[發明專利]一種制備葡萄糖酸鹽的生物催化方法

在審

• 申請號: 201911211697.6
• 申請日: 2019-12-02
• 公開（公告）號: CN110904164A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 劉營;程瑛;熊鵬;李洋;王冠;詹志春;周櫻
• 申請（專利權）人: 武漢新華揚生物股份有限公司
• 主分類號: C12P7/58
• 分類號: C12P7/58
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 徐瑛

本發明提供了一種制備葡萄糖酸鹽的生物催化方法，包括下列步驟：S1、取干淀粉加入水攪拌得淀粉漿液，在淀粉漿液中加入α?淀粉酶液化處理，隨后加入葡糖淀粉酶糖化處理，淀粉漿液經液化、糖化作用生成葡萄糖漿液；S2、向生成的葡萄糖漿液中加入葡糖氧化酶和過氧化氫酶，葡萄糖漿液在氧氣環境氛圍下，經葡糖氧化酶催化氧化成葡萄糖酸和過氧化氫；S3、繼續流加堿性溶液，使其與葡萄糖酸進行中和反應生成葡萄糖酸鹽；S4、過氧化氫在過氧化氫酶的催化作用下水解生成水和氧氣，氧氣補充到S2步驟中。相比于現有技術，本發明利用生物酶的催化作用，將淀粉轉化成葡萄糖酸鹽，具有轉化效率高、工藝簡單、產品色澤好、純度高的特點。

技術領域

本發明涉及一種葡萄糖酸鹽的制備方法，尤其涉及一種制備葡萄糖酸鹽的生物催化方法。

背景技術

作為一種多羥基羧酸鹽，葡萄糖酸鹽在食品、醫藥、化工、建筑等均有廣泛應用。在食品領域葡萄糖酸鹽是一種重要的食品添加劑，也是優良的PH調節穩定劑，同時可以作為食用鹽的替代劑；在建筑領域作混凝土的緩凝劑、減水劑；水處理上作鰲合穩定劑；電鍍行業上用作鋼鐵表明的清洗劑。此外，葡萄糖酸鈣、葡萄糖酸鋅、葡萄糖酸鎂還是營養補充劑，用于治療鈣、鋅、鎂缺乏引起的病癥。

葡萄糖酸鹽的現有制備方法有發酵法、電解法和催化氧化法。發酵法是采用黑曲霉菌深層發酵，存在容易染菌、發酵液中可溶性蛋白難出，產品顏色深純度低的特點。電解法是利用原電池原理，在電解槽里對葡萄糖溶液和電解質進行電解得到葡萄糖酸鹽，能耗高、生產成本高、不適宜工業化生產。催化氧化法是氧氣在金屬催化劑的催化下氧化葡萄糖得到葡萄糖酸，受催化劑催化效率的制約生產成本高。

上述方法存在或多或少的缺陷，比如產品色澤不好，不適宜工業生產，生產成本高等，研究一種工藝簡單、轉換率高以及適宜生產的葡萄糖酸鹽制備方法很有必要。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之缺陷，提供了一種制備葡萄糖酸鹽的生物催化方法。

本發明提供一種制備葡萄糖酸鹽的生物催化方法，包括下列步驟：

S1、取干淀粉加入水攪拌得淀粉漿液，在淀粉漿液中加入α-淀粉酶液化處理，隨后加入葡糖淀粉酶糖化處理，淀粉漿液經液化、糖化作用生成葡萄糖漿液；

S2、向生成的葡萄糖漿液中加入葡糖氧化酶和過氧化氫酶，葡萄糖漿液在氧氣環境氛圍下，經葡糖氧化酶催化氧化成葡萄糖酸和過氧化氫；

S3、繼續流加堿性溶液，使其與葡萄糖酸進行中和反應生成葡萄糖酸鹽；

S4、過氧化氫在過氧化氫酶的催化作用下水解生成水和氧氣，氧氣補充到S2步驟中。

進一步地，相對干淀粉量來說，α-淀粉酶的添加量為0.01～0.04％，葡糖淀粉酶的添加量為0.01～0.03％，葡糖氧化酶的添加量為0.1～0.8％，過氧化氫酶的添加量為0.1～1.0％。

進一步地，α-淀粉酶的活力為50000～200000U/mL，葡糖淀粉酶的活力為50000～150000U/mL，葡糖氧化酶的活力為5000～40000U/mL，過氧化氫酶的活力為60000～600000U/mL。

進一步地，步驟S1中，液化處理時的溫度為85～95℃，pH值為5.0～6.5；糖化處理時的溫度為50～60℃，pH值為4.0～5.0。

進一步地，步驟S2中，葡萄糖漿液反應條件：溫度30～50℃，pH值4.5～6.5。

進一步地，所述干淀粉的來源包含但不限于玉米淀粉、高粱淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、馬鈴薯淀粉或稻米淀粉。

進一步地，所述淀粉漿液的濃度為250～400g/L。

進一步地，所述堿性溶液可為強堿溶液、強堿弱酸鹽溶液或其濁液。