一种含 L-阿拉伯糖的代谢调理物及其生产方法 本申请要求于 2011年 5月 10日提交中国专利局、申请号为 201110120290.X、 名称为"一种含 L-阿拉伯糖的代谢调理物及其生产方法"的中国 专利申请的优先 权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域

本发明属于食品领域， 具体地， 涉及一种含阿拉伯糖的代谢调理物及其生 产方法。 背景技术

L-阿拉伯糖是一种稀有的功能糖， 现代医学研究已经证明它对代谢综合症， 如高血糖、 高血压、 高血脂、 肥胖、 便秘等， 具有多方面的调理作用。 目前市 售的 L-阿拉伯糖产品均含纯化的结晶 L-阿拉伯糖。 L-阿拉伯糖主要以聚合物的 形式存在于植物的半纤维素中。 高等植物的干物质中一般含有约 20 ~ 35%的半 纤维素， 而半纤维素主要由木糖和 L-阿拉伯糖组成。 由于半纤维素的产量巨大， 故通过水解植物中的半纤维素可以大量制备木 糖和 L-阿拉伯糖。 然而， 由于半 纤维素水解液中的木糖和 L-阿拉伯糖结构相似， 分离难度 4艮大， 目前一般使用 模拟移动床等色谱方法进行分离， 使纯化的结晶 L-阿拉伯糖的售价非常高， 从 而限制了这种具备良好保健功能的功能糖的普 及使用。 发明内容

由于半纤维素水解液中的木糖和 L-阿拉伯糖物化特性和结构相似， 分离难 度很大, 使得分离和纯化 L-阿拉伯糖十分困难， 从而限制了 L-阿拉伯糖的广泛 应用。 本申请人研究发现， 当调理物中的木糖与 L-阿拉伯糖的含量之比降到一 定的范围时， 食用能发挥调理作用的 L-阿拉伯糖的量时， 伴随阿拉伯糖进入人 体的木糖不仅不会妨碍 L-阿拉伯糖发挥其原有的调理功能， 反而能使 L-阿拉伯 糖的某些有益功能增强， 从而回避了分离木糖和阿拉伯糖的问题， 为阿拉伯糖 的推广应用奠定了基础。

在此基础上，本发明提供了一种含 L-阿拉伯糖的代谢调理物及其生产方法。 本发明的技术方案如下： 一种含 L-阿拉伯糖的代谢调理物， 该代谢调理物 的固形物中含有以下重量百分比的成分：

木糖 20 % - 90 %；

L-阿拉伯糖 10% - 80%;

半乳糖 0% - 15%;

葡萄糖 0% - 15%。

所述的含 L-阿拉伯糖的代谢调理物是用植物半纤维素水� ��液做原料制备而 成。

所述的含 L-阿拉伯糖的代谢调理物是含水量为 25% ~ 35 %的糖浆状物， 或 者是含水量小于 4%的硬糖状物， 或者是结晶性粉末。

所述的含 L-阿拉伯糖的代谢调理物的生产方法， 包括以下步骤： 步骤（1)、 植物半纤维素水解液结晶木糖后所得的结晶母 液稀释后， 无菌 条件下接种入酿酒酵母进行发酵，降低结晶母 液中的葡萄糖和 /或半乳糖的含量； 步骤（2)、 检测步骤（1)的发酵液中的半乳糖和葡萄糖的� ��量均达到预定 含量范围， 停止发酵， 将发酵液离心脱除发酵液中的菌体； 所述预定含量范围 是指得到的产品中的半乳糖和葡萄糖的含量为 上述含 L-阿拉伯糖的代谢调理物 中所规定的半乳糖和葡萄糖的含量范围；

步骤（3)、 向步骤（2)所得脱除菌体后的发酵液中加入活� ��炭脱色； 步骤（4)、 将步骤（3)所得脱色后的发酵液减压浓缩至过� ��和状态， 并冷 却结晶；

步骤（5)、 将步骤（4)所得结晶后的发酵液用离心机离心� �� 分离晶体和结 晶后母液， 所得晶体为含大晶体和小晶体的混合晶体； 或者采用分级离心机进 行离心， 分离大晶体、 小晶体和结晶后母液， 其中大晶体直径和小晶体直径的 比值大于 2; 步骤（6 )、 调整步骤（5 )所得的结晶后母液的含水量， 得到含水量不同的 产品； 将步骤（5 )所得的混合晶体烘干， 或大晶体和小晶体分别烘干， 得到结 晶性粉末产品， 所得含水量不同的产品或结晶性粉末产品即为 所述含 L-阿拉伯 糖的代谢调理物。

步骤（3 ) 中， 发酵液用活性炭脱色时， 加入硅藻土， 脱除发酵液中的蛋白 步骤（3 ) 中， 发酵液用活性炭脱色后， 再经过离子交换树脂脱除离子。 当步骤（ 5 )所得的结晶后母液中的 L-阿拉伯糖含量未达到所述调理物中的 L-阿拉伯糖含量范围时， 重复步骤（4 )和步骤（5 ), 直到达到该范围。

步骤（6 ) 中， 调整所述结晶母液的含水量之前， 重复步骤（3 )进行脱色。 步骤（6 ) 中， 调整所述结晶母液的含水量至 25% ~ 35 %时， 得到糖浆状产 品， 或者调整所述结晶母液的含水量至小于 4 % , 并趁热模压成型， 得到硬糖状 产品。

步骤（5 ) 中， 将所得的小晶体进行重结晶， 然后将重结晶所得的晶体烘干 得到结晶性粉末产品。

由于半纤维素水解液中的木糖和 L-阿拉伯糖物化特性和结构相似， 分离困 难， 从而限制了 L-阿拉伯糖的应用。

众所周知， 木糖本身也具有 L-阿拉伯糖的某些生理特性， 如不被人体利用 而不产生热量； 能进入大肠活化双歧杆菌， 从而改善肠道微生物环境， 提高机 体免疫力， 预防便秘和肠癌； 具备膳食纤维的部分生理功能， 可降低血清胆固 醇； 人体对木糖耐受性较好， 过多食用也不会导致腹胀和腹泻等。 现今， 木糖 已经作为肥胖和糖尿病患者的无热量甜味剂而 大量应用。

本申请人在此基础上， 发现当调理物中的木糖与 L-阿拉伯糖的含量之比降 到一定的范围时， 食用能发挥调理作用的 L-阿拉伯糖的量时， 伴随阿拉伯糖进 入人体的木糖不仅不会妨碍 L-阿拉伯糖发挥其原有的调理功能， 反而能使 L-阿 拉伯糖的某些有益功能增强。 利用这一发现， 本发明提供也得到一种仍然含有 一定量木糖的 L-阿拉伯糖产品， 避免了继续分离木糖和 L-阿拉伯糖而得到纯化 的结晶 L-阿拉伯糖所造成的成本过高的状况， 所得产品的代谢调理功能不仅不 会降低， 一些功能反而得到加强， 从而使 L-阿拉伯糖的使用成本得到降低， 为 L-阿拉伯糖这种具有特殊保健功能的稀有功能� ��的大规模使用开辟了新路。 具体实施方式

实施例 1:

玉米芯半纤维素水解液结晶木糖后所得的结晶 母液稀释成糖度为 32 % (用 折光糖度计测定） 的发酵液， 灭菌后输送到发酵罐， 接入酿酒干酵母， 发酵 1 天后结束发酵； 用蝶式离心机脱除酵母， 将离心上清液输送到脱色罐， 加入活 性炭和硅藻土， 加热到 50°C并保温 1小时， 然后压滤机压滤脱除活性炭和硅藻 土， 得到无色澄清的糖液； 该糖液通过离子交换树脂柱脱除离子， 在真空条件 下浓缩至糖度为 80 % , 冷却结晶； 离心分离结晶， 收集结晶母液， 把结晶母液 的含水量调整为 25 % , 得到糖浆状产品， 该产品即为本发明所述的含 L-阿拉伯 糖的代谢调理物； 用薄层色谱扫描仪测定其固形物的成分， 结果为 （重量百分 比）

木糖 47.3 %；

L-阿拉伯糖 29.5 % ;

半乳糖 8.2 %；

葡萄糖 15.0 % 。 实施例 2:

玉米芯半纤维素水解液结晶木糖后所得的结晶 母液稀释成糖度为 32 %的发 酵液， 灭菌后输送到发酵罐， 接入酿酒干酵母， 经过 3 天发酵， 其葡萄糖浓度 已经降低到占总糖的 3 % , 结束发酵； 用蝶式离心机脱除酵母， 将离心上清液输 送到脱色罐， 加入活性炭和硅藻土， 加热到 50°C并保温 1小时， 然后压滤机压 滤脱除活性炭和硅藻土， 得到无色澄清的糖液； 该糖液通过离子交换树脂柱脱 除离子， 在真空条件下浓缩至糖度为 85 % , 冷却结晶； 离心分离结晶， 收集结 晶母液， 把结晶母液的含水量调整为 35 % , 得到糖浆状产品， 该产品即为本发 明所述的含 L-阿拉伯糖的代谢调理物；用薄层色谱扫描仪� ��定其固形物的成分， 结果为 （重量百分比）

木糖 56.5 %；

L-阿拉伯糖 31.7 % ;

半乳糖 7.6 %；

葡萄糖 4.2 %。

实施例 3

玉米芯半纤维素水解液结晶木糖后所得的结晶 母液稀释成糖度为 30 %的发 酵液， 灭菌后输送到发酵罐， 接入酿酒干酵母， 经过 6天发酵， 葡萄糖已完全 被发酵除掉， 结束发酵； 用蝶式离心机脱除酵母， 将离心上清液输送到脱色罐， 加入活性炭和硅藻土， 加热到 50°C并保温 1小时， 然后压滤机压滤脱除活性炭 和硅藻土， 得到无色澄清的糖液； 该糖液通过离子交换树脂柱脱除离子， 然后 在真空条件下浓缩至糖度为 85 % , 冷却结晶； 离心分离结晶， 收集结晶母液， 结晶母液按同样的方法再浓缩结晶 3 次； 把最后一次的结晶母液重新稀释后加 入活性炭进行脱色， 在真空条件下浓缩到含水量为 30 % , 得到糖浆状产品， 该 产品即为本发明所述的含 L-阿拉伯糖的代谢调理物； 用薄层色谱扫描仪测定其 固形物的成分， 结果为 （重量百分比）

木糖 55.7 % L-阿拉伯糖 36.2 %

半乳糖 8.1 %

葡萄糖 0.0 % 实施例 4

玉米芯半纤维素水解液结晶木糖后所得的结晶 母液稀释成糖度为 30 %的发 酵液， 灭菌后输送到发酵罐， 接入酿酒干酵母， 经过 6天发酵， 葡萄糖已完全 被发酵除掉， 结束发酵； 用蝶式离心机脱除酵母， 将离心上清液输送到脱色罐， 加入活性炭和硅藻土， 加热到 50°C并保温 1小时， 然后压滤机压滤脱除活性炭 和硅藻土， 得到无色澄清的糖液； 该糖液通过离子交换树脂柱脱除离子， 然后 在真空条件下浓缩至糖度为 85 % , 冷却结晶； 离心分离结晶， 收集结晶母液， 结晶母液按同样的方法再浓缩结晶 5 次； 把最后一次的结晶母液重新稀释后加 入活性炭进行脱色， 在真空条件下浓缩到含水量 4 %以下， 然后趁热加入糖果模 具中压制成硬糖状产品，该产品即为本发明所 述的含 L-阿拉伯糖的代谢调理物； 用薄层色谱扫描仪测定其固形物的成分， 结果为 （重量百分比）

木糖 47.6 %

L-阿拉伯糖 37.4 %

半乳糖 15.0 %

葡萄糖 0.0 %

实施例 5

竹子半纤维素水解液结晶一次木糖后所得的结 晶母液稀释成糖度为 15 %的 发酵液， 灭菌后输送到发酵罐， 接入超级酿酒高活性干酵母， 经过 15天发酵， 葡萄糖和半乳糖已完全被发酵除掉， 结束发酵； 用蝶式离心机脱除酵母， 将离 心上清液输送到脱色罐， 加入活性炭和硅藻土， 加热到 50°C并保温 1小时， 然 后压滤机压滤脱除活性炭和硅藻土， 得到无色澄清的糖液； 该糖液通过离子交 换树脂柱脱除离子， 然后在真空条件下浓缩至糖度为 75 % , 冷却结晶； 离心分 离结晶， 收集结晶母液， 结晶母液在真空条件下浓缩到含水量 4 %以下， 然后趁 热加入糖果模具中压制成硬糖状产品， 该产品即为本发明所述的含 L-阿拉伯糖 的代谢调理物； 用薄层色谱扫描仪测定其固形物的成分， 结果为 （重量百分比） 木糖 90.0 %

L-阿拉伯糖 10.0 %

半乳糖 0.0 %

葡萄糖 0.0 % 实施例 6

玉米芯半纤维素水解液结晶木糖后所得的结晶 母液稀释成糖度为 30 %的发 酵液， 灭菌后输送到发酵罐， 接入酿酒干酵母， 经过 6天发酵， 葡萄糖已完全 被发酵除掉， 结束发酵； 用蝶式离心机脱除酵母， 将离心上清液输送到脱色罐， 加入活性炭和硅藻土， 加热到 50°C并保温 1小时， 然后压滤机压滤脱除活性炭 和硅藻土， 得到无色澄清的糖液； 该糖液通过离子交换树脂柱脱除离子， 然后 在真空条件下浓缩至糖度为 87 % , 冷却结晶； 离心分离结晶， 收集第一次混合 晶体和结晶母液； 结晶母液按同样的方法再浓缩结晶一次， 收集第二次混合晶 体； 把收集的第一次混合晶体和第二次混合晶体分 别用 95 %乙醇洗涤并烘干， 分别得到 L-阿拉伯糖含量不同的两种结晶性粉末产品， 该产品即为本发明所述 的含 L-阿拉伯糖的代谢调理物； 用薄层色谱扫描仪测定其固形物的成分， 结果 分别为 （重量百分比）

第一次混合晶体 木糖 90.0 %

L-阿拉伯糖 10.0 %

半乳糖 0.0 %

葡萄糖 0.0 %

第二次混合晶体

木糖 66.3 %

L-阿拉伯糖 33.7 %

半乳糖 0.0 %

葡萄糖 0.0 % 实施例 7

玉米芯半纤维素水解液结晶木糖后所得的结晶 母液稀释成糖度为 30 %的发 酵液， 灭菌后输送到发酵罐， 接入酿酒干酵母， 经过 6天发酵， 葡萄糖已完全 被发酵除掉， 结束发酵； 用蝶式离心机脱除酵母， 将离心上清液输送到脱色罐， 加入活性炭和硅藻土， 加热到 50°C并保温 1小时， 然后压滤机压滤脱除活性炭 和硅藻土， 得到无色澄清的糖液； 该糖液通过离子交换树脂柱脱除离子， 然后 在真空条件下浓缩至糖度为 85 % , 冷却结晶； 用分级离心机分离大、 小晶体， 其中大晶体直径 /小晶体直径的比值大于 2, 分别收集大、 小晶体， 收集结晶母 液； 按同样的方法再结晶四次， 并把收集的小晶体合并在一起， 再用 95 %乙醇 洗涤并烘干， 得到结晶性粉末产品， 该产品即为本发明所述的含 L-阿拉伯糖的 代谢调理物； 用薄层色谱扫描仪测定其固形物的成分， 结果为 （重量百分比） 木糖 44.6 %

L-阿拉伯糖 55.4 %

半乳糖 0.0 % 葡萄糖 0.0 % 实施例 8

实施例 6所得的小晶体， 60°C下重新溶解于 60 %乙醇中， 冷却结晶， 离心 分离结晶， 再用 95 %乙醇洗涤结晶并烘干， 得到结晶性粉末产品， 该产品即为 本发明所述的含 L-阿拉伯糖的代谢调理物； 用薄层色谱扫描仪测定其固形物的 成分， 结果为 （重量百分比）

木糖 20.0 %

L-阿拉伯糖 80.0 %

半乳糖 0.0 %

葡萄糖 0.0 % 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明 所作的进一步详细说明， 不 能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。 对于本发明所属技术领域的普通 技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 其架构形式能够灵活多变， 可 以派生系列产品。 只是做出若干筒单推演或替换， 都应当视为属于本发明由所 提交的权利要求书确定的专利保护范围。