[發明專利]一種利用酵母培養物選擇性去除單糖生產寡糖的方法

在審

• 申請號: 201610188352.3
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105695528A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 鄭志永;王劍;詹曉北;朱莉;張洪濤
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12P19/00
• 分類號: C12P19/00;C12R1/865;C12R1/84;C12R1/72;C12R1/73
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 耿曉岳

技術領域

本發明涉及一種利用酵母培養物選擇性去除單糖生產寡糖的方法，屬于生物工程技術領 域。

背景技術

寡糖是一類具有重要生理功能的生物活性物質，通常由一種或多種不同單糖通過糖苷鍵 連接而成的聚合度為2～10的低分子碳水化合物。功能性寡糖是指不被消化、具有特殊生理功 能、有益于人和動物健康的一類寡糖，當前市場上在售的益生元主要成分是功能性寡糖。功 能性寡糖具有不同的生理活性和功能，主要有預防齲齒、促進腸道有益微生物生長、促進營 養物質的消化吸收、增強免疫力、調節血糖血脂、抗氧化、抗腫瘤、誘導植物抗病等生理功 能，因此廣泛應用于食品、醫藥、保健品、飼料、化妝品和生物農藥等領域。在日本和歐洲， 以功能性寡糖開發的食品多達四、五百種。

功能性寡糖的生產方法主要有：提取法、酶合成法、化學合成法、酶水解法、酸水解法， 最常見的生產方法是酸水解法和酶水解法。多糖物質通過部分水解得到寡糖和單糖的混合物。 酸水解是隨機切斷多糖分子的糖苷鍵，得到聚合度不一的寡糖物質和單糖物質，并且水解反 應得到單糖的概率大于寡糖，因此水解反應產物是寡糖和單糖的混合物，單糖含量很高。受 酶成本的條件限制，酶水解法所使用的多是外切酶和內切酶的混合物，而且外切酶活性遠高 于內切酶活性，導致酶水解多糖物質后得到的也是寡糖和單糖的混合物，而且單糖含量高于 寡糖含量。寡糖產品中單糖含量過高會影響產品功能的發揮，甚至不利于作用對象。

目前分離寡糖的主要方法包括超濾膜分離法、納濾膜分離法、溶劑沉析法和凝膠層析法 等。超濾膜分離法和納濾膜分離法是以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜或納濾膜為過濾 介質，在一定的壓力下，膜表面的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液，分子量大 于膜截留分子量的成為濃縮液，因而實現對原液的分離和濃縮的目的。由于寡糖和單糖的物 性相近，分子量差異小，分離難度大，寡糖回收率比較低。溶劑沉析法是利用寡糖和單糖的 溶解度差異，在高濃度溶劑中寡糖先被沉淀析出，從而實現與單糖和寡糖的分離，但分離選 擇性差，且耗用大量溶劑，溶劑回收需消耗大量熱量。凝膠層析法僅適用于小規模實驗，成 本高，很難應用于大規模生產。因此迫切需要開發出低成本、可大規模應用的技術來實現寡 糖的提取，以提高寡糖純度，實現寡糖的高效應用和市場推廣。

發明內容

為了降低獲得寡糖粗制品的生產成本，提高寡糖產品的純度，使其市場競爭力更強，本 發明的目的是一種選擇性分離去除多糖水解液中單糖的方法，通過多種酵母培養物的生物選 擇性代謝，去除單糖，實現寡糖的有效提取和工業規模應用。

本發明的主要技術方案：多糖通過酸部分水解或多糖水解酶部分水解得到寡糖和單糖的 混合液，在水解液中，單糖的含量往往很高。分析測定水解液中單糖的含量，根據單糖的濃 度，加入預先發酵得到的酵母培養液，20～40℃恒溫孵育10-120min，采用TLC法(食品工 業科技,2015,36(22):256-261.)跟蹤分析反應液中的單糖和寡糖的含量變化，直至單糖被酵 母培養物消耗殆盡。采用離心或過濾法去除酵母培養物，所得的酵母培養物經過活性檢測， 以決定是否可以重復用于下一批生物反應過程，若酵母活性保留較高比率，則可以重復使用。 所得的清液可以進行真空濃縮或常壓蒸發濃縮，去除乙醇和水分，最后通過干燥，得到寡糖 產品。

本發明提供了一種利用多糖部分水解液生產寡糖的方法，所述方法是在多糖部分水解液 中加入酵母培養物處理，處理結束后固液分離去除酵母菌體，得到的清液經濃縮去除乙醇和 水分，干燥，得到寡糖產品。

所述酵母，可以是釀酒酵母，也可以是膜醭畢赤酵母，也可以是巴斯德畢赤酵母，也可 以是產朊假絲酵母，也可以解脂假絲酵母，這里所描述的酵母不僅僅局限于以上這種列舉的 具體的幾種，還包括其它酵母菌。