專利名稱：高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的新技木，高純度低聚果糖是采用固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)化，精制、色譜分離技術(shù)來制備的，同時產(chǎn)生低聚果糖分離母液；并對分離母液進行綜合利用，實現(xiàn)高純度低聚果糖與果葡糖粉的聯(lián)合生產(chǎn)，屬于糖的制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
低聚果糖由于其獨特的結(jié)構(gòu)，不被消化道的胃酸和酶消化，能直達大腸，被人體有益的菌群雙歧桿菌迅速選擇性吸收，使雙歧桿菌迅速増殖，并產(chǎn)生短鏈脂肪酸，使腸道PH值偏向酸性，抑制有害菌群的生長，同時降低某些有害還原酶的活性，減少腸道內(nèi)致癌物和有害代謝物的生成和積累，真正起到清除腸道垃圾的作用。普通級的低聚果糖中含有約30%的單糖(葡萄糖和果糖)和15%_20%的蔗糖，從而限制了低聚果糖的應(yīng)用范圍，如對于特殊群體，尤其對糖尿病人及齲齒患者不適用。而高純度低聚果糖幾乎不含有單糖和ニ糖，因此，高純度低聚果糖適用于肥胖人群、糖尿病人及特定患者群體。目前，低聚果糖多是以蔗糖為原料發(fā)酵生產(chǎn)的，采用發(fā)酵法生產(chǎn)，后處理工藝繁瑣，導(dǎo)致低聚果糖生產(chǎn)成本高，而且產(chǎn)生大量的廢棄物，污染環(huán)境。同時，采用發(fā)酵法或酶法直接生產(chǎn)的低聚果糖，其有效成分含量一般在55%，高純度低聚果糖需要進ー步采用色譜分離技術(shù)進行提純，將低聚果糖中的單糖和ニ糖分離出去，同時產(chǎn)生以單糖和ニ糖為主要組分的分離母液。分離母液中由于組分復(fù)雜，難以直接利用，直接排掉，既污染環(huán)境又造成了資源的浪費。中國發(fā)明專利ZL 96106345. 9采用菌體發(fā)酵制備低聚果糖。然而采用菌體發(fā)酵，エ藝繁瑣，成本高，污染嚴重。中國發(fā)明專利ZL 201010102631. 6采用蔗糖酶酶解蔗糖溶液，并采用色譜分離技術(shù)制備高純度果糖液和葡萄糖液，然后將葡萄糖液異構(gòu)生產(chǎn)果葡糖漿，其中沒有生產(chǎn)低聚果糖的相關(guān)信息，同時其直接采用蔗糖為原料，不涉及低聚果糖分離母液的應(yīng)用，而且エ業(yè)中多以淀粉為原料，經(jīng)過液化、糖化、異構(gòu)、脫色離交、濃縮來生產(chǎn)果葡糖漿。中國發(fā)明專利ZL 200910026901.7以大孔陰離子樹脂固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶，所得固定化酶的酶活回收率81. 2%，循環(huán)使用10次。該固定化酶的酶活回收率低，循環(huán)使用率低，樹脂預(yù)處理復(fù)雜，且樹脂用量大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的新技術(shù)，本技術(shù)中高純度低聚果糖以蔗糖為原料，利用固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)化、色譜分離技術(shù)制備的。本發(fā)明在于提供一種低聚果糖分離母液綜合利用的新技木，并實現(xiàn)了高純度低聚果糖與果葡糖粉的聯(lián)合生產(chǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法，其特征是它、包括以下步驟(1)配制蔗糖溶液；配制30%-40%的蔗糖溶液，調(diào)節(jié)PH4.0-6.0，溫度50-60。。。(2)固定化酶轉(zhuǎn)化在配制好的蔗糖溶液中加入固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶，保溫6_8h，低聚果糖含量55%以上，即低聚果糖55液，過濾，收集固定化酶；所述固定化酶轉(zhuǎn)化是采用氧化鋁-卡拉膠-戊ニ醛交聯(lián)固定化技術(shù)固定化的果糖基轉(zhuǎn)移酶進行低聚果糖的轉(zhuǎn)化制備低聚果糖；
(3)高純度低聚果糖與低聚果糖分離母液制備經(jīng)固定化酶轉(zhuǎn)化后的低聚果糖55液經(jīng)脫色過濾、離交、色譜分離制備含量在95%以上的高純度低聚果糖；此過程中，同時產(chǎn)生以單糖和蔗糖為主要組分的分離母液；
(4)蔗糖酶酶解將低聚果糖分離母液濃縮到30%-50%，調(diào)pH3 6.5，按100_300g/t (蔗糖)加入蔗糖酶，溫度5(T60°C，酶解時間12 48h，滅酶；
(5)精制將蔗糖酶酶解所得的料液，加入活性炭一次脫色過濾、一次離交；
(6)異構(gòu)將一次脫色、離交所得的料液，調(diào)節(jié)pH7.0-9. 0，溫度5(T65°C，加入硫酸鎂O. 5 I. Okg/m3料液，亞硫酸鈉O. 5 I. Okg/m3料液，糖濃30%_50%，攪拌15min，然后將料液打入異構(gòu)柱，柱內(nèi)溫度5(T65°C，流速3(T40mVh;
(7)精制將異構(gòu)后料液，加入活性炭二次脫色過濾、二次離交；
(8)濃縮、干燥、粉碎精制后料液經(jīng)濃縮、干燥、粉碎得果葡糖粉產(chǎn)品。本方案的具體特點還有，所述固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶進行低聚果糖的轉(zhuǎn)化制備低聚果糖的條件為蔗糖溶液30%-40%，pH4-6，溫度50-60°C，保溫6_8h，且該固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶的加入量為2000-3000u/kg蔗糖。所述固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶采用氧化鋁-卡拉膠-戊ニ醛交聯(lián)固定化技術(shù)固定是指固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶是以氧化鋁為載體初次固定，再以卡拉膠包埋，戊ニ醛為交聯(lián)劑，再次固定；固定化條件氧化鋁和酶液的體積比為l:2-3，50-60°C水浴，pH 6. 0-7. O,以100-200rpm (轉(zhuǎn)/分鐘)的轉(zhuǎn)速振蕩吸附2_4h，加入戊ニ醛溶液，交聯(lián)劑戊ニ醛的最終濃度為O. 2%-0. 4%，于4-10°C、80-100rpm緩慢振蕩下交聯(lián)4_6h后，過濾，用pH7. O的磷酸鹽緩沖液洗滌，沖洗戊ニ醛殘留及未固定的游離酶，直至洗出液無酶活力，即得初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶；再以卡拉膠包埋，28°C恒溫箱中干燥5h，切成小塊，置于戊ニ醛溶液中硬化6-8h。該固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶最適PH4-6，溫度50_60°C，卡拉膠溶液的濃度為20g/L，戊ニ醛濃度為O. 2%-0. 4%。固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶其固定化技術(shù)為氧化鋁和酶液的體積比為1:2.5，在pH6. 5，55°C水浴，以150rpm的轉(zhuǎn)速振蕩吸附2_4h，加入戊ニ醛溶液，交聯(lián)劑戊ニ醛的最終濃度為O. 3%，于4-10°C、90rpm緩慢振蕩下交聯(lián)4_6h后，過濾，用pH6. 0-7. O的磷酸鹽緩沖液洗滌，沖洗戊ニ醛殘留及未固定的游離酶，直至洗出液無酶活力，即得初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶；
配制20g/L卡拉膠溶液，水浴加熱至溶化，然后靜置降至常溫，得卡拉膠溶液，將初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶按照10%-20%的重量百分比加入卡拉膠溶液中，再以卡拉膠包埋，28°C恒溫箱中干燥5h，切成小塊，置于O. 2%-0. 4%的戊ニ醛溶液中硬化6-8h，用pH7. O的磷酸鹽緩沖液將戊ニ醛沖洗干凈，即得再次固定化的果糖基轉(zhuǎn)移酶。載體氧化鋁的物理性質(zhì)顆粒直徑為2_3mm，堆積密度0· 2-0. 4g/cm3,孔容O. 5cm3/g,比表面 200_300m2/g。氧化鋁和酶液的體積比為1:2. 5，在pH 6. 5，55°C水浴，以150rpm的轉(zhuǎn)速振蕩吸附2-4h，加入戊ニ醛溶液，交聯(lián)劑戊ニ醛的最終濃度為O. 3%，于4-10°C、90rpm緩慢振蕩下交聯(lián)4-6h后，過濾，用pH6. 0-7.0的磷酸鹽緩沖液洗滌，沖洗戊ニ醛殘留及未固定的游離酶，直至洗出液無酶活力，即得初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶；將初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶按照15%的重量百分比加入20g/L卡拉膠溶液中，再以卡拉膠包埋，28°C恒溫箱中干燥5h，切成小塊，置于O. 2%-0. 4%的戊ニ醛溶液中硬化6-8h，用pH7. O的磷酸鹽緩沖液將戊ニ醛沖洗干凈，即得再次固定化的果糖基轉(zhuǎn)移酶。本該固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶的酶活回收率可達到88%以上，可重復(fù)使用90次以上；該固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶的酶活力可達386U/g。所述鹿糖酶是諾維信β -呋喃果糖苷酶(invertase),其通用商品名為鹿糖酶,酶活力200000U/g，是ー種由經(jīng)選擇的釀酒酵母菌株生產(chǎn)的酶制劑；該酶的反應(yīng)條件為溫度50-60°C, pH3-6. 5，加酶量 100_300g/t 蔗糖，酶解時間 12 48h。 采用六效蒸發(fā)器對二次離交后的料液進行濃縮。將二次脫色、離交所得的料液打入六效蒸發(fā)器干燥，濃縮料液，進料濃度30%-50%，進料溫度6(T65°C ;壓力15MPa 20MPa，出料濃度50%-60%。采用帶式真空連續(xù)干燥法對濃縮后料液進行干燥，得到糖餅；進料濃度50%_60%，真空度-O. 08 -O. 09MPa，傳送帶速度為13_20cm/min。將干燥得到的糖餅，粉碎過6(Γ100目篩子，得到果葡糖粉。步驟6中異構(gòu)前料液組分為葡萄糖50%_70%、果糖10%_30%，低聚果糖1%_4%。本發(fā)明的有益效果
(I)本發(fā)明實現(xiàn)了高純度低聚果糖與果葡糖粉的聯(lián)合生產(chǎn)，在生產(chǎn)高純度低聚果糖的同時，既充分利用了高純度低聚果糖制備過程中產(chǎn)生的分離母液，又生產(chǎn)出高質(zhì)量的果葡糖粉。(2)本發(fā)明采用固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶生產(chǎn)低聚果糖，該技術(shù)生產(chǎn)周期短，而且所固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶可以重復(fù)利用，較發(fā)酵法明顯簡化生產(chǎn)エ藝，生產(chǎn)周期短，大大降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明是利用固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶來生產(chǎn)高純度低聚果糖，簡化了低聚果糖的生產(chǎn)工藝；由于該果糖基轉(zhuǎn)移酶是以氧化鋁為載體，初次固定，然后采用卡拉膠包埋，戊ニ醛為交聯(lián)劑，再次固定，所以該固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶的酶活回收率可達到88%以上，可重復(fù)利用90次以上。該技術(shù)最大酶活力可達386u/g固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶，不污染環(huán)境，降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明所述固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶的技術(shù)，采用二次固定，避免的了單次固定中存在酶活回收率低，重復(fù)利用率低，酶活力低的問題。當只采用氧化鋁為載體固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶時，酶活回收率僅為60%，重復(fù)利用20次，酶活力僅為210U/g。同時，初次固定化過程中，采用戊ニ醛交聯(lián)后再過濾得初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶，解決了在氧化鋁為載體的初次固定化過程中，采用先過濾，再用戊ニ醛交聯(lián)，酶活回收率低，酶的固定化得率低，固定化不完全的問題。因此，該固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶經(jīng)兩次固定后，大大提升了酶的固定化得率。(3)本發(fā)明利用蔗糖酶將低聚果糖分離母液中的蔗糖和少量低聚糖酶解，并將含有50-70%葡萄糖，10-30%果糖，1-4%低聚果糖的酶解液異構(gòu)生產(chǎn)果葡糖漿，并采用先進的帶式真空連續(xù)干燥技術(shù)實現(xiàn)了果葡糖粉的生產(chǎn)。
(4)本發(fā)明不僅實現(xiàn)了低聚果糖分離母液的綜合利用，而且減少對環(huán)境的污染以及資源的浪費，經(jīng)濟效益明顯。本發(fā)明采用色譜分離技術(shù)生產(chǎn)高純度低聚果糖過程中，每生產(chǎn)It F95低聚果糖粉，將產(chǎn)生6. 7t低聚果糖分離母液，分離母液濃度為10%-30%，按年產(chǎn)IOOOt F95低聚果糖粉計，將產(chǎn)生6700t低聚果糖分離母液10%_30%。充分利用分離母液可生產(chǎn)出700t果葡糖粉，綜合創(chuàng)造400余萬元的經(jīng)濟效益。本發(fā)明利用蔗糖酶將低聚果糖分離母液中的蔗糖和少量低聚果糖酶解，精制、異構(gòu)、濃縮、干燥生產(chǎn)果葡糖粉，實現(xiàn)了低聚果糖分離母液的綜合利用。本發(fā)明立足高純度低聚果糖和果葡糖粉的聯(lián)合生產(chǎn)，以綜合利用資源為目標，充分利用了低聚果糖分離母液，生產(chǎn)出高質(zhì)量的果葡糖漿，并采用先進的真空帯式干燥技術(shù)生產(chǎn)果葡糖粉。同時，響應(yīng)國家節(jié)能環(huán)保的號召，保護了環(huán)境，并在環(huán)保的同時，贏得了更多的經(jīng)濟效益。


附圖I是技術(shù)改進前的エ藝流程框圖；附圖2是技術(shù)改進后的エ藝流程框圖。
具體實施例方式實施例I
一種高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法，它包括如下步驟
Cl)固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶氧化鋁和酶液的體積比為1:2. 5，在pH 6. 5，55°C水浴，以150rpm的轉(zhuǎn)速振蕩吸附2_4h，加入戊ニ醛溶液，交聯(lián)劑戊ニ醛的最終濃度為O. 3%，于4-10°C、90rpm緩慢振蕩下交聯(lián)4_6h后，過濾，用pH6. 0-7. O的磷酸鹽緩沖液洗滌，沖洗戊ニ醛殘留及未固定的游離酶，直至洗出液無酶活力，即得初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶。將初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶按照15%的重量百分比加入20g/L卡拉膠溶液中，再以卡拉膠包埋，28°C恒溫箱中干燥5h，切成小塊，置于O. 2%-0. 4%的戊ニ醛溶液中硬化6-8h，用pH7. O的磷酸鹽緩沖液將戊ニ醛沖洗干凈，即得再次固定化的果糖基轉(zhuǎn)移酶。(2)配料配制30%_40%的蔗糖溶液，調(diào)節(jié)ρΗ4· 0-6. 0，溫度50_60°C。(3)固定化酶轉(zhuǎn)化在配制好的蔗糖溶液中加入固定化的果糖基轉(zhuǎn)移酶，加入量為2000-3000u/kg蔗糖，保溫6-8h，低聚果糖含量55%以上，過濾，收集固定化酶。固定化后酶活回收率88%，可重復(fù)利用90次以上，最高酶活386U/g。(4)高純度低聚果糖與低聚果糖分離母液制備酶轉(zhuǎn)化液經(jīng)脫色過濾、離交、色譜分離制備高純度低聚果糖。采用色譜分離技術(shù)生產(chǎn)高純度低聚果糖時，還生成一部分以單糖和蔗糖為主要組分的分離母液。(5)酶解將低聚果糖分離母液濃縮到40%，調(diào)ρΗ3 4· 5，按140g/t (蔗糖)加入蔗糖酶(蔗糖酶是諾維信β_呋喃果糖苷酶，其通用商品名為蔗糖酶，酶活力200000U/g)，溫度5(T60°C，酶解時間12 48h，滅酶。(6)精制將蔗糖酶酶解所得的料液，加入活性炭一次脫色過濾、一次離交；
(7)異構(gòu)將一次脫色、離交所得的料液，調(diào)節(jié)pH8. 0-9. 0，溫度6(T65°C，加入硫酸鎂
O.5 I. Okg/m3料液，亞硫酸鈉O. 5 I. Okg/m3料液，糖濃40%，攪拌15min，然后將料液打入異構(gòu)柱，柱內(nèi)溫度6(T65°C，流速3(T40mVh;(8)精制將異構(gòu)后料液，加入活性炭二次脫色過濾、二次離交；
(9)濃縮將精制后的料液打入六效蒸發(fā)器干燥，濃縮料液，進料濃度40%，進料溫度60^650C ;壓力I5MPa 20 MPa，出料濃度 50%-60%。(10)干燥將濃縮后所得到的果葡糖漿采用帶式真空連續(xù)干燥法干燥，得到糖餅；進料濃度50%-60%，真空度-O. 08 -O. 09MPa，傳送帶速度為13_20cm/min。(11)粉碎將干燥后得到的糖餅粉碎過6(Γ100目篩子，得到果葡糖粉。實施例2
一種高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法，它包括如下步驟 (O固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶氧化鋁和酶液的體積比為1:3，在pH 7.0，55°C水浴，以200rpm的轉(zhuǎn)速振蕩吸附2_4h，加入戊ニ醛溶液，交聯(lián)劑戊ニ醛的最終濃度為O. 4%，于4-100C、IOOrpm緩慢振蕩下交聯(lián)4_6h后，過濾，用pH6. 0-7. O的磷酸鹽緩沖液洗滌，沖洗戊ニ醛殘留及未固定的游離酶，直至洗出液無酶活力，即得初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶。將初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶按照20%的重量百分比加入20g/L卡拉膠溶液中，再以卡拉膠包埋，28°C恒溫箱中干燥5h，切成小塊，置于O. 2%-0. 4%的戊ニ醛溶液中硬化6-8h，用pH7. O的磷酸鹽緩沖液將戊ニ醛沖洗干凈，即得再次固定化的果糖基轉(zhuǎn)移酶。配料配制30%-40%的蔗糖溶液，調(diào)節(jié)PH4. 0-6. 0，溫度50-60°C。(2)固定化酶轉(zhuǎn)化在配制好的蔗糖溶液中加入固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶，加入量為2000-3000u/kg蔗糖，保溫6-8h，低聚果糖含量55%以上，過濾，收集固定化酶。酶活回收率75%，可重復(fù)利用80次以上，最高酶活338U/g。(3)高純度低聚果糖酶轉(zhuǎn)化液經(jīng)脫色過濾、離交、色譜分離制備高純度低聚果糖。(4)低聚果糖分離母液采用色譜分離技術(shù)生產(chǎn)高純度低聚果糖時，還生成一部分以單糖和蔗糖為主要組分的分離母液。(5)酶解將低聚果糖分離母液濃縮到35%，調(diào)ρΗ4· 5 6. 5，按180g/t (蔗糖)加入蔗糖酶(該蔗糖酶是從諾維信購買的)，溫度5(T60°C，酶解時間12 48h，滅酶。(6)精制將蔗糖酶酶解所得的料液，加入活性炭一次脫色過濾、一次離交；(7)異構(gòu)將一次脫色、離交所得的料液，加入O. 5-1. Okg/m3的硫酸鎂,O. 5-1. Okg/m3的亞硫酸鈉，pH7. 0-8. 0，料液溫度50-60°C，糖濃35%，攪拌15min后，打入異構(gòu)柱進行異構(gòu)，柱內(nèi)溫度50-60 0C，流速 30-40m3/h。(8) 精制將異構(gòu)后所得的料液，加活性炭二次脫色過濾、二次離交。(9)濃縮將精制后的料液打入六效蒸發(fā)器干燥，濃縮料液，進料濃度35%，進料溫度50 60で；壓力15MPa 20MPa，出料濃度50%_60%。(10)干燥將濃縮后所得到的果葡糖漿采用帶式真空連續(xù)干燥法干燥，得到糖餅；進料濃度50%-60%，真空度-O. 08 -O. 09MPa，傳送帶速度為13_20cm/min。(11)粉碎將干燥后得到的糖餅粉碎過6(Γ100目篩子，得到果葡糖粉。實施例3
一種高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法，它包括如下步驟
Cl)固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶氧化鋁和酶液的體積比為1:2. 5，在pH 6.0，55°C水浴，以IOOrpm的轉(zhuǎn)速振蕩吸附2_4h，加入戊ニ醛溶液，交聯(lián)劑戊ニ醛的最終濃度為O. 2%，于4-10°C、90rpm緩慢振蕩下交聯(lián)4_6h后，過濾，用pH7. O的磷酸鹽緩沖液洗滌，沖洗戊ニ醛殘留及未固定的游離酶，直至洗出液無酶活力，即得初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶。(2)高純度低聚果糖及果葡糖粉生產(chǎn)エ藝參數(shù)按照實施例I進行。按照上述方法所得固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶用于高純度低聚果糖及果葡糖粉的生產(chǎn)酶活回收率60%，重復(fù)利用20次以上，最高酶活210U/g。實施例4·
一種高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法，它包括如下步驟
Cl)固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶氧化鋁和酶液的體積比為1:2，在pH 6.0，55°C水浴，以IOOrpm的轉(zhuǎn)速振蕩吸附2_4h，加入戊ニ醛溶液，交聯(lián)劑戊ニ醛的最終濃度為O. 2%，于4-10SOrpm緩慢振蕩下交聯(lián)4_6h后，過濾，用pH6. 0-7. O的磷酸鹽緩沖液洗滌，沖洗戊ニ醛殘留及未固定的游離酶，直至洗出液無酶活力，即得初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶。將初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶按照10%的重量百分比加入20g/L的卡拉膠溶液中，再以卡拉膠包埋，28°C恒溫箱中干燥5h，切成小塊，置于O. 2%-0. 4%的戊ニ醛溶液中硬化6-8h，用pH7. O的磷酸鹽緩沖液將戊ニ醛沖洗干凈，即得再次固定化的果糖基轉(zhuǎn)移酶。(2)高純度低聚果糖及果葡糖粉生產(chǎn)エ藝參數(shù)按照實施例I進行。按照上述方法所得固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶用于高純度低聚果糖及果葡糖粉的生產(chǎn)，酶活回收率70%，重復(fù)利用70次以上，最高酶活302U/g。
權(quán)利要求
1.一種高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法，其特征是它包括以下步驟 (1)配制蔗糖溶液； (2)固定化酶轉(zhuǎn)化在配制好的蔗糖溶液中加入固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶，保溫6-8h，低聚果糖含量55%以上，過濾，收集固定化酶；所述固定化酶轉(zhuǎn)化是采用氧化鋁-卡拉膠-戊二醛交聯(lián)固定化技術(shù)固定化的果糖基轉(zhuǎn)移酶進行低聚果糖的轉(zhuǎn)化制備低聚果糖； (3)高純度低聚果糖與低聚果糖分離母液制備固定化酶轉(zhuǎn)化后得到的低聚果糖55液經(jīng)脫色過濾、離交、色譜分離制備含量在95%以上的高純度低聚果糖；此過程中，同時產(chǎn)生以單糖和蔗糖為主要組分的分離母液； (4)蔗糖酶酶解將低聚果糖分離母液濃縮到30%-50%，調(diào)pH3 6.5，按100-300g/t (蔗糖)加入蔗糖酶，溫度5(T60°C，酶解時間12 48h，滅酶； (5)精制將蔗糖酶酶解所得的料液，加入活性炭一次脫色過濾、一次離交； (6)異構(gòu)將一次脫色、離交所得的料液，調(diào)節(jié)pH7.0-9. 0，溫度5(T65°C，加入硫酸鎂O.5 I. Okg/m3料液，亞硫酸鈉O. 5 I. Okg/m3料液，糖濃30%_50%，攪拌15min，然后將料液打入異構(gòu)柱，柱內(nèi)溫度5(T65°C，流速3(T40mVh; (7)精制將異構(gòu)后料液，加入活性炭二次脫色過濾、二次離交； (8)濃縮、干燥、粉碎精制后料液經(jīng)濃縮、干燥、粉碎得果葡糖粉產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法，其特征是所述固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶進行低聚果糖的轉(zhuǎn)化制備低聚果糖的條件為蔗糖溶液30%-40%，pH4-6，溫度50-60°C，保溫6-8h，且該固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶的加入量為2000-3000u/kg蔗糖。
3.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法，其特征是所述固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶采用氧化鋁-卡拉膠-戊二醛交聯(lián)固定化技術(shù)固定是指固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶是以氧化鋁為載體初次固定，再以卡拉膠包埋，戊二醛為交聯(lián)劑，再次固定；固定化條件氧化鋁和酶液的體積比為l:2-3，50-60°C水浴，pH 6. 0-7. O,以100_200rpm的轉(zhuǎn)速振蕩吸附2-4h，加入戊二醛溶液，交聯(lián)劑戊二醛的最終濃度為O. 2%-0. 4%，于4-1 (TC、80-1 OOrpm緩慢振蕩下交聯(lián)4-6h后，過濾，用pH7. O的磷酸鹽緩沖液洗滌，沖洗戊二醛殘留及未固定的游離酶，直至洗出液無酶活力，即得初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶；再以卡拉膠包埋，28°C恒溫箱中干燥5h,切成小塊,置于戊二醒溶液中硬化6-8h。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法，其特征是該固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶最適PH4-6，溫度50-60°C，卡拉膠溶液的濃度為20g/L，戊二醛濃度為O.2%-0. 4%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4中所述的高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法，其特征是固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶其固定化技術(shù)為氧化鋁和酶液的體積比為1:2. 5，在pH 6. 5，55°C水浴，以150rpm的轉(zhuǎn)速振蕩吸附2_4h，加入戊二醛溶液，交聯(lián)劑戊二醛的最終濃度為O. 3%，于4-10°C、90rpm緩慢振蕩下交聯(lián)4_6h后，過濾，用pH6. 0-7. O的磷酸鹽緩沖液洗滌，沖洗戊二醛殘留及未固定的游離酶，直至洗出液無酶活力，即得初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶； 配制20g/L卡拉膠溶液，水浴加熱至溶化，然后靜置降至常溫，得卡拉膠溶液，將初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶按照10%-20%的重量百分比加入卡拉膠溶液中，再以卡拉膠包埋，28°C恒溫箱中干燥5h，切成小塊，置于O. 2%-0. 4%的戊二醛溶液中硬化6-8h，用pH7. O的磷酸鹽緩沖液將戊二醛沖洗干凈，即得再次固定化的果糖基轉(zhuǎn)移酶。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法，其特征是載體氧化鋁的物理性質(zhì)顆粒直徑為2-3mm，堆積密度0. 2-0. 4g/cm3,孔容O. 5cm3/g,比表面200-300m2/g。
7.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法，其特征是氧化鋁和酶液的體積比為1:2. 5，在pH 6. 5，55°C水浴，以150rpm的轉(zhuǎn)速振蕩吸附2_4h，加入戊二醛溶液，交聯(lián)劑戊二醛的最終濃度為O. 3%，于4-10°C、90rpm緩慢振蕩下交聯(lián)4_6h后，過濾，用PH6. 0-7.0的磷酸鹽緩沖液洗滌，沖洗戊二醛殘留及未固定的游離酶，直至洗出液無酶活力，即得初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶；將初次固定化果糖基轉(zhuǎn)移酶按照15%的重量百分比加入20g/L卡拉膠溶液中，再以卡拉膠包埋，28°C恒溫箱中干燥5h，切成小塊，置于O. 2%-0. 4%的戊二醛溶液中硬化6-8h，用pH7. O的磷酸鹽緩沖液將戊二醛沖洗干凈，即得再次固定化的果糖基轉(zhuǎn)移酶。
8.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法，其特征是所述蔗糖酶是諾維信β -呋喃果糖苷酶(invertase),其通用商品名為鹿糖酶,酶活力200000U/g,是 一種由經(jīng)選擇的釀酒酵母菌株生產(chǎn)的酶制劑；該酶的反應(yīng)條件為溫度50-60°C，pH3-6. 5，加酶量100-300g/t蔗糖，酶解時間12 48h。
9.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法，其特征是采用六效蒸發(fā)器對二次離交后的料液進行濃縮；采用帶式真空連續(xù)干燥法對濃縮后料液進行干燥，得到糖餅；進料濃度50%-60%，真空度-O. 08^-0. 09MPa，傳送帶速度為13-20cm/min ;將干燥得到的糖餅，粉碎過6(Γ100目篩子，得到果葡糖粉。
10.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法，其特征是步驟6中異構(gòu)前料液組分為葡萄糖50%-70%、果糖10%-30%，低聚果糖1%-4%。
全文摘要
一種高純度低聚果糖聯(lián)產(chǎn)果葡糖粉的方法，它采用如下工藝步驟(1)配料(2)固定化酶轉(zhuǎn)化(3)脫色過濾(4)離交(5)色譜分離(6)分離母液(7)蔗糖酶酶解(8)異構(gòu)(9)果葡糖漿(10)干燥(11)果葡糖粉；首先，本發(fā)明采用氧化鋁-卡拉膠-戊二醛交聯(lián)固定化技術(shù)固定化的果糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)化，并采用色譜分離技術(shù)制備生產(chǎn)高純度低聚果糖，同時生成以單糖和蔗糖為主要組分的分離母液；分離母液組分復(fù)雜，通常狀態(tài)下無法利用，直接排掉，造成了資源的浪費和環(huán)境的污染；因此本發(fā)明同時采用蔗糖酶酶解分離母液中的蔗糖和少量低聚果糖，精制、異構(gòu)生產(chǎn)果葡糖漿，并采用先進的真空干燥技術(shù)制備果葡糖粉，實現(xiàn)了低聚果糖分離母液的綜合利用，同時取得可觀的經(jīng)濟效益。
文檔編號C12P19/18GK102703548SQ20121021960
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者劉宗利, 李方華, 楊杰, 王乃強, 王彩梅, 王明珠 申請人:保齡寶生物股份有限公司