低聚果糖的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種低聚果糖的制備方法，包括以下步驟：(1)將5?15重量份的菊芋粉碎至10?50目，再加入到15?25重量份酶液中，先在45?65℃水浴下酶解30?180分鐘，然后在90?100℃水浴下滅酶活5?15分鐘，得到酶解液；(2)將酶解液加入到5?15重量份酸液中，在65?125℃下酸解30?120分鐘，得到酸解液；(3)將酸解液用活性炭進行脫色，過濾，得到脫色液；(4)將脫色液經(jīng)納濾、超濾、除鹽、干燥，即得。本發(fā)明提供的低聚果糖制備方法，以菊芋為原料，經(jīng)粉碎、酶解、酸解、過濾、超濾等步驟后烘干制得。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明最終得到的低聚果糖溶液中低聚果糖含量高，且對苦素和苦肽的脫除效果好，操作方便，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。
【專利說明】
低聚果糖的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及營養(yǎng)食品領(lǐng)域，具體設(shè)及一種低聚果糖的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 菊芋化elianthustuberosusL.)又稱洋姜、鬼子姜，為菊科向日葵屬，一年或多年 生草本植物，其塊莖呈紡鍵形或不規(guī)則瘤形。菊芋原產(chǎn)于北美，經(jīng)歐洲傳入我國，在我國各 地均有種植。菊芋適應(yīng)性強，對氣候和±壤條件要求不高，耐貧瘡、耐旱、耐寒和耐酸堿。菊 芋種植簡易，一次播種多次收獲，產(chǎn)量極高，平均畝產(chǎn)可達2000-5000kg。菊芋的根系發(fā)達， 可改善±壤的結(jié)構(gòu)，增加孔隙率和水穩(wěn)性團粒結(jié)構(gòu)，所W菊芋很適于治理±地荒漠化和防 風(fēng)固沙。
[0003] 菊芋塊莖含水量為80%，碳水化合物12%，膳食纖維4%，蛋白質(zhì)3%，灰分1 %。其 中，碳水化合物中的80%為菊粉。由此可W看出，菊芋是十分理想的菊粉原料，來源豐富，菊 粉含量高。
[0004] 菊粉又名菊糖（Inulin),是由果糖經(jīng)0-2,1糖巧鍵連接而成的線性直鏈多糖，末端 連接一個葡萄糖殘基。菊粉是由分子大小不等果聚糖組成的混合物，其聚合度通常為2-60， 平均為30。
[0005] 菊粉為白色無定型粉末，可溶于水，具有很好的熱穩(wěn)定性。與艦不成顏色反應(yīng);沒 有還原性。菊粉是一種天然功能性食用多糖，具有抗炎、降低血清膽固醇、抗腫瘤W及增強 免疫等廣泛的藥理功效。
[0006] 低聚果糖（fructooligsacchrideJOS)又稱寡果糖或薦果S糖族低聚糖，是由果 糖單體通過e糖巧鍵連接成的不被內(nèi)源酶水解的果糖聚合物。分子式為G-F-化，n = l-3或 尸111，111 = 2-7，（6^分別代表葡萄糖基和果糖基，11代表葡萄糖單位數(shù)，111代表果糖單位數(shù)）。低 聚果糖是一典型符合益生元的功能性低聚糖。它的保健功能一是基于它是一種雙岐增殖因 子，可改善腸道內(nèi)的微生物菌群，抑制有害菌的生長，減少和抑制腸內(nèi)腐敗物的產(chǎn)生;其二 是一種水溶性的膳食纖維，降低血脂，改善脂質(zhì)代謝，降低血液中膽固醇和甘油=脂含量。 此外還可減少肝臟毒素，在腸中生成抗癌的有機酸，有顯著的防癌功能，對乳腺癌、結(jié)腸癌 有預(yù)防和治療作用及增加 B類維生素的合成量，提高人體的免疫調(diào)節(jié)作用，抑制腫瘤細胞生 長。低聚果糖是FDA認可的GRAS級別的食品配料，安全性高。在國際上確認為一種功能性食 品配料。
[0007] 本發(fā)明提供了一種低聚果糖的制備方法，降解時間短、降解完全、收率高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種低聚果 糖的制備方法。
[0009] 本發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0010] -種低聚果糖的制備方法，包括W下步驟：
[0011] (I)將5-15重量份的菊芋粉碎至10-50目，再加入到15-25重量份酶液中，先在45-65°C水浴下酶解30-180分鐘，然后在90-100°C水浴下滅酶活5-15分鐘，得到酶解液；
[001^ (2)將酶解液加入到5-15重量份酸液中，在65-125°C下酸解30-120分鐘，得到酸解 液；
[0013] (3)將酸解液用活性炭進行脫色，過濾，得到脫色液；
[0014] (4)將脫色液經(jīng)納濾、超濾、除鹽、干燥，即得。
[0015] 優(yōu)選地，所述步驟（1)中的酶液由下述質(zhì)量百分比的原料組成:0-葡萄糖巧酶1-5%、a-淀粉酶1-5%、無花果蛋白酶1-5%、水87-97%。
[0016] 優(yōu)選地，所述步驟(2)中的酸液由下述質(zhì)量百分比的原料組成:乳酸0.2-2%、蘋果 酸0.2-2 %、巧樣酸0.2-2 %、水94-99 %。
[0017] 優(yōu)選地，所述步驟(3)中的活性炭與酸解液的固液比0.01-0.1 g/ml。
[0018] 優(yōu)選地，所述步驟(3)中的過濾為板框過濾機過濾，采用150-200目的濾布。
[0019] 優(yōu)選地，所述步驟(4)中的納濾為將脫色液用截留分子量為200-300的納濾膜過 濾，得到濃縮液;超濾為將濃縮液用截留分子量為1500的超濾膜室溫過濾，得到透過液;除 鹽為將透過液依次經(jīng)強陽離子交換柱和強陰離子交換柱洗脫除鹽，洗脫流速均為0.5-2.5ml/min，流動相為水，得到洗脫液;干燥為將洗脫液用噴霧干燥機干燥，進風(fēng)溫度為100-15(TC。
[0020] 本發(fā)明提供的低聚果糖制備方法，W菊芋為原料，經(jīng)粉碎、酶解、酸解、過濾、超濾 等步驟后烘干制得。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明最終得到的低聚果糖溶液中低聚果糖含量高， 且對苦素和苦膚的脫除效果好，操作方便，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。
【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的說明，W下所述，僅是對本發(fā)明的較佳實施 例而已，并非對本發(fā)明做其他形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述掲示 的技術(shù)內(nèi)容加 W變更為同等變化的等效實施例。凡是未脫離本發(fā)明方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明 的技術(shù)實質(zhì)對W下實施例所做的任何簡單修改或等同變化，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0022] 實施例中各原料介紹：
[0023] 菊芋，采用徐州綠姿農(nóng)產(chǎn)品專業(yè)合作社提供的菊芋。
[0024] 0-葡萄糖巧酶，CAS號：9001-22-3,采用深圳一諾食品配料有限公司提供的酶活為 lOOOOU/g的0-葡萄糖巧酶。
[00巧]a-淀粉酶，CAS:9000-90-2,采用山東信得利生物工程有限公司提供的酶活力為 lOOOOU/g的a-淀粉酶。
[0026] 無花果蛋白酶，CAS號:9001-33-6,采用湖南食添生物科技有限公司提供的酶活為 lOOOOU/g的無花果蛋白酶。
[0027] 乳酸，CAS 號：849585-22-4。
[0028] 蘋果酸，為D-蘋果酸，CAS號:636-61-3。
[00 巧]巧樣酸，CAS 號：77-92-9。
[0030] 活性炭，CAS號:64365-11-3,采用青島嘉德濾料有限公司生產(chǎn)的50目活性炭。
[0031] 實施例1
[0032] 低聚果糖的具體制備方法，包括W下步驟：
[0033] (1)將10重量份的菊芋粉碎至20目，再加入到20重量份酶液中攬拌混合均勻，先在 55°C水浴下酶解60分鐘，然后在95°C水浴下滅酶活10分鐘，得到酶解液；
[0034] (2)將步驟(1)得到的酶解液加入到10重量份酸液中攬拌混合均勻，在85°C下酸解 60分鐘，得到酸解液；
[0035] (3)將活性炭與酸解液按固液比為0.02g/ml混合（即每100mL酸解液加入2克活性 炭），得到混合液;將混合液300轉(zhuǎn)/分攬拌20分鐘進行脫色，然后采用板框過濾機過濾，濾布 為180目，得到脫色液；
[0036] (4)將脫色液用截留分子量為200的納濾膜過濾，得到濃縮液;超濾為將濃縮液用 截留分子量為1500的超濾膜室溫過濾，得到透過液;除鹽為將透過液依次經(jīng)強陽離子交換 柱和強陰離子交換柱洗脫除鹽，洗脫流速均為1.5ml/min，流動相為水，得到洗脫液;干燥為 將洗脫液用噴霧干燥機干燥，進風(fēng)溫度為120°C。得到實施例1的低聚果糖。
[0037] 所述步驟（1)中的酶液由下述質(zhì)量百分比的原料組成:0-葡萄糖巧酶2%、a-淀粉 酶2%、無花果蛋白酶2%、蒸饋水94%。將0-葡萄糖巧酶、a-淀粉酶、無花果蛋白酶加入到蒸 饋水中攬拌混合均勻即得酶液。
[0038] 所述步驟(2)中的酸液由下述質(zhì)量百分比的原料組成:乳酸0.8%、蘋果酸0.8%、 巧樣酸0.8%、蒸饋水97.6%。將乳酸、蘋果酸、巧樣酸加入到蒸饋水中攬拌混合均勻即得酸 液。
[0039] 實施例2
[0040] 與實施例1基本相同，區(qū)別僅僅在于:所述步驟（1)中的酶液由下述質(zhì)量百分比的 原料組成:曰-淀粉酶3%、無花果蛋白酶3%、蒸饋水94%。將a-淀粉酶、無花果蛋白酶加入到 蒸饋水中攬拌混合均勻即得酶液。得到實施例2的低聚果糖。
[0041 ] 實施例3
[0042] 與實施例1基本相同，區(qū)別僅僅在于:所述步驟（1)中的酶液由下述質(zhì)量百分比的 原料組成:e-葡萄糖巧酶3%、無花果蛋白酶3%、蒸饋水94%。將0-葡萄糖巧酶、無花果蛋白 酶加入到蒸饋水中攬拌混合均勻即得酶液。得到實施例3的低聚果糖。
[0043] 實施例4
[0044] 與實施例1基本相同，區(qū)別僅僅在于:所述步驟（1)中的酶液由下述質(zhì)量百分比的 原料組成:e-葡萄糖巧酶3%、a-淀粉酶3%、蒸饋水94%。將0-葡萄糖巧酶、a-淀粉酶加入到 蒸饋水中攬拌混合均勻即得酶液。得到實施例4的低聚果糖。
[0045] 實施例5
[0046] 與實施例1基本相同，區(qū)別僅僅在于:所述步驟(2)中的酸液由下述質(zhì)量百分比的 原料組成:蘋果酸1.2%、巧樣酸1.2%、蒸饋水97.6%。將蘋果酸、巧樣酸加入到蒸饋水中攬 拌混合均勻即得酸液。得到實施例5的低聚果糖。
[0047] 實施例6
[0048] 與實施例1基本相同，區(qū)別僅僅在于:所述步驟(2)中的酸液由下述質(zhì)量百分比的 原料組成:乳酸1.2%、巧樣酸1.2%、蒸饋水97.6%。將乳酸、巧樣酸加入到蒸饋水中攬拌混 合均勻即得酸液。得到實施例6的低聚果糖。
[0049] 實施例7
[0050]與實施例1基本相同，區(qū)別僅僅在于:所述步驟(2)中的酸液由下述質(zhì)量百分比的 原料組成:乳酸1.2%、蘋果酸1.2%、蒸饋水97.6%。將乳酸、蘋果酸加入到蒸饋水中攬拌混 合均勻即得酸液。得到實施例7的低聚果糖。
[00引]測試例1
[0052]對實施例1-7制備的低聚果糖的產(chǎn)率進行統(tǒng)計，低聚果糖產(chǎn)率（％ )=低聚果糖質(zhì) 量/菊芋粉質(zhì)量X 100%。具體結(jié)果見表1。
[0化3] 車1 里搖?畝態(tài)4主里車巧仿.
[0化4]
[0化5]
[0056]比較實施例1與實施例2-4,實施例1(0-葡萄糖巧酶、a-淀粉酶、無花果蛋白酶復(fù) 配)低聚果糖產(chǎn)率明顯高于實施例2-4(0-葡萄糖巧酶、a-淀粉酶、無花果蛋白酶中任意二者 復(fù)配）；比較實施例1與實施例5-7,實施例1(乳酸、蘋果酸、巧樣酸復(fù)配)低聚果糖產(chǎn)率明顯 高于實施例5-7(乳酸、蘋果酸、巧樣酸中任意二者復(fù)配）。
[0化7] 測試例2
[005引將實施例1-7制備的低聚果糖，置于25°C，相對濕度85%環(huán)境下保藏半年，采用 《GB/T 4789.2-2010食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定》進行菌落總數(shù)測試。具體測試結(jié) 果見表2。
[0化9]表2:菌落總數(shù)測試表cfu/g
LUUW」 發(fā)巧人息外的發(fā)現(xiàn)，化救買砸例1巧買砸例2-4,買砸例Uii-葡萄糖甘觸、a-従粉 酶、無花果蛋白酶復(fù)配)防腐性能明顯優(yōu)于實施例2-4(0-葡萄糖巧酶、a-淀粉酶、無花果蛋 白酶中任意二者復(fù)配）；比較實施例1與實施例5-7,實施例1(乳酸、蘋果酸、巧樣酸復(fù)配)防 腐性能明顯優(yōu)于實施例5-7(乳酸、蘋果酸、巧樣酸中任意二者復(fù)配）。
[0062] 測試例3
[0063] 將實施例1-7制備的低聚果糖中聚合度3-7的低聚果糖含量進行測試。測試結(jié)果見 表3。
[0064] 表3:聚合度2-10的低聚果糖含量測試結(jié)果表單位：％
[0066]由表3可知，本發(fā)明低聚果糖聚合度集中分布在3-7之間。在比較實施例1與實施例 2-4,實施例1(0-葡萄糖巧酶、a-淀粉酶、無花果蛋白酶復(fù)配)聚合度3-7的低聚果糖明顯高 于實施例2-4(0-葡萄糖巧酶、a-淀粉酶、無花果蛋白酶中任意二者復(fù)配）；比較實施例1與實 施例5-7,實施例1(乳酸、蘋果酸、巧樣酸復(fù)配)聚合度3-7的低聚果糖明顯高于實施例5-7 (乳酸、蘋果酸、巧樣酸中任意二者復(fù)配）。
【主權(quán)項】
1. 一種低聚果糖的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將5-15重量份的菊芋粉碎至10-50目，再加入到15-25重量份酶液中，先在45-65°C 水浴下酶解30-180分鐘，然后在90-100°C水浴下滅酶活5-15分鐘，得到酶解液； (2) 將酶解液加入到5-15重量份酸液中，在65-125Γ下酸解30-120分鐘，得到酸解液； (3) 將酸解液用活性炭進行脫色，過濾，得到脫色液； (4) 將脫色液經(jīng)納濾、超濾、除鹽、干燥，即得。2. 如權(quán)利要求1所述的低聚果糖的制備方法，其特征在于:所述步驟（1)中的酶液由下 述質(zhì)量百分比的原料組成:β-葡萄糖苷酶1-5%、α-淀粉酶1-5%、無花果蛋白酶1-5%、水 87-97% 〇3. 如權(quán)利要求1或2所述的低聚果糖的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中的酸液由 下述質(zhì)量百分比的原料組成:乳酸〇. 2-2 %、蘋果酸0.2-2 %、檸檬酸0.2-2 %、水94-99 %。4. 如權(quán)利要求1或2所述的低聚果糖的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中的活性炭 與酸解液的固液比〇. 〇 1 -〇. 1 g/ml。5. 如權(quán)利要求1或2所述的低聚果糖的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中的過濾為 板框過濾機過濾，采用150-200目的濾布。
【文檔編號】C12P19/00GK105861594SQ201610345868
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】張露引
【申請人】上海艾苛密進出口有限公司