[發明專利]一種復合酶及抗性糊精的制備方法

有效

• 申請號: 202110097960.4
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112725312B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 徐恩波;劉東紅;唐君鈺;周建偉;陳健樂;田金虎;程煥;葉興乾
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12N9/26
• 分類號: C12N9/26;C12N9/44;C12P19/22;C12P19/16;C12P19/14;C12P19/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 應孔月

本發明公開一種復合酶以及配合同步擠壓制備抗性糊精的方法，屬于淀粉精深加工技術領域。本發明基于不同的糖苷鍵作用位點以選定復配淀粉酶的比例，將復合酶與淀粉進行高剪切共擠壓加工，通過擠壓腔內的熱機械多物理場耦合(μm級非定向剪切)并協同酶解定點解聚作用(nm級專一性剪切)，可精細調控淀粉直鏈和支鏈的斷裂順序及程度，以形成差異性鏈長分布。該方法將內置雙螺桿腔體作為高效酶解淀粉的反應器，在增大其軸向擴散速率、滯留時間和作用面積的條件下降低酶液用量，形成了高結晶度的抗性糊精(Msubgt;w/subgt;：0.5～8kDa)。本發明簡化了擠壓前后的酶解步驟，進而實現了一種調控精細、高效連續、節水經濟的淀粉微結構域調控方法。

技術領域

本發明涉及制備具有高抗性(抗消化)結構的多糖類產品，尤其是涉及一種復合酶及一種在高剪切及熱能、機械能輸入的擠壓環境下，通過多物理場耦合及協同定向酶解作用調控淀粉鏈的有序降解程度，從而高效形成抗性糊精的加工方法。

背景技術

抗性糊精(Resistant?dextrin，RD)是淀粉糊化解鏈或發生糖基化轉移后結構重組的一種小分子水溶性膳食纖維，其分子中含有α-1,2糖苷鍵、α-1,3糖苷鍵、縮葡聚糖和β-1,6葡萄糖苷等結構，具有預防結腸癌、降低膽固醇水平、調節血糖代謝、促進Ca²⁺、Fe³⁺礦物質吸收等功能。然而，由于酶抗性一般來源于高度致密結晶的片層排布結構，導致其改性產物常具有高分子量、高硬度、低適口性等局限性，限制了其市場應用。因此，根據微結構調控策略制備食用安全的低分子量RD及其衍生功能食品的意義重大。

目前RD的制備方法主要有物理法、化學法和生物酶法等。然而，化學法易使淀粉結構受化學試劑誘導呈現非均態，且所得產物的化學試劑殘留及生產污水排放等仍是問題。因此，物理和生物酶手段在制備變性淀粉中的優勢尤為突顯。然而，生物酶雖然對人體健康安全可靠，但往往需要高酶量或較長的酶解時間以提高改性產物的產率，導致制備成本昂貴、效率低下，故在實際生產中的局限性明顯。擠壓作為一種常用的淀粉基物料加工方式，是集運輸、混合、加熱、剪切和成型等單元為一體的連續式物理加工技術。擠壓腔作為酶反應器，可提供高效、短時的酶反應微混合環境。近年來，酶促擠壓已被嘗試應用于黃酒、白酒、淀粉糖等產品的生產工藝中。然而在實際應用中，上述聯合手段的酶解預處理時間仍然較長，復合酶的精準搭配未及考慮，難以合理地協同其多物理場耦合的高效加工環境，因此生物酶-擠壓加工仍需在現有基礎上進一步開創新思路，以期得到鏈長分布(Chain?lengthof?distributions,CLDs)、分支度或分子量可控的RD。

發明內容

本發明提供了一種復合酶，該復合酶的作用位點包括α-1,4糖苷鍵或β-1,4糖苷鍵、α-1,6糖苷鍵，通過對其復配比例的調控，達到對淀粉鏈的定向解鏈目的，從而形成具有低聚合度(Degree?of?polymerization,DP)CLDs的回生基質。

本發明另外提供了一種采用上述復合酶高效制備低分子量RD的方法，利用梯度升溫的溫區分布，按照“支鏈解旋、直鏈分級”的限制性糊化酶解順序，在復合酶的誘導下形成回生的CLDs基礎，進而重結晶得到具備目標結構的RD。

作為本發明的一方面，本發明提供一種復合酶，包括A類淀粉酶和B類淀粉酶，其配制方法如下：將A類淀粉酶和B類淀粉酶于醋酸鹽緩沖液(pH?5.2)中混合配制，并于50℃水浴條件下預活化30min備用。A類淀粉酶的總酶活與B類淀粉酶的總酶活的比例為1:1.5～6。

進一步地，A類淀粉酶選自α-淀粉酶、β-淀粉酶中的一種或多種按照任意配比組成。

進一步地，B類淀粉酶為普魯蘭酶、異淀粉酶中的一種或多種。

作為本發明的另一方面，本發明提供的復合酶在制備RD中應用。