

D-阿拉伯糖是D-核糖的戊糖类似物，是一种重要的还原糖。在医药领域中，常用于合成D-核糖、脱氧核糖、核黄素（维生素B2）、阿糖胞苷、阿糖腺苷等医药的中间体或原料。在食品领域中，不仅可用作新型甜味剂，还可用于调制糖浆的基质、改善酒精饮料品质及合成香料等。此外，在生化领域，可用作细菌培养基和底物，如以D-阿拉伯糖为底物合成酵母中D-抗坏血酸，合成分枝杆菌细胞壁阿拉伯半乳糖。因此，近年来，D-阿拉伯糖在医药、食品、生化等领域的应用已受到越来越多的关注。

由于D-阿拉伯糖在自然界中很少见，仅在某些细菌多糖中存在，因此需要人工合成获得。目前，D-阿拉伯糖的生产方法主要是化学合成法，特别是基于鲁夫-芬顿醛糖降级法的化学合成法，即葡萄糖酸或葡萄糖酸盐在铁催化作用下，与双氧水发生降级反应，得到少一个碳原子的D-阿拉伯糖，其理论收率约为67%，而实际收率却远低于此。针对D-阿拉伯糖收率低的问题，国内外报道了多种改进方法。Hocket和Hudson采用硫酸铁和醋酸钡共同催化葡萄糖酸钙进行双向分解制备D-阿拉伯糖，但其收率仅为34～40%，未达到理论收率的60%。美国专利USP3755294采用葡萄糖酸铁作为催化剂，葡萄糖酸钙与双氧水反应制备D-阿拉伯糖的收率可达到理论值的60%，但此法受限于葡萄糖酸铁的昂贵价格而未能得到推广应用。袁淏、展现名等人将亚铁盐和双氧水组成的芬顿试剂应用于葡萄糖酸盐制备D-阿拉伯糖，收率达到理论收率的60%，中国专利CN103896993A则采用价格较低的硫酸铁为催化剂，通过调控双氧水流加速率以提高双氧水的有效利用率，D-阿拉伯糖的收率达到理论收率的75～80%。中国专利CN102351916A、CN102295664A、CN102850409A分别在公开的化学法制备D-阿拉伯糖的方法中特别提出了对D-阿拉伯糖液的精制技术，其中专利CN102351916A通过加入硫酸去除钙离子和离子交换除盐技术，得到纯度为75～80%的D-阿拉伯糖精制糖液；专利CN102295664A通过电渗析初步除盐、活性炭脱色、离子交换反复脱色除盐工艺，得到D-阿拉伯糖精制液；专利CN102850409A采用电渗析脱盐、离子交换进一步除盐脱色、浓缩、重复脱色等工艺，最终得到纯度85～99%的D-阿拉伯糖精制液。由此可见，除了化学反应技术外，产物D-阿拉伯糖的纯化技术对提高化学法制备D-阿拉伯糖的收率和质量、降低成本同样重要。而纯化技术的关键在于去除D-阿拉伯糖液中的色素、铁、钙及其他离子杂质，从而获得电导率低，纯度高的D-阿拉伯糖精制液。

从上述报道可知，目前化学法制备D-阿拉伯糖虽然在化学反应工艺方面取得了较大的改进效果，但是对产物纯化处理技术仍然存在工艺繁琐，效率低，产品纯度低，成本高等缺点。特别地，铁离子在现有纯化处理工艺中很难的一步去除或者去除绝大部分，这往往会使树脂中毒，糖液颜色加深、除盐脱色困难，且易造成后续结晶产品纯度低，收率低、溶解性差等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种D-阿拉伯糖的纯化方法，以解决现有技术工艺繁琐，效率低，产品纯度低，生产成本高等问题。

本发明的技术方案如下：

一种D-阿拉伯糖的纯化方法，包括澄清、脱色、浓缩、除盐，其操作步骤如下：