[發明專利]一種高純度蔗果三糖及其制備方法

有效

• 申請號: 202011039079.0
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112210576B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 曾憲維;謝志龍;楊新球;魏遠安;陳子健;陳振鵬;浣金剛
• 申請（專利權）人: 量子高科（廣東）生物有限公司
• 主分類號: C12P19/18
• 分類號: C12P19/18;C12P19/00;C12N11/091;C12N11/082;C12N9/10
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

本發明公開了一種高純度蔗果三糖及其制備方法，涉及生物化工技術領域。本發明所述高純度蔗果三糖的制備方法包括如下步驟：(1)制備果糖基轉移酶；(2)活化用于固定化的載體；(3)將酶液注入樹脂柱中進行酶的分級固定化；(4)將分級固定化酶加入白砂糖溶液中進行轉化，得到低聚果糖溶液；(5)對低聚果糖溶液進行色譜提純，得到所述高純度蔗果三糖。本發明通過對酶的固定化方式進行簡單的改進，得到了蔗果三糖質量分數高達85％的高純度蔗果三糖，并且制備所用的固定化酶可循環使用，降低了酶的使用成本。

技術領域

本發明屬于生物化工技術領域，尤其涉及一種高純度蔗果三糖的制備方法。

背景技術

低聚果糖(Fructooligosaccharides，簡稱FOS)廣泛存在于人們經常食用的天然植物中，如香蕉、大蒜、小麥、洋蔥、雪蓮果、菊芋等都含有一定含量的低聚果糖，是一類天然的低聚糖。其分子結構一般是蔗糖分子以β-(1→2)糖苷鍵與1-6個果糖分子組成，聚合度一般在2-7，平均聚合度約2.7。低聚果糖已被證實是同時具有超強雙歧因子和水溶性膳食纖維的雙生理學特性的全天然配料，在世界范圍內被200多個國家和地區政府所認可。在中國市場，低聚果糖被批準為“食品配料”、“化妝品原料”以及“營養強化劑”并被廣泛應用于食品、保健、醫藥、化妝品以及飼料領域。

常用低聚果糖的主要組分為蔗果三糖(1-kestose)，蔗果四糖(nystose)和蔗果五糖，不同工藝生產的低聚果糖組分會存在一定的差異。低聚果糖的難消化性和對雙歧桿菌的滋養作用，主要是由于小分子量的果糖低聚物承擔的，蔗果三糖，與其他短鏈低聚果糖相比具有更甜的口感，且蔗果三糖含量越高，低聚果糖增殖雙歧桿菌的保健功效越高，在酸性和加熱的條件下的穩定性也就越高。

由于低聚果糖中各組分分子結構類似，理化性質相近，將蔗果三糖與蔗果四糖等其他組分分離存在較大的難度。目前主要的途徑有：1)菌種進行基因工程改造使其產生的酶在低聚果糖生產過程中主要產生蔗果三糖。如專利CN104781414A，由于法規及市場原因，一般不能用于嬰幼兒食品及有機食品加工。2)轉化過程控制：在蔗糖反應體系中加入緩沖液，加入果糖進行反應抑制，減少蔗果四糖、五糖的產生。如專利CN?110669808?A，其在轉化過程中帶入了離子及果糖等組分，會增加后續分離提純的負荷，增加了能耗。3)提純方法如A結晶提純法：利用蔗果三糖在甲醇溶液中與其他組分間的結晶性差異進行分離提純。如專利WO9721718A1，其分離過程中使用了高危險的化學物，對操作人員人身安全有較大的危險，且如果溶劑不能完全去除，對使用者也有較大的安全隱患。聚丙烯酰胺凝膠分離也能達到較好的蔗果三糖分離效果，如專利CN?106632526?A，其使用的凝膠原料單價較高，投入大生產時物料通過膠體時阻力較大，且分離速度較慢，產量不高，只適合實驗室小規模生產。因此亟需開發一種簡單、安全、高效，適合于工業化生產含量85％(占干基質量，后文簡稱占干基)以上的高純度蔗果三糖的制備方法。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足之處而提供一種簡單的、基于分級固定化酶生產工藝的高純度蔗果三糖及其制備方法。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案為：一種高純度蔗果三糖的制備方法，包括如下步驟：

(1)將霉菌菌絲加入磷酸緩沖液中進行分散，然后研磨、離心，棄去濾渣，得到果糖基轉移酶酶液；

(2)將用于固定化的載體進行活化，所述載體包括強堿陰離子樹脂、弱堿陰離子樹脂、酚醛樹脂；

(3)將步驟(2)活化的載體裝于串聯連接的樹脂柱中，所述樹脂柱的個數不少于2；

(4)使步驟(1)得到的果糖基轉移酶酶液依次經過步驟(3)的樹脂柱，樹脂柱對酶液進行不循環吸附，得到分級固定化果糖基轉移酶

(5)將固定化果糖基轉移酶加入白砂糖溶液中，在pH值為5.5-7.5的條件下轉化，得到含蔗果三糖的低聚果糖溶液；