專利名稱：：一種降低糖蜜中蔗糖含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及生物降解對(duì)大豆產(chǎn)品進(jìn)行深加工，特別涉及一種降低糖蜜中蔗糖含量的方法。
背景技術(shù)：
：大豆糖蜜是生產(chǎn)醇法大豆?jié)饪s蛋白過程中的副產(chǎn)物，每生產(chǎn)3噸大豆?jié)饪s蛋白就能得到1噸大豆糖蜜。大豆糖蜜是制約生產(chǎn)企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的主要因素之一，因此對(duì)大豆糖蜜的開發(fā)和利用顯得尤為重要。大豆低聚糖是大豆中可溶性寡糖的總稱，其主要成分是蔗糖、棉子糖和水蘇糖等寡糖，人體在正常代謝中，腸腔會(huì)產(chǎn)生氨、硫化氫、胺類、酚、吲哚及強(qiáng)烈致癌的酶等有害人體健康的體內(nèi)毒素，這些毒素會(huì)因環(huán)境污染而造成數(shù)量增加。更重要的是現(xiàn)代都市人快節(jié)奏、高壓力的生活方式，高糖、高脂肪的飲食結(jié)構(gòu)，農(nóng)產(chǎn)品中的化肥、農(nóng)藥造成的食品污染，都會(huì)使得人體內(nèi)毒素大大增加。因此，通過消化道將體內(nèi)毒素與食物殘?jiān)黄鹋懦鲶w外成為現(xiàn)代人的需要。大豆低聚糖是一種全天然的保健食品，排毒方式屬于益生元制品排毒方式，即通過有選擇性的增殖人體自身的內(nèi)源性雙歧桿菌，同時(shí)抑制腸內(nèi)有害細(xì)菌，來減少體內(nèi)的毒素。大量增殖的雙歧桿菌在酵解低聚糖時(shí)，產(chǎn)生乙酸、乳酸等，降低腸腔PH值，加快腸腔推進(jìn)性運(yùn)動(dòng)，并配合低聚糖的水溶性膳食纖維作用，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)共同形成排便反射，達(dá)到保護(hù)腸壁和肝、腎等臟器的情況下安全和快速地排毒的目的。普通型大豆低聚糖產(chǎn)品純度低、蔗糖含量高，其功能性低于同類型的功能性低聚糖產(chǎn)品，如低聚果糖、低聚麥芽糖等，盡管低聚糖的潛力是眾所周知的，但是在大多數(shù)情況下缺乏他的生產(chǎn)進(jìn)程及純化方式是限制它應(yīng)用的主要障礙。這也是發(fā)展低聚糖工程戰(zhàn)略實(shí)際面臨的最大挑戰(zhàn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究所的編號(hào)是酵母2.1392的菌株(在本專利中也稱7號(hào)酵母菌株)在降解蔗糖中的應(yīng)用。本發(fā)明的另一目的在于提供一種降低糖蜜中蔗糖含量的方法。本發(fā)明提供的方法是將上述的7號(hào)酵母菌株置于糖蜜中發(fā)酵培養(yǎng)，降解蔗糖。上述糖蜜的糖度為4-6B6，pH為6.5_7.0。糖蜜中不添加任何其他成分，121。C滅菌15min。上述蜜糖的糖度優(yōu)選是5B6，其中蜜糖中的各種糖分分別為葡萄糖0.03g/100ml、蔗糖2.95g/100ml、棉子糖為0.396g/100ml和水蘇糖1.62g/100ml。上述糖蜜來自于大豆。上述發(fā)酵培養(yǎng)的條件是28-30。C、160-180rpm下發(fā)酵18-20小時(shí)。上述發(fā)酵培養(yǎng)的條件優(yōu)選在28t:、180rpm下發(fā)酵培養(yǎng)20小時(shí)。任一上述的方法在生產(chǎn)保健品的應(yīng)用也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因?yàn)楸景l(fā)明提供的方法生成的低聚糖的蔗糖含量很低，而水蘇糖和棉子糖含量較高，所以該低聚糖可以作為保健品。任一上述的方法在生產(chǎn)降血壓藥物中的應(yīng)用也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。將本發(fā)明提供的低聚糖通過現(xiàn)有技術(shù)即可制備成降血壓藥物。實(shí)驗(yàn)證明7號(hào)酵母菌在糖蜜中發(fā)酵20h時(shí)，蔗糖的分解量為93.32%，而水蘇糖和棉子糖的保留率分別為83.96%和80.37%。本發(fā)明提供了一種通過酵母菌發(fā)酵大豆低聚糖中的蔗糖，來提高大豆低聚糖中功能性成分(水蘇糖、棉子糖)的相對(duì)含量的工藝。由于本發(fā)明在提取過程中使用了酵母菌，將大豆低聚糖中的蔗糖以碳源的形式消耗掉，但基本不利用其中的棉子糖和水蘇糖，因而大豆低聚糖產(chǎn)品的功能性得到大幅提高，降低了生產(chǎn)成本的同時(shí)又增加了它的產(chǎn)品價(jià)值。本發(fā)明采用微生物發(fā)酵法去除大豆低聚糖中的蔗糖，既可以提高低聚糖的功能性，又大幅度降低成本，操作流程簡(jiǎn)單，容易進(jìn)行大批量生產(chǎn)，為大豆低聚糖的工業(yè)性純化提供了有力的技術(shù)和材料支持。圖1酵母對(duì)蔗糖的分解圖。圖2酵母對(duì)水蘇糖的分解圖。圖3糖蜜原液的HPLC圖。圖4發(fā)酵后糖蜜的HPLC圖。圖5為發(fā)酵過程中各糖的變化圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。下述實(shí)施例中，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。1號(hào)菌株購自中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究所，其編號(hào)是酵母906。2號(hào)菌株購自中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究所，其編號(hào)是酵母909。7號(hào)菌株購自中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究所，其編號(hào)是酵母2.1392。8號(hào)菌株購自安琪公司，其名稱是高活性干酵母。9號(hào)菌株購自安琪公司，其名稱是高耐糖干酵母。實(shí)施例1、獲得發(fā)酵的菌株以及利用該菌株發(fā)酵生產(chǎn)高品質(zhì)低聚糖—、獲得發(fā)酵的菌株1、種子活化取50ml種子活化培養(yǎng)基到100ml的三角瓶中，刮培養(yǎng)皿中篩選好并平板保藏的1號(hào)、2號(hào)、7號(hào)、8號(hào)和9號(hào)酵母菌(圓滑豐滿的菌落)到培養(yǎng)基中，28°C，180rpm的空氣搖床48h。其中，活化培養(yǎng)基葡萄糖10g，酵母膏8.5g，NH4C11.3g，MgS04.7H200.lg，Cacl20.06g，去離子水lOOOml，O.08MPa下滅菌15Min。2、單碳培養(yǎng)取已活化的培養(yǎng)基2.5ml(即接種量為5X(體積百分比))分別接種到下述兩種50ml的發(fā)酵液中，28t:，180rpm培養(yǎng)，然后不同時(shí)間取樣進(jìn)行測(cè)定糖含量蔗糖作為碳源的發(fā)酵液蔗糖40g，(NH4)2S045g，KH2P04lg，NaClO.lg，酵母膏0.2g，蒸餾水至1000ml，PH6.5，6.86Xl()4pa下滅菌20min.(12rC，20Min)高壓滅菌；水蘇糖作為碳源的發(fā)酵液水蘇糖40g，(NH4)2S045g，KH2P04lg，NaCl0.lg，酵母4膏O.2g，蒸餾水至1000ml，PH6.5，6.86Xl()4pa下滅菌20min.(12rC，20Min)高壓滅菌。其中，糖含量的測(cè)定方法如下發(fā)酵液3500r/min離心5min，上清液取3mL移入10mL試管中，向試管中加入7mL無水乙醇，混合均勻，離心取上清液，過0.45iim膜，然后進(jìn)行HPLC分析。分析條件如下蒸發(fā)光物檢測(cè)波長(zhǎng)，進(jìn)樣量為10ul色譜柱HyPersil-NH2柱250X4.6;檢測(cè)器蒸發(fā)光檢測(cè)器；流動(dòng)相:乙腈-水(78:22)，流速l.0mL/min，柱溫30。C;ELSD檢測(cè)器參數(shù)載氣流速2.1L/min，漂移管溫度85°C。標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備分別稱取葡萄糖、蔗糖、棉子糖、水蘇糖標(biāo)準(zhǔn)品40mg左右，加水超聲溶解，定容50ml容量瓶中。再分別精密吸取標(biāo)準(zhǔn)品溶液2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.Oml于10ml容量瓶中，加水至刻度，制成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。然后將峰面積(x)與濃度(y)進(jìn)行回歸分析得到如表1的回歸方程。表1糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程、相關(guān)系數(shù)及檢測(cè)限<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>蔗糖單獨(dú)作為碳源時(shí)，不同時(shí)間發(fā)酵液的含糖量的結(jié)果如圖1所示；水蘇糖作為碳源時(shí)，不同時(shí)間發(fā)酵液的含糖量的結(jié)果如圖2所示，綜合圖1和圖2，說明7號(hào)菌株在單糖培養(yǎng)中蔗糖消耗最大，而水蘇糖消耗最小。二、生產(chǎn)高品質(zhì)低聚糖1、預(yù)處理將92.63ml的大豆糖蜜原液(大豆?jié)饪s蛋白副產(chǎn)物)用去離子水稀釋至1000ml，使稀釋后的糖度為5B6(也即總糖含量是5g/100ml)的糖蜜，調(diào)接m到6.5-7.0，12rC滅菌15min。其中，大豆糖蜜原液按照步驟一提供的糖含量測(cè)定方法，測(cè)定各成分的含量，HPLC結(jié)果如圖3所示，圖3是大豆糖蜜未發(fā)酵前的液相效果圖，色譜圖中的峰A為蔗糖，峰B為棉子糖，峰C為水蘇糖，三種糖的保留時(shí)間分別為:A為6.996min、B為11.289min、C為19.752min。結(jié)合表1的標(biāo)準(zhǔn)方程，得到表2所示的各糖的含量，蔗糖、棉子糖、水蘇糖占總糖含量分別是59.60%、7.91%、32.49%。雖然大豆糖蜜中總糖的含量約為60%，但其中蔗糖含量很高，占據(jù)總糖的約60%，其含量嚴(yán)重制約著大豆低聚糖的功能性。將大豆糖蜜原液稀釋后糖蜜中糖分含量如表3所示。表2大豆糖蜜原液中糖分含量葡萄糖蔗糖棉子糖水蘇糖總1^1i糖蜜(g/100ml)0.3231.854.2717.5453.98表3大豆糖蜜中糖分含量糖分葡萄糖蔗糖棉子糖水蘇糖總3糖蜜(g/100ml)0.032.950.3961.6252、糖蜜發(fā)酵將7號(hào)菌株置于步驟一中的種子活化培養(yǎng)基中活化，接種到上述步驟二中的步驟1預(yù)處理過的無菌糖蜜的稀釋溶液中，接種量為5%(體積百分比)，培養(yǎng)條件為28°C、180rpm(旋轉(zhuǎn)半徑是15mm)的空氣搖床，發(fā)酵。不同時(shí)間取樣測(cè)定糖含量。發(fā)酵20h的發(fā)酵液按照步驟一提供的方法進(jìn)行HPLC檢測(cè)，結(jié)果如圖4所示，圖4為7號(hào)菌發(fā)酵后的色譜圖，與圖3對(duì)比，可以明顯的觀察到，峰A(蔗糖)的峰高明顯下降，而峰B(棉子糖)和峰C(水蘇糖)的高度幾乎沒有變化。蔗糖的分解率為91.24%，棉子糖和水蘇糖的保留率分別為99.61%和95.72%。滿足了我們?nèi)フ崽堑哪康模瑫r(shí)對(duì)棉子糖和水蘇糖的保留也非常明顯。不同時(shí)間取樣的結(jié)果如圖5所示，7號(hào)菌對(duì)糖蜜發(fā)酵在20h時(shí)，蔗糖的分解量為93.32%(質(zhì)量百分比)，而水蘇糖和棉子糖的保留率分別為83.96%(質(zhì)量百分比)和80.37%(質(zhì)量百分比)。達(dá)到了脫去了蔗糖同時(shí)將水蘇糖棉子糖保留下來的目的。但是時(shí)間要掌控精確，否則將影響水蘇糖和棉子糖的保留率。根據(jù)對(duì)幾種酵母菌的培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，凡是能夠發(fā)酵蔗糖的酵母菌必能部分分解棉子糖和水蘇糖，原理是酵母菌所產(chǎn)的蔗糖酶能斷裂果糖與葡萄糖的1，2糖苷鍵。但是酵母對(duì)蔗糖的同化速度高于棉子糖和水蘇糖，所以只要對(duì)時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格的控制，也可以對(duì)大豆低聚糖起到純化的作用。本發(fā)明菌株在發(fā)酵20h時(shí)生產(chǎn)出的大豆低聚糖的品質(zhì)很高。權(quán)利要求中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究所的編號(hào)是酵母2.1392的菌株在降解蔗糖中的應(yīng)用。2.—種降低糖蜜中蔗糖含量的方法，是將權(quán)利要求1所述的菌株置于糖蜜中發(fā)酵培養(yǎng)，降解蔗糖。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述糖蜜的糖度為4-6B6，pH為6.5-7.0。4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于所述糖蜜來自于大豆。5.如權(quán)利要求2-4任一所述的方法，其特征在于所述發(fā)酵培養(yǎng)的條件是溫度為28-30。C、搖床頻率為160-180rpm下發(fā)酵16-20小時(shí)。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述發(fā)酵培養(yǎng)的條件是在28t:、180rpm下發(fā)酵培養(yǎng)20小時(shí)。7.權(quán)利要求2-6任一所述的方法在生產(chǎn)保健品的應(yīng)用。8.權(quán)利要求2-6任一所述的方法在生產(chǎn)降血壓藥物中的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明公開了中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究所的編號(hào)是酵母2.1392的菌株在降解蔗糖中的應(yīng)用。本發(fā)明還公開了一種降低糖蜜中蔗糖含量的方法，是將上述的酵母菌置于糖蜜中發(fā)酵培養(yǎng)，得到低聚糖，上述糖蜜的糖度為4-6Bé，pH為6.5-7.0。本發(fā)明提供了一種通過酵母菌發(fā)酵大豆低聚糖中的蔗糖，來提高大豆低聚糖中功能性成分(水蘇糖、棉子糖)的相對(duì)含量的工藝。由于本發(fā)明在提取過程中使用了酵母菌，將大豆低聚糖中的蔗糖以碳源的形式消耗掉，但不利用其中的棉子糖和水蘇糖，因而大豆低聚糖產(chǎn)品純度比現(xiàn)有生產(chǎn)方法得到提高，且降低了生產(chǎn)成本。文檔編號(hào)A23L1/30GK101717730SQ200910241299公開日2010年6月2日申請(qǐng)日期2009年11月27日優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日發(fā)明者何聰芬,崔希慶,王昌濤,董銀卯申請(qǐng)人:北京工商大學(xué)