一種固定化細(xì)胞生產(chǎn)高功能性三糖含量的低聚異麥芽糖的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種固定化細(xì)胞生產(chǎn)高功能性三糖含量的低聚異麥芽糖的方法。該方法以淀粉為原料，經(jīng)液化、糖化制得麥芽糖漿，并采用固定化黑曲霉細(xì)胞技術(shù)與模擬移動(dòng)床色譜分離技術(shù)聯(lián)產(chǎn)制備高功能性三糖含量低聚異麥芽糖。本方法中糖化液經(jīng)過固定化細(xì)胞轉(zhuǎn)苷后異麥芽糖（IG2）、潘糖（P）和異麥芽三糖（IG3）三種功能性組分總量達(dá)到60%以上，固定化細(xì)胞底物轉(zhuǎn)化率高于固定化酶，所得產(chǎn)品的指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品，經(jīng)色譜分離后三種功能性組分可達(dá)90%以上，同時(shí)大大縮短反應(yīng)時(shí)間，操作便利，適合大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種固定化細(xì)胞生產(chǎn)高功能性三糖含量的低聚異麥芽糖的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及一種固定化細(xì)胞生產(chǎn)高功能性三糖含量的低聚異麥芽糖的方法，特別涉及一種利用固定化細(xì)胞與模擬移動(dòng)床色譜分離技術(shù)聯(lián)產(chǎn)制備高功能性三糖含量低聚異麥芽糖的方法，屬于淀粉糖生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]低聚異麥芽糖是功能性低聚糖中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛的一種糖，在人體大腸中不能被有害菌利用，但能有效促進(jìn)雙歧桿菌的增殖，從而促進(jìn)胃腸道蠕動(dòng)，改善胃腸道微生態(tài)環(huán)境，提高機(jī)體免疫力，分解腸內(nèi)毒素與致癌物質(zhì)，同時(shí)低聚異麥芽糖還具有防齲齒的功能，可降低人體內(nèi)膽固醇和血脂水平。
[0003]目前，低聚異麥芽糖是以淀粉為原料采用多種酶聯(lián)合作用經(jīng)過液化、糖化、轉(zhuǎn)苷等操作，以生產(chǎn)盡可能多的異麥芽糖(IG2)、潘糖(P)和異麥芽三糖(IG3)等功能性成分。市場(chǎng)上低聚異麥芽糖產(chǎn)品主要有兩種規(guī)格，分別是MO - 50型(IG2+P+IG3+Gn≥50%，IG2+P+IG3 ≥ 35%)和 IMO -90 型(IG2+P+IG3+Gn ≥ 90%, IG2+P+IG3 ≥ 45%)，其中 IG2、P、IG3 是體現(xiàn)低聚異麥芽糖功能性的主要成分，其含量高低反映了產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，也影響產(chǎn)品的應(yīng)用和價(jià)格前景。
[0004]采用傳統(tǒng)工業(yè)化生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品存在諸多問題，產(chǎn)品中功能性三糖的含量不高，糖化轉(zhuǎn)苷后三糖含量維持在35 - 40%之間，即使經(jīng)過發(fā)酵純化也難以突破50%，同時(shí)，轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶采用進(jìn)口產(chǎn)品，成本過高，并且糖化、發(fā)酵時(shí)間過長(zhǎng)，料液透射比降低，產(chǎn)生異味，難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。
[0005]固定化細(xì)胞技術(shù)起源于20世紀(jì)70年代，是在固定化酶的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)，固定化細(xì)胞能在固定后繼續(xù)進(jìn)行正常的生長(zhǎng)、繁殖和新陳代謝，并且代替游離細(xì)胞以及固定化酶來生產(chǎn)所需產(chǎn)品，正越來越受到更多關(guān)注。固定化細(xì)胞技術(shù)與固定化酶法相比可以省去酶的分離純化工作，減少酶活性損失，同時(shí)固定在細(xì)胞環(huán)境中的酶比純化后的酶更為穩(wěn)定。
[0006]目前固定化技術(shù)生產(chǎn)低聚異麥芽糖集中于固定化酶領(lǐng)域，而固定化細(xì)胞及與模擬移動(dòng)床色譜分離技術(shù)聯(lián)產(chǎn)低聚異麥芽糖尚未見研究報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種固定化細(xì)胞生產(chǎn)高功能性三糖含量的低聚異麥芽糖的方法。
[0008]術(shù)語(yǔ)說明
[0009]IG2+P+IG3:異麥芽糖、潘糖和異麥芽三糖占干物質(zhì)的質(zhì)量百分比。
[0010]DE值:還原糖(以葡萄糖計(jì))占糖漿干物質(zhì)的質(zhì)量百分比。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:[0012]一種固定化細(xì)胞生產(chǎn)高功能性三糖含量的低聚異麥芽糖的方法，包括如下步驟:
[0013](I)將產(chǎn)α -轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶菌株采用海藻酸鈉-氯化鈣-殼聚糖法固定化，制備固定化細(xì)胞，然后按柱體積的20~80%向柱體內(nèi)裝入固定化細(xì)胞，制得固定化細(xì)胞柱；
[0014]所述步驟(1)中的α -轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶菌株為黑曲霉(Aspergillus niger) BLB -28囷株；
[0015](2)將淀粉質(zhì)原料經(jīng)過液化、糖化得到麥芽糖質(zhì)量百分含量40~90%、固形物質(zhì)量百分含量30~55%的麥芽糖漿；
[0016](3)調(diào)節(jié)步驟(2)制得的麥芽糖漿pH為3.5~6.0,通入步驟(1)制得的固定化細(xì)胞柱，固定化細(xì)胞柱中麥芽糖漿:固定化細(xì)胞體積比為(3~10): 1，麥芽糖漿通入速度為
0.5~12倍固定化細(xì)胞(裝柱)體積/h，持續(xù)循環(huán)反應(yīng)20~60h，收集獲得IG2+P+IG3不小于60%的低聚異麥芽糖粗液；
[0017](4)將步驟 (3)制得的低聚異麥芽糖粗液經(jīng)純化、干燥，制得低聚異麥芽糖。
[0018]所述步驟(1)中的α -轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶菌株為黑曲霉(Aspergillus niger) BLB -28菌株，保藏號(hào)為CGMCC N0.5143，購(gòu)自中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(CGMCC)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該菌株與其他菌株相比是高轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶表達(dá)量的菌株，同時(shí)所產(chǎn)轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶為胞外酶，在菌株被固定后底物無(wú)需通過細(xì)胞膜在胞外即可實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)化。
[0019]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(1)中的海藻酸鈉-氯化鈣-殼聚糖法固定化的具體步驟為:
[0020]取α -轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶菌株的種子液，濾除質(zhì)量百分比為10%~40%的水分，制得除水種子液，然后加入質(zhì)量百分比濃度為3%的海藻酸鈉溶液，除水種子液:海藻酸鈉溶液的質(zhì)量比為1: (I~5)，攪拌均勻，然后向質(zhì)量濃度為3%的氯化鈣溶液中勻速滴加，固定4~12h后，取出固定化的膠珠顆粒，清洗后，浸入pH5~7的氯化鈣和殼聚糖的混合液中，氯化鈣質(zhì)量百分比濃度為0.5~3%，殼聚糖質(zhì)量百分比濃度為0.1~2%，繼續(xù)浸泡6 -12h，清洗后，即得。
[0021]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(2)中的淀粉質(zhì)原料為玉米淀粉、木薯淀粉、小麥淀粉、碎米淀粉。
[0022]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(2)中的液化為二次噴射液化。進(jìn)一步優(yōu)選的，淀粉乳質(zhì)量濃度為20~40%，pH值5.5~6.5，高溫α -淀粉酶的添加量為0.2~0.8L/噸淀粉，一次噴射液化溫度108°C，二次噴射液化溫度125°C，液化液DE值為10~22%。
[0023]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(2)中的糖化，糖化酶為質(zhì)量占40~60%的真菌淀粉酶、質(zhì)量占20~40%的β -淀粉酶和質(zhì)量占5~20%的普魯蘭酶混合后的復(fù)合糖化酶，復(fù)合糖化酶添加量為每噸淀粉0.15~0.5L，反應(yīng)溫度58~60°C，反應(yīng)時(shí)間12~24h。
[0024]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(4)中的純化，步驟如下:
[0025]將步驟(3)制得的低聚異麥芽糖粗液濃縮至固形物質(zhì)量百分比含量為55~65%，在壓力0.2~0.4MPa、溫度55~75°C、水耗比1: (1.5~2)、每小時(shí)進(jìn)料量1.5~2.5m3的條件下，經(jīng)色譜分離，制得IG2+P+IG3含量90%以上的低聚異麥芽糖漿和葡萄糖含量75%以上的葡萄糖漿。
[0026]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(4)中的干燥為經(jīng)過真空蒸發(fā)干燥濃縮至固形物質(zhì)量百分含量50~60%的液體產(chǎn)品，或經(jīng)真空蒸發(fā)干燥制得的液體產(chǎn)品繼續(xù)經(jīng)真空干燥或噴霧干燥至固態(tài)產(chǎn)品。
[0027]有益效果
[0028]1、本發(fā)明采用固定化黑曲霉細(xì)胞技術(shù)生產(chǎn)低聚異麥芽糖，將環(huán)境因素對(duì)酶活的影響降到最低，為α -轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶提供穩(wěn)定高效的產(chǎn)酶環(huán)境，底物轉(zhuǎn)化效率高，無(wú)需進(jìn)行其他純化處理，轉(zhuǎn)苷后料液功能性三糖含量> 60%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)工藝，對(duì)三糖含量無(wú)特殊要求的產(chǎn)品可無(wú)需色譜分離，直接濃縮出料；
[0029]2、采用海藻酸鈉-氯化鈣-殼聚糖固定化方法，操作步驟簡(jiǎn)便，同時(shí)固定化細(xì)胞機(jī)械強(qiáng)度高，固定化細(xì)胞可重復(fù)使用40批無(wú)破碎，重復(fù)使用60批以上輕微破碎，有利于工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)施；
[0030]3、料液無(wú)需活性炭脫色，不需離子交換柱脫鹽，一次濃縮后進(jìn)入色譜分離，使整個(gè)工藝簡(jiǎn)化，操作便利；
[0031]4、低聚異麥芽糖粗液進(jìn)入連續(xù)模擬移動(dòng)床進(jìn)行色譜分離，耗水減少，每小時(shí)進(jìn)料量增加，分離效率加快，縮短工藝時(shí)間，分離出殘留的葡萄糖，既提高低聚異麥芽糖的產(chǎn)品純度，同時(shí)回收葡萄糖，藕聯(lián)生產(chǎn)高果糖漿，提高原材料利用率。
【具體實(shí)施方式】:
[0032]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明所保護(hù)范圍不限于此。
[0033]生物材料來源
[0034]黑曲霉(Aspergillusniger) BLB -28 菌株,該菌株保藏號(hào)為 CGMCC No5143，購(gòu)自中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心。
[0035]真菌淀粉酶購(gòu)自諾維信公司，該產(chǎn)品為液態(tài)，酶活2500FAU/g ；
[0036]β -淀粉酶購(gòu)自諾科生化工程有限公司，該產(chǎn)品為液態(tài)，酶活3000MANU/g ；
[0037]普魯蘭酶購(gòu)自杰能科公司，該產(chǎn)品為液態(tài)，酶活1000ASPU/g。
[0038]設(shè)備說明
[0039]色譜分離系統(tǒng)為購(gòu)自法國(guó)諾華賽公司Applexion型號(hào)的色譜分離裝置。
[0040]實(shí)施例1
[0041]一種固定化細(xì)胞生產(chǎn)高功能性三糖含量的低聚異麥芽糖的方法，步驟如下:
[0042](I)將含有黑曲霉(Aspergillus niger) BLB - 28菌株的種子液,濾除質(zhì)量百分比為10%的水分，然后與質(zhì)量濃度為3%的海藻酸鈉以1:1的體積比混合均勻，再均勻滴入質(zhì)量濃度為3%的氯化鈣溶液中固定4h，取出固定化的膠珠顆粒，清水洗凈，浸入pH5 -7、含質(zhì)量濃度為0.5%氯化鈣和質(zhì)量濃度為0.1%殼聚糖的混合溶液，再浸泡6h，然后按柱體積的20%向柱體內(nèi)裝入固定化細(xì)胞，制得固定化細(xì)胞柱；
[0043](2)采用玉米淀粉調(diào)漿，調(diào)漿濃度為20% (質(zhì)量濃度)，并調(diào)節(jié)pH為5.5，加入高溫α -淀粉酶，添加量為每噸淀粉添加0.2L，然后送入液化噴射器，一次噴射溫度108°C，二次噴射液化溫度125°C，出料DE值為11.2%，制得液化液；
[0044]向液化液中加入復(fù)合糖化酶(其中真菌淀粉酶的質(zhì)量占40%、β -淀粉酶的質(zhì)量占40%、普魯蘭酶的質(zhì)量占20%)，添加量為每噸淀粉加入復(fù)合糖化酶0.4L，在58~60°C下，保溫反應(yīng)12h，制得麥芽糖質(zhì)量百分含量40.7%、固形物質(zhì)量百分含量22%的麥芽糖漿；[0045](3)調(diào)節(jié)步驟(2)制得的麥芽糖漿pH為3.5，通過蠕動(dòng)泵將麥芽糖漿送入步驟(1)制得的固定化細(xì)胞柱中，控制固定化細(xì)胞柱中麥芽糖漿與固定化細(xì)胞的體積比為3:1，調(diào)節(jié)蠕動(dòng)泵流速為0.5倍裝柱體積/h，持續(xù)循環(huán)反應(yīng)20h，收集出料料液即為低聚異麥芽糖粗液;經(jīng)測(cè)定，IG2+P+IG3含量為60.35%，詳見表1 ；
[0046](4)將步驟(3)制得的低聚異麥芽糖粗液濃縮至固形物質(zhì)量百分比含量為55%，進(jìn)入色譜分離系統(tǒng)，色譜運(yùn)行壓力0.2MPa，溫度55°C，水耗比1:1.5，每小時(shí)進(jìn)料1.5m3，得到的低聚異麥芽糖漿經(jīng)過高效液相檢測(cè)，IG2+P+IG3含量為90.7%，葡萄糖質(zhì)量百分比含量為
0.33%，詳見表1 ;通過真空蒸發(fā)器濃縮至固形物質(zhì)量百分比含量50%，制得IG2+P+IG3含量>90%的低聚異麥芽糖。同時(shí)經(jīng)色譜分離系統(tǒng)后獲得葡萄糖質(zhì)量百分比含量為75.2%的葡萄糖漿。
[0047]實(shí)施例2
[0048]一種固定化細(xì)胞生產(chǎn)高功能性三糖含量的低聚異麥芽糖的方法，步驟如下:
[0049](I)將含有黑曲霉(Aspergillus niger) BLB - 28菌株的種子液,濾除質(zhì)量百分比為40%的水分，然后與質(zhì)量濃度為3%的海藻酸鈉以1:5的體積比混合均勻，再均勻滴入質(zhì)量濃度為3%的氯化鈣溶液中固定12h，取出固定化的膠珠顆粒，清水洗凈，浸入pH5 -7、含質(zhì)量濃度為3%氯化鈣和質(zhì)量濃度為2%殼聚糖的混合溶液，再浸泡12h，然后按柱體積的80%向柱體內(nèi)裝入固定化細(xì)胞，制得固定化細(xì)胞柱；
[0050](2)采用玉米淀粉調(diào)漿，調(diào)漿濃度為40% (質(zhì)量濃度)，并調(diào)節(jié)pH為6.5，加入高溫α -淀粉酶，添加量為每噸淀粉添加0.8L，然后送入液化噴射器，一次噴射溫度108°C，二次噴射液化溫度125°C，出料DE值為21.5%，制得液化液；
[0051]向液化液中加入復(fù)合糖化酶(其中真菌淀粉酶的質(zhì)量占60%、β -淀粉酶的質(zhì)量占30%、普魯蘭酶的質(zhì)量占10%)，添加量為每噸淀粉加入復(fù)合糖化酶1.0L，在58~60°C下，保溫反應(yīng)24h，制得麥芽糖質(zhì)量百分含量87.3%、固形物質(zhì)量百分含量51%的麥芽糖漿；
[0052](3 )調(diào)節(jié)步驟(2 )制得的麥芽糖漿pH為6.0，通過蠕動(dòng)泵將麥芽糖漿送入步驟(1)制得的固定化細(xì)胞柱中，控制固定化細(xì)胞柱中麥芽糖漿與固定化細(xì)胞的體積比為10:1，調(diào)節(jié)蠕動(dòng)泵流速為12倍裝柱體積/h，持續(xù)循環(huán)反應(yīng)60h，收集出料料液即為低聚異麥芽糖粗液；經(jīng)測(cè)定，IG2+P+IG3含量為65.12%，詳見表1 ；
[0053](4)將步驟(3)制得的低聚異麥芽糖粗液濃縮至固形物質(zhì)量百分比含量為65%，進(jìn)入色譜分離系統(tǒng)，色譜運(yùn)行壓力0.4MPa，溫度75°C，水耗比1:2，每小時(shí)進(jìn)料2.5m3，得到的低聚異麥芽糖漿經(jīng)過高效液相檢測(cè)，IG2+P+IG3含量為91.9%，葡萄糖質(zhì)量百分比含量為
0.42% ;通過真空蒸發(fā)器濃縮至固形物質(zhì)量百分比含量60%，制得IG2+P+IG3含量> 90%的低聚異麥芽糖。同時(shí)經(jīng)色譜分離系統(tǒng)后獲得葡萄糖質(zhì)量百分比含量78.31%的葡萄糖漿。
[0054]實(shí)施例3
[0055]一種固定化細(xì)胞生產(chǎn)高功能性三糖含量的低聚異麥芽糖的方法，步驟如下:
[0056](1)將含有黑曲霉(Aspergillus niger) BLB - 28菌株的種子液,濾除質(zhì)量百分比為20%的水分，然后與質(zhì)量濃度為3%的海藻酸鈉以1:2的體積比混合均勻，再均勻滴入質(zhì)量濃度為3%的氯化鈣溶液中固定6h，取出固定化的膠珠顆粒，清水洗凈，浸入pH5 -7、含質(zhì)量濃度為2%氯化鈣和質(zhì)量濃度為1%殼聚糖的混合溶液，再浸泡12h，然后按柱體積的70%向柱體內(nèi)裝入固定化細(xì)胞，制得固定化細(xì)胞柱；[0057](2)采用玉米淀粉調(diào)漿，調(diào)漿濃度為32% (質(zhì)量濃度)，并調(diào)節(jié)pH為6.3，加入高溫α -淀粉酶，添加量為每噸淀粉添加0.3L，然后送入液化噴射器，一次噴射溫度108°C，二次噴射液化溫度125°C，出料DE值為18.8%，制得液化液；
[0058] 向液化液中加入復(fù)合糖化酶(其中真菌淀粉酶的質(zhì)量占60%、β -淀粉酶的質(zhì)量占25%、普魯蘭酶的質(zhì)量占15%)，添加量為每噸淀粉加入復(fù)合糖化酶0.6L，在58~60°C下，保溫反應(yīng)20h，制得麥芽糖質(zhì)量百分含量55.7%、固形物質(zhì)量百分含量35%的麥芽糖漿；
[0059](3 )調(diào)節(jié)步驟(2 )制得的麥芽糖漿pH為4.5，通過蠕動(dòng)泵將麥芽糖漿送入步驟(1)制得的固定化細(xì)胞柱中，控制固定化細(xì)胞柱中麥芽糖漿與固定化細(xì)胞的體積比為8:1，調(diào)節(jié)蠕動(dòng)泵流速為9倍裝柱體積/h，持續(xù)循環(huán)反應(yīng)55h，收集出料料液即為低聚異麥芽糖粗液；經(jīng)測(cè)定，IG2+P+IG3含量為64.77%，詳見表1 ；
[0060](4)將步驟(3)制得的低聚異麥芽糖粗液濃縮至固形物質(zhì)量百分比含量為58%，進(jìn)入色譜分離系統(tǒng)，色譜運(yùn)行壓力0.3MPa，溫度65°C，水耗比1:2，每小時(shí)進(jìn)料2.5m3，得到的低聚異麥芽糖漿經(jīng)過高效液相檢測(cè)，IG2+P+IG3含量為91.7%，葡萄糖質(zhì)量百分比含量為
0.32% ;通過真空蒸發(fā)器濃縮至固形物質(zhì)量百分比含量55%，制得IG2+P+IG3含量> 90%的低聚異麥芽糖。同時(shí)經(jīng)色譜分離系統(tǒng)后獲得葡萄糖質(zhì)量百分比含量77.37%的葡萄糖漿。
[0061]對(duì)比例I
[0062]一種低聚異麥芽糖的制備方法，步驟如下:
[0063](I)玉米淀粉調(diào)漿，調(diào)漿濃度為32% (質(zhì)量濃度)，并調(diào)節(jié)pH為6.3，加入高溫α -淀粉酶，添加量為0.3L/噸淀粉，將淀粉乳送入液化噴射器，一次噴射溫度108°C，二次噴射液化溫度125°C，出料DE值為18.8%，制得液化液；
[0064](2)向液化液中加入復(fù)合糖化酶(其中真菌淀粉酶的質(zhì)量占60%、β -淀粉酶的質(zhì)量占25%、普魯蘭酶的質(zhì)量占15%)，添加量為每噸淀粉加入復(fù)合糖化酶0.6L，在58~60°C下，保溫反應(yīng)20h，制得麥芽糖質(zhì)量百分含量55.7%、固形物質(zhì)量百分含量35%的麥芽糖漿；
[0065](3)調(diào)節(jié)上述麥芽糖漿pH為4.5，加入現(xiàn)有市售α -轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶，每噸淀粉加入
1.0La -轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶，在58~60°C下，保溫48h后，取樣滅酶活，經(jīng)測(cè)定，IG2+P+IG3含量為 35.78% ；
[0066]對(duì)比例2
[0067]一種低聚異麥芽糖的制備方法，步驟如下:
[0068](I)玉米淀粉調(diào)漿，調(diào)漿濃度為32% (質(zhì)量濃度)，并調(diào)節(jié)pH為6.3，加入高溫a -淀粉酶，添加量為0.3L/噸淀粉，將淀粉乳送入液化噴射器，一次噴射溫度108°C，二次噴射液化溫度125°C，出料DE值為18.8%，制得液化液；
[0069](2)向液化液中加入復(fù)合糖化酶(其中真菌淀粉酶的質(zhì)量占60%、β -淀粉酶的質(zhì)量占25%、普魯蘭酶的質(zhì)量占15%)，添加量為每噸淀粉加入復(fù)合糖化酶0.6L，在58~60°C下，保溫反應(yīng)20h，制得麥芽糖質(zhì)量百分含量55.7%、固形物質(zhì)量百分含量35%的麥芽糖漿；
[0070](3)調(diào)節(jié)麥芽糖漿pH為4.5，通過蠕動(dòng)泵將麥芽糖漿送入固定化a -轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶柱中，固定化酶裝柱體積為整個(gè)柱體積的70% ； α -轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶的固定化方法采用現(xiàn)有固定化技術(shù)，具體步驟可參見中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102296032A (申請(qǐng)?zhí)?01110254748.0)中說明書實(shí)施例5的方法。
[0071](4)調(diào)節(jié)蠕動(dòng)泵流速為9倍裝柱體積/h，該過程持續(xù)55h，收集出料料液，經(jīng)測(cè)定，IG2+P+IG3 含量為 44.32%o
[0072]對(duì)比例3
[0073]—種BLB - 28種子液制備低聚異麥芽糖的方法，步驟如下:
[0074](I)玉米淀粉調(diào)漿，調(diào)漿濃度為32% (質(zhì)量濃度)，并調(diào)節(jié)pH為6.3，加入高溫α -淀粉酶，添加量為0.3L/噸淀粉，將淀粉乳送入液化噴射器，一次噴射溫度108°C，二次噴射液化溫度125°C，出料DE值為18.8%，制得液化液；
[0075](2)向液化液中加入復(fù)合糖化酶(其中真菌淀粉酶的質(zhì)量占60%、β -淀粉酶的質(zhì)量占25%、普魯蘭酶的質(zhì)量占15%)，添加量為每噸淀粉加入復(fù)合糖化酶0.6L，在58~60°C下，保溫反應(yīng)20h，制得麥芽糖質(zhì)量百分含量55.7%、固形物質(zhì)量百分含量35%的麥芽糖漿；
[0076](3)調(diào)節(jié)麥芽糖漿pH為4.5，并向其中加入黑曲霉BLB -28種子液，控制麥芽糖漿與種子液體積比為3:1，保溫48h后，取樣滅菌，經(jīng)測(cè)定，其組分:IG2+P+IG3的質(zhì)量百分比含量為48.1% ；
[0077]表1低聚異麥芽糖(ΙΜ0)組分分析表
[0078]
【權(quán)利要求】
1.一種固定化細(xì)胞生產(chǎn)高功能性三糖含量的低聚異麥芽糖的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將產(chǎn)α-轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶菌株采用海藻酸鈉-氯化鈣-殼聚糖法固定化，制備固定化細(xì)胞，然后按柱體積的20~80%向柱體內(nèi)裝入固定化細(xì)胞，制得固定化細(xì)胞柱； 所述步驟(1)中的α -轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶菌株為黑曲霉(Aspergillus niger) BLB-28菌株; (2)將淀粉質(zhì)原料經(jīng)過液化、糖化得到麥芽糖質(zhì)量百分含量40~90%、固形物質(zhì)量百分含量30~55%的麥芽糖漿； (3 )調(diào)節(jié)步驟(2 )制得的麥芽糖漿pH為3.5~6.0，通入步驟(1)制得的固定化細(xì)胞柱，固定化細(xì)胞柱中麥芽糖漿:固定化細(xì)胞體積比為(3~10):1，麥芽糖漿通入速度為0.5~12倍固定化細(xì)胞體積/h，持續(xù)循環(huán)反應(yīng)20~60h，收集獲得IG2+P+IG3不小于60%的低聚異麥芽糖粗液； (4)將步驟(3)制得的低聚異麥芽糖粗液經(jīng)純化、干燥，制得低聚異麥芽糖。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的海藻酸鈉-氯化鈣-殼聚糖法固定化的具體步驟為: 取α-轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶菌株的種子液，濾除質(zhì)量百分比為10%~40%的水分，制得除水種子液，然后加入質(zhì)量百分比濃度為3%的海藻酸鈉溶液，除水種子液:海藻酸鈉溶液的質(zhì)量比為1: (I~5)，攪拌均勻，然后向質(zhì)量濃度為3%的氯化鈣溶液中勻速滴加，固定4~12h后，取出固定化的膠珠顆粒，清洗后，浸入PH5~7的氯化鈣和殼聚糖的混合液中，氯化鈣質(zhì)量百分比濃度為0.5~3%，殼聚糖質(zhì)量百分比濃度為0.1~2%，繼續(xù)浸泡6~12h，清洗后，即得。`
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的淀粉質(zhì)原料為玉米淀粉、木薯淀粉、小麥淀粉、碎米淀粉。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的液化為二次噴射液化。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，淀粉乳質(zhì)量濃度為20~40%，pH值5.5~6.5，高溫α -淀粉酶的添加量為0.2~0.8L/噸淀粉，一次噴射液化溫度108°C，二次噴射液化溫度125°C，液化液DE值為10~22%。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的糖化，糖化酶為質(zhì)量占40~60%的真菌淀粉酶、質(zhì)量占20~40%的β -淀粉酶和質(zhì)量占5~20%的普魯蘭酶混合后的復(fù)合糖化酶，復(fù)合糖化酶添加量為每噸淀粉0.15~0.5L，反應(yīng)溫度58~60°C，反應(yīng)時(shí)間12~24h。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中的純化，步驟如下: 將步驟(3)制得的低聚異麥芽糖粗液濃縮至固形物質(zhì)量百分比含量為55~65%，在壓力0.2~0.4MPa、溫度55~75°C、水耗比1:(1.5~2)、每小時(shí)進(jìn)料量1.5~2.5m3的條件下，經(jīng)色譜分離，制得IG2+P+IG含量90%以上的低聚異麥芽糖漿和葡萄糖含量75%以上的葡萄糖漿。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中的干燥為經(jīng)過真空蒸發(fā)干燥濃縮至固形物質(zhì)量百分含量50~60%的液體產(chǎn)品，或經(jīng)真空蒸發(fā)干燥制得的液體產(chǎn)品繼續(xù)經(jīng)真空干燥或噴霧干燥至固態(tài)產(chǎn)品。
【文檔編號(hào)】C12R1/685GK103484512SQ201310480110
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】劉宗利, 王乃強(qiáng), 賈慧慧, 薛雅鶯, 李方華 申請(qǐng)人:保齡寶生物股份有限公司