制备非可结晶多元醇糖浆的方法技术

本发明专利技术涉及制备耐热、耐碱性介质的非可结晶多元醇糖浆的新方法，该方法包括将糖浆氢化的步骤和将氢化糖浆焦糖化的步骤，其特征在于：将氢化和焦糖化的糖浆经离子交换树脂纯化，所述纯化包括于５０℃以下的温度下至少通过一次强阳离子树脂，所述温度系作为最终组合物中所需还原糖比例的函数而加以选择的。本发明专利技术还涉及所获得的多元醇糖浆在牙膏制备上的应用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制备耐热、耐碱的非可结晶多元醇糖浆的新方法。更具体地说，本专利技术涉及可用于肥皂或洗涤剂的制备、药用糖浆或牙膏的配制中(即需在碱性和/或热环境中不形成不合要求的呈色或味觉上不适的化合物的任何应用中)的多元醇的制备方法。多元醇指还原单糖、还原多糖(如二糖、寡糖和多糖)及其混合物催化加氢得到的产物，下文称作“糖类糖浆”。作为一般规则，用于按本专利技术的催化加氢的还原单糖是葡萄糖、木糖、果糖和甘露糖。所得的多元醇为山梨醇、木糖醇和甘露醇。二糖最常用的是麦芽糖、异麦芽寡糖(isomaltulose)、麦芽寡糖(maltulose)、异麦芽糖和乳糖，它们在催化加氢时得到麦芽糖醇、isomalt、异麦芽糖醇和乳糖醇。在本专利技术上下文中，非可结晶组合物指于20℃形成非可结晶糖浆，在密封容器中储存1个月时其干物质比为70％的多元醇混合物。本专利技术上下文中的非可结晶山梨醇在欧洲药典(1997)第0437段进行了限定。山梨醇糖浆广泛用于农业食品、制药和化学领域。在牙膏配制(特别是碳酸氢钠牙膏的制备)中，只有山梨醇在碳酸氢钠存在下是稳定的，且储存中不引起棕色变化，才可用作湿润剂。这种呈色是因碳酸氢盐作用于还原糖(葡萄糖、麦芽糖、寡糖类和多糖类)而引起的。呈色强度随多糖中单糖单元数的增加而增加，因此一分子麦芽糖比一分子右旋糖呈色强。放置糖浆的温度也强烈地促进呈色。已发现，45℃储存10天与20℃储存15个月达到同样强度的呈色作用。这些糖浆较佳为非可结晶的，有利于在无论什么气候条件下进行操作和转运，并确保从这些糖浆制得的终产物稳定。麦芽糖醇糖浆也代表一大类，主要用于制备非生龋药物和食物制品。木糖醇糖浆虽然价格较贵，但因其甜度高、其齿科性质好及其优异的湿润剂性能而被广泛使用。已知多元醇糖浆在碱存在下的呈色作用与游离还原糖(葡萄糖、麦芽糖、寡糖类和多糖类)的存在有关。因此，为了改善这些糖浆稳定性，必须消除这些游离糖。在实验室规模上已经研究了各种方法。日本专利JP 51.8606为获得几乎不含非还原糖的很纯的山梨醇，在整个还原反应中保持碱性条件下还原结晶葡萄糖，提供了改善可结晶山梨醇糖浆纯度的前景。但是，上述技术在工业规模上无实用性，因为它需要高成本的送料、监测和控制系统及在反应中持续添加缓冲液和碱液，给后续的纯化步骤造成困难。该方法因使用大量反应剂而污染也相当高。而且，用所述方法得到的山梨醇糖浆的稳定性也无参照。日本专利JP 41.12212提到了一种耐热和碱的纯度极大的山梨醇的制备方法，它必须在高压下加氢并在还原反应即将完成前将pH调节至8-10，或者将已用碱调节pH至8-10的还原山梨醇溶液从60℃加热至90℃，并在直接残余的还原糖分解后(用/不用酸中和及脱色或不脱色)经过滤分离，再经离子交换树脂纯化。使用于可结晶山梨醇溶液的上述方法引起相当量杂质的形成，因为还原糖经受了5小时的较长处理时间，且该方法并不赋予足够的稳定性。日本专利JP 63.79844和JP 71.45090描述了耐热和耐碱多元醇的制备方法，它必须将先用炭黑处理然后通过离子交换树脂的纯化的多元醇水溶液在热碱介质中处理1-2小时，然后再将50℃所得溶液经离子交换树脂纯化。上述方法特别打算用于从很纯的葡萄糖糖浆得到的可结晶山梨醇糖浆。此类可结晶糖浆因其很多弊端而特别不适用于牙膏，上述方法也因涉及多步操作而特别复杂，因此难以在工业规模上应用。欧洲专利EP 0711743(其专利权人为本申请人)描述了在碱性介质中化学性质高度稳定且反应性很低的多元醇组合物。这些组合物特别适用于碱性介质，必须不呈色，系通过简单的或复合的还原糖催化加氢然后将糖浆稳定化和将稳定糖浆纯化而得到的。稳定化步骤必须使氢化得到的山梨醇糖浆氧化、焦糖化或发酵，以得到在S试验中光密度≤0.100的糖浆。本申请人证明仅在上述试验值低时能得到满意的稳定性，反映了组合物在碱性介质中对呈色的敏感性。为了进一步改善上述类型的方法，并为了保护环境而限制无机和有机废物量，本申请人在长期研究后开发了一种新方法，该方法获得在碱性介质中足够稳定的非可结晶多元醇糖浆，并通过限制纯化操作而提供现有技术所不能提供的高产率和低污染。本申请人发现，为了获得耐热和耐碱的非可结晶多元醇糖浆，必须使已氢化和焦糖化的糖浆于50℃以下的温度下通过至少一种强阳离子树脂纯化，所述温度系作为最终组合物中所需还原糖比例的函数而加以选择的。因此，本专利技术提供一种制备耐热、耐碱性介质的非可结晶多元醇糖浆的新方法，该方法包括将糖浆氢化的步骤和将氢化糖浆焦糖化的步骤，其特征在于将氢化和焦糖化的糖浆经离子交换树脂纯化，所述纯化包括于50℃以下的温度下至少通过一次强阳离子树脂，所述温度系作为非可结晶多元醇糖浆中所需还原糖比例的函数而加以选择的。本申请人进行的相当可观的研究证明了经强阳离子树脂纯化时的工作温度对保持产品质量的重要性。纯化后组合物的质量、特别是其还原糖的最终比例与通过强阳离子树脂时的温度成反比。因此，按照本专利技术的经强阳离子树脂纯化在50℃以下的温度下进行，该温度系作为纯化后最终组合物中所需还原糖比例的函数而加以选择的。本申请人发现，通过树脂时的温度可以作为焦糖化后所得还原糖的比例和纯化的多元醇糖浆中所需还原糖的最终比例的函数来调节。所需比例作为拟用糖浆的用途的函数而改变。为了制备牙膏，除了糊剂中碱剂的性质外，必须特别考虑用来测定抗多元醇糖浆呈色的可接受限度所用的着色剂的性质。呈微黄色对于蓝色糊剂较易接受。测定还原糖比例的可接受限度时，所用的调味剂也是要考虑的因素。对于某些碳酸氢盐糊剂来说，可接受的限度为每百万份350份还原糖(表示为右旋糖当量，下文简称ppm)，对于其他如含焦磷酸盐的糊剂来说，比例≤500ppm可以是合适的。这对于其他药物、化妆品和食品应用同样是可适用的。在非可结晶多元醇糖浆氢化和焦糖化的最适条件下，得到还原糖最小比例为50ppm至100ppm。申请人发现，在这些条件下，这类糖浆可经强阳离子树脂纯化的最高温度是50℃，如果使要得到的还原糖在树脂中增加的比例，还原糖最终值低于或等于500ppm，作为可接受的最大限度。因此，可将经过树脂时的温度作为最终组合物中所需还原糖比例和焦糖化后开始存在的还原糖的比例的函数调节为低于50℃，如后面更完全地解释的那样。因此，按照本专利技术，如果多元醇组合物中所需还原糖的比例很低，通过强阳离子树脂的温度可调节为≤40℃，较佳为≤30℃，更佳为20℃—30℃。纯化本身可用标准技术进行，即先通过强阳离子树脂，再通过强阴离子树脂，然后通过两种树脂等份混合物的混合床。还可改变合用树脂的顺序。强阳离子树脂的目的是消除阳离子，特别是来自焦糖化中所用碳酸钠的钠离子和来自氢化催化剂的可溶性镍。强阴离子树脂的目的是消除有机阴离子，特别如焦糖化步骤的降解产物葡糖酸盐。最后步骤中使用的混合床通过减少前面步骤中可能出现的离子渗漏而使纯化步骤最优化。较佳的阳离子树脂是以强酸形式使用的带有磺酸型官能团SO3H的强阳离子树脂，例如，得自ROHM和HAAS的IR 200 C树脂。较佳的阴离子树脂是强阴离子树脂，如得自同一制造商的IRA 910树脂。混合床由这两种树脂的混合物组成。在本专利技术方法的一个优选实施例中，为了防止在树脂中过本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备耐热、耐碱性介质的非可结晶多元醇糖浆的方法，该方法包括将糖浆氢化的步骤和将氢化糖浆焦糖化的步骤，其特征在于：将氢化和焦糖化的糖浆经离子交换树脂纯化，所述纯化包括于５０℃以下的温度下至少通过一次强阳离子树脂，所述温度系作为最终组合物中所需还原糖比例的函数而加以选择的。

【技术特征摘要】
FR 1999-10-28 99/134921.制备耐热、耐碱性介质的非可结晶多元醇糖浆的方法，该方法包括将糖浆氢化的步骤和将氢化糖浆焦糖化的步骤，其特征在于将氢化和焦糖化的糖浆经离子交换树脂纯化，所述纯化包括于50℃以下的温度下至少通过一次强阳离子树脂，所述温度系作为最终组合物中所需还原糖比例的函数而加以选择的。2.如权利要求1所述的方法，其特征还在于在氢化反应器中，于氢气下且不分离催化剂的情况下，在氢化反应结束时引入碳酸钠，进行焦糖化。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征还在于当pH看来稳定时，焦糖化步骤包括将经氢化的糖浆的pH改变为9-11，较佳为9.5-11。4.如权利要求1-3之一...

【专利技术属性】
技术研发人员：JP萨洛米，P费雷，P勒菲弗尔，
申请(专利权)人：罗凯脱兄弟公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]