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乳果糖

乳果糖,别名4-O-β-D-吡喃半乳糖基-D-果糖,是由半乳糖与果糖组成的二糖,在自然界中并不存在。一般乳果糖是以糖浆状产品出现。乳果糖具有重要的生理及药理功能,广泛用于临床医药,保健品和食品添加剂等多个领域。

中文名称:乳果糖

中文别名:4-O-β-D-Galactopyranosyl-D-fructofuranose;异构化乳糖液;

英文名称:lactulose

英文别名:laevolac;Lactulose;Cholac;Enulose;Liforos;

CAS号:4618-18-2

分子式:C12H22O11

分子量:342.29600

外观与性状:白色粉末

密度:1.32 g/cm3

熔点:169°C (dec.)

沸点:680.5oC at 760 mmHg

闪点:365.4oC

折射率:1.45-1.47

水溶解性:76.4 G/100 ML (30 oC)

1、化学法

碱单一催化：该体系主要使用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、叔胺为催化剂，乳果糖转化率在20%左右。这类碱性试剂作用于乳糖，使乳糖异构化生成乳果糖，但同时生成了相当数量的降解产物如半乳糖、果糖等，产物不仅难以分离，而且颜色常常较深。副产物和色素的产生，不但降低了乳果糖的产率，也给糖浆的进一步纯化及制取结晶带来困难。

酸碱协同催化：该体系是通过在反应体系中加入硼酸，在碱性条件下，硼酸能使乳果糖形成乳果糖-硼酸盐络合物，使反应的平衡朝着有利于乳果糖生成的方向移动。络合物的形成及反应平衡的移动地减少了降解产物的生成。整个反应过程中只有少部分的乳果糖会转化成副产物，乳果糖转化率在70%左右，*可达75%。转化完成后，将反应体系的pH转化为酸性，络合物就会发生分解，生成乳果糖和硼酸盐，再将硼酸盐去除后就可得到纯净的乳酮糖。因硼酸盐是一种弱酸盐，一般的阴离子交换树脂几乎不能将其脱除到安全标准以下，需要采用特异性去除硼酸的离子交换树脂，其价格较昂贵。酸碱协同催化制备乳果糖减少了副产物的生成，提高了乳果糖的得率，并有利于乳果糖的提纯精制，这也是目前乳果糖工业化生产的主要方法。

铝酸钠催化：该体系作用机理与硼酸类似，铝酸钠可与异构化反应生成的乳酮糖发生络合反应，乳果糖转化率在60%左右；但在一般情况下，铝酸盐体系中副产物的生成比率要比硼酸盐体系高，并且铝离子的去除较困难。近年来，有部分学者采用包括沸石、海泡石、蛋壳粉、牡蛎壳粉等非均一催化剂来制备乳果糖，发现在15g/L添加量、90℃下，可得到20%的乳果糖转化率；采用鸡蛋壳粉为催化剂，在12g/L添加量、96℃下，反应120min下得到18%-21%的乳果糖转化率。虽然沸石、海泡石、蛋壳粉、牡蛎壳粉做催化剂乳果糖转化率不高，但他们保持在固体状态，容易通过过滤去除，所以非均一催化剂制备乳果糖具有较强的发展潜力。