專利名稱：一種聚合度為3-8功能葡聚糖的生物加工方法
技術領域：
本發明涉及一種聚合度為3-8功能葡聚糖的生物加工方法，屬于食品生物技術領域。
背景技術：
隨著我國國民經濟的高速發展，人民生活水平顯著提高，但與膳食結構和生活習慣相關的非傳染性慢性病及代謝綜合癥患者劇增。據調查，我國目前糖尿病患者超9700萬，糖耐量受損者約I. 5億，肥胖超重者近3億。這些慢性疾病及其危險因素水平的快速上升趨勢，已成為威脅我國人民健康的突出問題。世界衛生組織(WHO)于2003年發布的《膳食、營養與慢性病預防》報告中提出了膳食營養因素對健康的作用僅略低于遺傳因素，而明顯大于醫療因素(遺傳因素為15%，膳食營養因素為13%，醫療因素為8%)。因此，隨著醫療 觀念由從“治已病”為主前移到“治未病”和養生保健轉變，膳食干預和營養調控已經成為提高國民健康水平的重要環節。低聚糖集營養、保健、食療于一體，廣泛應用于食品、保健品、飲料、醫藥、飼料添加劑等領域。它作為替代蔗糖的新型功能性糖源，具有廣泛適用范圍和應用前景，近年來國際上頗為流行。美國、日本、歐洲等地均有規模化生產，我國低聚糖的開發和應用起于上世紀90年代中期，近幾年發展迅猛，主要采用酶法生產聚異麥芽糖、低聚果糖、低聚木糖、大豆低聚糖、低聚麥芽糖等產品，2010年總產量超過11萬噸。本發明人深入調查和研究了現有技術并對低聚糖加工方法進行了研究，最終我們發現一種聚合度為3-8功能葡聚糖的生物加工方法。基于上述發現提出了本發明。
發明內容
本發明的目的在于提供一種營養價值高、保健功能好的聚合度為3-8功能葡聚糖的生物加工方法，所得功能葡聚糖產品可應用于食品、保健品、日化、醫藥等多個領域。本發明的技術方案一種聚合度為3-8功能葡聚糖的生物加工方法，其加工步驟為(I)稱取一定質量的蔗糖溶于去離子水配成質量濃度為2%-20%的均勻溶液；(2)添加
0.1-lOU/mL多功能糖酶，控制催化體系在溫度25-60°C、pH值4. 0-7. O、壓力50-300 MPa進行反應，時間控制在0. 5-24h，轉化率達到40%以上；(3)將反應液加熱鈍酶終止反應，離心后上清液經納濾膜分離處理，其中膜截留分子量300Da、操作壓力10-25bar、溫度20_80°C，獲得濃度超過90%的DP3-8功能葡聚糖溶液。為了實現上述發明目的，所述的多功能糖酶為具有水解/轉苷功能的淀粉蔗糖酶(amy Iosucrase )、右旋糖酐鹿糖酶(dextransucrase)、交替糖鹿糖酶(alternansucrase)、羅伊糖鹿糖酶(reuteransucrase)的單一或任意比例混合的酶制劑。所述的生物法合成的功能葡聚糖的聚合度DP為3-8，血糖生成指數GK55。功能葡聚糖的聚合度DP采用離子交換色譜法來測定，血糖生成指數GI采用葡萄糖氧化酶法測定。
本發明的有益效果
(1)本發明的原料采用國內市場上普通銷售的蔗糖產品，原料來源廣、不受產地和季節的限制；
(2)以蔗糖為原料，采用本發明的生產工藝處理，簡化了工藝，有效提高了DP3-8葡聚糖的含量，降低能耗，保證產品質量優良、產品成本明顯下降；同時本發明采用清潔生產工藝，實現有機廢水零排放，對環境無任何不良影響；
(3 )本發明技術的使用實現了連續化生產、工序簡單，易于自動控制；
(4)本發明產品的功能性質易控制，本發明制備的葡聚糖，從原料蔗糖到產品的生產過程，不同DP葡聚糖含量隨酶催化過程不同而變化，產品可應用于不同領域，開發低熱量、低血糖與益生元功能的營養健康系列產品。
圖I為葡聚糖的離子交換色譜圖。
具體實施例方式下面結合實例進一步闡明本發明的內容，但本發明所保護的內容不僅僅局限于下面的實例。實施例I
稱取一定質量的蔗糖溶于去離子水配成質量百分比為10%的均勻溶液；添加0. lU/mL淀粉蔗糖酶，控制催化體系在溫度30°C、pH值5. O、壓力150 MPa進行反應，時間控制在24h，轉化率達到48% ;將反應液加熱鈍酶終止反應，離心后上清液經納濾膜分離處理，其中膜截留分子量300Da、操作壓力lObar、溫度20°C，獲得濃度96%的DP 3-8功能葡聚糖溶液，血糖生成指數GI為48。實施例2
稱取一定質量的蔗糖溶于去離子水配成質量百分比為20%的均勻溶液；(2)添加IOU/mL羅伊糖蔗糖酶與右旋糖苷蔗糖酶混合酶制劑(混合比例為1:1)，控制催化體系在溫度600C、pH值7. O、壓力50MPa進行反應，時間控制在0. 5h，轉化率達到42% ;將反應液加熱鈍酶終止反應，離心后上清液經納濾膜分離處理，其中膜截留分子量300Da、操作壓力25bar、溫度50°C，獲得濃度91%的DP3-8功能葡聚糖溶液，血糖生成指數GI為53。
權利要求
1.一種聚合度為3-8功能葡聚糖的生物加工方法，其特征在于加工步驟為 (1)稱取一定質量的蔗糖溶于去離子水配成質量濃度為2%-20%的均勻溶液； (2)添加0.1-10 U/mL多功能糖酶，控制催化體系在溫度25-60。。、pH值4. 0-7. O、壓力50-300 MPa進行反應，時間控制在0. 5_24h，轉化率達到40%以上； (3)將反應液加熱鈍酶終止反應，離心后上清液經納濾膜分離處理，其中膜截留分子量300Da、操作壓力10-25bar、溫度20_80°C，獲得濃度超過90%的DP3-8功能葡聚糖溶液。
2.根據權利要求I所述的聚合度為3-8功能葡聚糖的生物加工方法，其特征在于多功能糖酶選用具有水解/轉苷功能的淀粉蔗糖酶、右旋糖酐蔗糖酶、交替糖蔗糖酶、羅伊糖鹿糖酶的單一或任意比例混合的酶制劑。
3.根據權利要求I所述的聚合度為3-8功能葡聚糖的生物加工方法，其特征在于生物法合成的功能葡聚糖的聚合度DP為3-8。
4.根據權利要求I所述的聚合度為3-8功能葡聚糖的生物加工方法，其特征在于 聚合度DP為3-8功能葡聚糖的血糖生成指數GK55。
全文摘要
本發明涉及一種聚合度為3-8功能葡聚糖的生物加工方法，屬于食品生物技術領域。本發明以蔗糖為底物，通過利用多功能糖酶生物催化與膜分離結合的技術，制備獲得高純度的聚合度為3-8功能葡聚糖產品。本發明的產品具有良好的水溶性、低熱量、低血糖、益生元等功能特性，可應用涉及到食品、醫藥等多個領域。
文檔編號C12P19/14GK102796783SQ201210301970
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月23日 優先權日2012年8月23日
發明者繆銘, 江波, 許婷, 周榴明, 白愛娟, 張濤 申請人:江南大學