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玉米淀粉酶法制备海藻糖:工艺、应用与市场前景

2007-08-10 04:03 未知 北京技术交易中心 阅读 0
核心摘要: 海藻糖是一种稳定的非还原性双糖,具有保护生物分子免受恶劣环境损伤的功能,广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。本文介绍了以玉米淀粉为原料,通过酶法制备海藻糖的工艺及其优势,分析了国内外市场需求和经济效益。该技术已具备中试条件,有望替代进口产品,市场前景广阔。

海藻糖是一种稳定的非还原性双糖,广泛存在于藻类、细菌、真菌、酵母、昆虫及无脊椎动物中。它既是一种贮藏性糖类,又是应激代谢的重要产物。海藻糖由两个葡萄糖分子通过α,α-1,1-糖苷键连接而成,具有极高的化学稳定性,能够在高温、高寒、干燥失水等恶劣条件下于细胞表面形成特殊的保护膜,有效保护生物分子结构不被破坏,从而维持生命体的生命过程和生物特征。因此,海藻糖可广泛用于生物制剂、医药、食品、化妆品及农业科学等各个行业。

在食品和药品中,海藻糖能够非常有效地保护生物膜和生物大分子,避免细胞受到干燥、冷冻和渗透压巨变造成的伤害;可以有效保护DNA免受由放射线引起的损伤;在医药上可替代血浆蛋白作为生物制品、疫苗的稳定剂;用于化妆品,具有保湿功能;用于食品保鲜、食品甜味剂,能替代高热量的蔗糖,尤其适合糖尿病患者食用;用于儿童食品,如糖果、巧克力的甜味剂,可有效降低儿童龋齿发病率。

目前,全球大规模生产海藻糖的企业主要有日本林原化学公司和中国广西南宁中诺生物工程有限责任公司。北京技术交易中心已完成了以玉米浆淀粉为原料,运用酶法制备海藻糖的全部小试生产工艺,并已具备中试条件。该工艺采用酶法转化,发酵率和原料转化率较高,大大降低了生产成本。具体而言,通过α-淀粉酶和糖基转移酶的作用,将玉米淀粉转化为海藻糖,避免了传统化学合成法的复杂步骤和环境污染问题。

国际市场对海藻糖的需求量很大,估计今后几年内的年需求量将达15万吨以上,而目前国际上海藻糖的综合生产力只有约8万吨/年。随着应用领域的快速拓展,对海藻糖的需求也将相应急剧增加。国内过去所用的海藻糖基本上从日本进口,因此用酶法生产海藻糖产品替代进口产品,还存在很大的市场空间。而且以玉米淀粉为原料生产海藻糖所用菌种为非基因工程菌,所得产品为非基因工程产品,符合消费者对天然产品的偏好。我国每年有2000万新生儿,需10亿支疫苗,用海藻糖作稳定剂,仅此一项的年产值就可达8000万元。

在食品、农产品和海产品保鲜方面,除部分企业的生产水平较低而不使用海藻糖外,2002年的市场需求量已达到2500吨以上,到2005年我国对海藻糖的年需求量将达到10万吨以上。因此,仅将海藻糖的销售定位在普及食品保鲜及化妆品行业,收益就相当可观。据估算,规模为年产海藻糖100吨的生产厂,需要设备投资300万元,直接原材料成本约7000元/吨,产品市场售价为7.9万元/吨,年利润可达480万元。

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