[發(fā)明專利]一種食品添加劑的制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811551246.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109770323A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王靖;李皓然;祁飛;陳博;丁子元;王小艷;許克家;田芳;李帥朋;李文杰;朱鏡羲;楊凱;劉安妮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金禾益康（北京）生物科技有限公司
• 主分類號(hào): A23L27/30
• 分類號(hào): A23L27/30;A23L29/00
• 代理公司: 北京東方芊悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11591
• 代理人: 彭秀麗

本發(fā)明涉及一種雙酶法制備葡萄糖基甜菊糖苷的方法以及相關(guān)應(yīng)用。具體涉及以甜葉菊提取物與麥芽糊精的混合物為底物，加入環(huán)糊精糖基轉(zhuǎn)移酶和β?淀粉酶進(jìn)行雙酶催化后，獲得葡萄糖基甜菊糖苷粗產(chǎn)品的制備方法，以及使用一步樹(shù)脂法將甜菊糖苷粗產(chǎn)品制備為甜菊糖苷精制產(chǎn)品的方法。本發(fā)明所述方法提供了一種安全高產(chǎn)的葡萄糖基甜菊糖苷，具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物食品領(lǐng)域，具體涉及功能性食品添加劑或功能甜味劑的生物酶法合成及加工生成領(lǐng)域。

背景技術(shù)

葡萄糖基甜菊糖苷即為酶改質(zhì)甜菊糖，一般是通過(guò)環(huán)糊精糖基轉(zhuǎn)移酶將多個(gè)葡萄糖鏈連接至普通甜菊糖的甙元或糖苷上獲得的甜菊糖苷混合產(chǎn)物，是近年來(lái)對(duì)普通甜菊糖中后苦澀味等不悅口感改善的有效措施，通過(guò)酶催化改質(zhì)的甜菊糖產(chǎn)品由于其仍含有甜菊糖的主要活性單元四環(huán)二萜部分，因此保留了與甜菊糖相同的生理活性及加工特性，如熱量低、甜度高、味質(zhì)好、穩(wěn)定性好、耐高溫等特點(diǎn)；加到食品中，不易變性、變質(zhì)，保存期長(zhǎng)，不會(huì)結(jié)塊、褐變；更重要的是，食用后對(duì)血糖毫無(wú)影響，屬于“零卡路里”甜味劑，同時(shí)可能還具有降血壓、抗炎、預(yù)防腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、治療和預(yù)防糖尿病等多種重要活性。

2016年6月，我國(guó)國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委食品安全標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)測(cè)評(píng)估司已正式批準(zhǔn)葡萄糖基甜菊糖苷(即酶改質(zhì)甜菊糖)作為食品添加劑的使用，并隨后對(duì)其適用范圍進(jìn)行了進(jìn)一步的擴(kuò)增，顯示其作為下一代重要的天然甜味劑和潛在藥物的價(jià)值已經(jīng)獲得了廣泛的認(rèn)可。

大量研究表明導(dǎo)致甜菊糖苷不良口感即后苦澀味的原因一是提純過(guò)程中未被除去的生物堿、奎寧、類黃酮等苦味物質(zhì)；二是甜菊糖分子結(jié)構(gòu)與對(duì)應(yīng)成分的味質(zhì)的相關(guān)，其中C13糖基是甜味的主要功能基團(tuán)，C19的酯基為助味基團(tuán)，一定程度上影響甜菊糖的甜味強(qiáng)度和味質(zhì)，同時(shí)糖基的數(shù)量和種類對(duì)甜菊糖的甜度與味質(zhì)有不同程度的影響，如萊鮑迪苷D(甜菊糖苷高端產(chǎn)品，口感最接近蔗糖)就是在萊鮑迪苷A(甜菊糖苷類主要產(chǎn)品，也是甜葉菊中的主要成分之一)的C19位上通過(guò)β-1,2鍵連接了一個(gè)葡萄糖基，其口感味質(zhì)明顯優(yōu)于萊鮑迪苷A，此外也有研究表明萊鮑迪苷M的口感味質(zhì)更優(yōu)于萊鮑迪苷D，其萊鮑迪苷M的分子結(jié)構(gòu)為在萊鮑迪苷D的C19位上通過(guò)β-1,3鍵繼續(xù)連接添加一個(gè)葡萄糖基。在具體的工業(yè)生產(chǎn)中，發(fā)明人驚奇的發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)工藝的改變對(duì)于苦味的去除具有很大的影響。

目前市場(chǎng)上出售的大部分酶改質(zhì)甜菊糖產(chǎn)品還存在問(wèn)題包括：

1、口感不佳：市場(chǎng)上部分甜菊糖苷不良口感；

2、甜度有待提升：雖然其中部分產(chǎn)品去除了甜菊糖的后苦澀味，口感得到了一定提升，且產(chǎn)品價(jià)格等同于普通甜菊糖，但其甜度卻不到甜菊糖(約為蔗糖的300倍)的一半；

3、工業(yè)生產(chǎn)差異大：該產(chǎn)品生產(chǎn)工藝粗糙、批次差異較大；

4、結(jié)構(gòu)不明確：最終產(chǎn)品組分不明確，作為食品添加劑主要成分不清楚；現(xiàn)有的酶改質(zhì)甜菊糖苷的工藝多為一步環(huán)糊精糖基轉(zhuǎn)移酶法，獲得的產(chǎn)物較雜，多為添加多個(gè)葡萄糖基的甜菊糖，產(chǎn)物多而結(jié)構(gòu)不明確，口感提升效果有限。

5、成本高：目前現(xiàn)有技術(shù)中，工業(yè)操作復(fù)雜，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)及生產(chǎn)工藝的缺陷，利用環(huán)糊精糖基轉(zhuǎn)移酶的多功能催化反應(yīng)將長(zhǎng)鏈的麥芽糊精葡萄糖鏈連接至甜菊糖分子上，進(jìn)而利用β-淀粉酶的外切型水解特性將連接至甜菊糖上的葡萄糖長(zhǎng)鏈以麥芽糖為單元依次水解下來(lái)，使最終的催化反應(yīng)產(chǎn)物集中為在甜菊糖上連接1-3個(gè)葡萄糖基的甜菊糖苷，提供了一種產(chǎn)品組分相對(duì)單一清楚、轉(zhuǎn)化率較高、甜度更高、口感更接近蔗糖、且生產(chǎn)成本更低的葡萄糖基甜菊糖苷制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：