淀粉生产塔格糖的制备技术

塔格糖(D-Tagatose)是天然存在的一种稀有单糖，是半乳糖的酮糖形式，果糖的差向异构体。甜味特性与蔗糖相似，而产生的热量只为蔗糖的三分之一，是天然低热量甜味剂。目前生产塔格糖的方法有化学合成法和生物转化法两种，以半乳糖为原料，通过化学方法或生物转化进行异构化反应而成，然而乳糖和半乳糖的较高原料价格影响了塔格糖的最终价格 （～60万元/吨），比如，用于糖尿病人的保健品。而我们采用廉价淀粉，利用多酶分子机器，可以获得成本低廉的塔格糖。

市场前景

塔格糖最早在美国获准上市，2001年，美国食品及药物管理局（FDA）已经对塔格糖的安全性进行了确认，批准其为GRAS产品，可作为甜味剂用于食品饮料业以及医药制剂中。同年，联合国粮农组织和世界卫生组织联合食品添加剂委员会（JECFA）推荐塔格糖为一种新的低热量甜味剂，可以作为食品添加剂使用。欧盟于2005年12月批准塔格糖在欧洲上市。我国于2014年5月批准塔格糖为新食品原料。目前，塔格糖已获全球30多个国家以及WHO/FAO和国际食品法典委员会的核准，并对其每天允许摄入量和使用用途不作限制。

D-塔格糖有着非常低的升糖指数，可添加在许多食品和饮料，带来多种健康益处，如预防和延缓糖尿病的进展，降低肥胖，心血管疾病，高血压和癌症的风险，预防龋齿，刺激广泛使用生长在大肠内的益生菌有益微生物，甚至加强人体的自然防御系统。塔格糖在消费领域主要可以用于替代食糖，作为餐桌甜味剂，即食食品，饮料，功能食品。其中塔格糖在餐桌甜味剂中消费占比最大，约为30%。

经调研，目前全球塔格糖产业发展整体处于起步阶段，产量相对较小，全球总产量约在1～2万吨，价格约为600元人民币/千克。我国塔格糖产量在1000吨左右，消费量为600吨左右。随着我国对健康保健问题的重视和塔格糖在我国的逐渐推广，塔格糖在我国的消费量将会在2018年左右达到2000吨左右，按照目前塔格糖的售价（300-600 元/千克），仅国内市场规模就能达到6-12亿元左右。

技术特点

本项目利用价格低廉的淀粉（3000元/吨）作为原料生产高附加值的塔格糖。反应体积为2mL，底物浓度为20 g/L, 转化率超过60%，整个反应过程不需要复杂的反应器，完全在常压、中温（40-80 oC）下进行。目前正在开展1L规模的扩大试验，并增加底物浓度，预计将来产量会提高到80 g/L。该反应体系所使用的酶均为热稳定酶，团队对于使用热稳定的多酶分子机器进行规模化催化已有丰富工程放大示范经验，完全可以完成塔格糖的工业化生产。

效益分析

本项目生产塔格糖的综合成本为2-3万元/吨。只是目前塔格糖的售价的1/10，以年产1000吨塔格糖的生产线计算，利润可达3亿元到6亿元左右。

在几年内，生产塔格糖的综合成本将降低到1-1.5万元/吨（中期目标）和0.5万元/吨（最终目标）。将取代高果糖（玉米）糖浆和部分蔗糖。