[發明專利]一種用果聚糖蔗糖酶生產低聚乳果糖的方法

無效

• 申請號: 201310660568.1
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN103695501A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 江波;張濤;吳超;沐萬孟;繆銘
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14;C12N9/24;C12R1/11
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

本發明涉及一種能夠生產低聚乳果糖的甲基營養芽孢桿菌（Bacillus?methylotrophicus）)SK21.002和利用該菌株發酵生產果聚糖蔗糖酶，并將該酶用于生物制備低聚乳果糖（lactosucrose）的方法，屬于食品生物技術領域。

背景技術

低聚乳果糖（lactosucrose?)是功能性低聚糖的一種，低甜度，低熱量，難以被人體消化，具有促進雙歧桿菌增殖，抑制致病菌產生、抗齲齒、調整腸道功能、降血脂、降膽固醇、促進礦物質吸收等生理功能。國外生產的商品化低聚乳果糖是一種包括低聚乳果糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖以及其他微量的低聚糖在內的混合物。近年來，功能食品成為廣大消費者關注的熱點，更是廣大食品從業者研發的重點。糖尿病、肥胖和心血管疾病人群的逐年増加和低齡化，使得低熱量和具有更多功能營養特性的功能食品配料成為關注的熱點。

低聚乳果糖作為一種功能性食品添加劑可廣泛應用于多種食品，具有廣闊的應用前景。

酶法合成是工業化生產低聚乳果糖的主要途徑。酶法合成主要有兩種方法：一是利用半乳糖苷轉移酶將乳糖分解產生的β-半乳糖基轉移至蔗糖中葡萄糖的C₄羥基上，如β-半乳糖苷酶；二是利用果糖基轉移酶將蔗糖分解產生的果糖基轉移至乳糖還原性末端的C₁羥基上，適合的酶類有果聚糖蔗糖酶?（levansucrase?)和β-呋喃果糖苷酶（β-fructofuransidase）。酶法合成低聚乳果糖的產率受多種因素影響，其中酶的來源直接影響酶法合成低聚乳果糖的產率。

本發明使用一株能產生果聚糖蔗糖酶的新微生物，利用此酶與蔗糖-乳糖（1:1）反應能得到高轉化率的低聚乳果糖，并通過濃縮、干燥等步驟得到低聚乳果糖的糖漿或粉末。基于上述發現提出了本發明。

發明內容

本發明的目的是提供一種新的微生物，它能夠生產高酶活的果聚糖蔗糖酶。

本發明的另ー個目的是提供ー種使用該果聚糖蔗糖酶與蔗糖-乳糖（1:1）溶液反應的方法，以得到高轉化率的低聚乳果糖。

本發明的再ー個目的是提供一種低聚乳果糖提純與精制的方法，以得到高濃度低聚乳果糖糖漿或粉末。

為了實現上述目的，本發明提供一株來源于土壤的甲基營養芽孢桿菌（Bacillus?methylotrophicus）SK21.002，該菌株能夠產生果聚糖蔗糖酶，并利用該酶生成低聚乳果糖。

本發明的技術方案：一種用果聚糖蔗糖酶生產低聚乳果糖的方法，轉化蔗糖-乳糖生產低聚乳果糖時，向蔗糖:?乳糖質量比為1:1的蔗糖-乳糖底物溶液中添加果聚糖蔗糖酶進行催化生產低聚乳果糖，轉化條件為：底物溶液的質量濃度為10%-40%，果聚糖蔗糖酶添加量0.5-50U/g底物，pH5.0-8.0，轉化反應溫度為30-60℃，轉化反應時間12-48h，轉化率可達10%以上，得到含有低聚乳果糖的酶反應液，進ー步加工處理用來制備低聚乳果糖糖漿或低聚乳果糖粉末。

所用果聚糖蔗糖酶來源于甲基營養芽孢桿菌（Bacillus?methylotrophicus）SK21.002菌株發酵產生的果聚糖蔗糖酶。

在本申請人的另一專利ZL?201210012005.7“一株產果聚糖蔗糖酶的菌株及用該酶生產果聚糖的方法”中已公開了發酵法制備果聚糖蔗糖酶的方法，出發菌株為產果聚糖蔗糖酶的菌株甲基營養芽孢桿菌（Bacillus?methylotrophicus）SK21.002，即CCTCC?NO：M?2011476菌株，制備步驟為：

（1）種子培養

種子培養基：酵母膏l-10g/L，蛋白胨l-20g/L，葡萄糖l-40g/L，pH6.0-8.0，去離子水配制；

種子培養條件：CCTCC?NO：M?2011476菌株于30-37℃、150-250rpm的振蕩速度下在種子培養基中培養10-20h活化該菌株；

（2）發酵培養

發酵培養基：酵母膏l-20g/L，蛋白胨l-20g/L，蔗糖l-30g/L，pH6.0-8.0，去離子水配制；

發酵條件：接種量1%-10%，30-37℃、攪拌速度100-700rpm、空氣流量0.1-1.?0?vvm?的條件下在發酵培養基中發酵10-48h生產果聚糖蔗糖酶；

（3）發酵后處理

發酵液經冷凍離心后收集上清液即為粗酶液，經檢測酶活達到l-50U/mL；