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快速制备低聚半乳甘露糖的复合酶解方法技术

技术编号:11685915 阅读:107 留言:0更新日期:2015-07-06 18:09
本发明专利技术公开了一种快速制备低聚半乳甘露糖的复合酶解方法,其特征在于,瓜尔胶粉首先与β-甘露聚糖酶、木聚糖酶、纤维二糖酶充分混合,然后加入柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液配制瓜尔胶与三种酶的混合液,瓜尔胶溶胀后,控制酶解温度及时间进行降解。本发明专利技术实现了三种复合酶同时酶解,省略了单一酶依次降解后的纯化步骤,节约了生产时间和成本,提高了效率。实现了瓜尔胶高浓度下的酶解,并获得了低聚半乳甘露糖酶解液,节约了后续生产低聚半乳甘露糖时脱水、干燥的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,属于生物

技术介绍
瓜尔胶是由瓜尔豆胚乳部分加工而成的大分子天然亲水胶体,主要成分为半乳甘 露聚糖,是一种天然的增稠剂和品质改良剂。外观为白色或微黄色的自由流动粉末,能溶于 冷水或热水,遇水后形成胶状物质,达到迅速增稠的功效。半乳甘露聚糖的线性主链由通过 0-(1-4)糖苷键连接在一起的甘露糖组成,a-(1-6)糖苷键形成连接半乳糖单元的分支 点。低聚半乳甘露糖是半乳甘露聚糖的不完全降解产物,由2-10个半乳糖和甘露糖分子通 过糖苷键聚合而成的低聚糖的总称,半乳糖和甘露糖的摩尔比约为1 : 2。低聚半乳甘露糖 不能被人体消化吸收,热量低,基本不增加血糖和血脂,但能显著增进人体肠道内以双歧杆 菌和乳酸杆菌为代表的有益菌的增殖,具有调理肠道、提高免疫力的作用,具有膳食纤维的 功效,是一种功能性益生元产品。 当前,利用瓜儿胶为原料,酶切降解制备低聚半乳甘露糖的方法存在如下问题。一 是现有方法对瓜尔胶的酶解主要是采用0 -甘露聚糖酶,但采用单一酶水解瓜尔胶的效率 不高。虽然现有一些技术采用了复合酶降解植物多糖的方法,但由于每种酶分别进行降解, 时间较长,效率较低。二是在瓜尔胶酶解过程中,由于瓜尔胶溶液黏度过高,目前普遍采用 的酶解瓜尔胶时的浓度为0. 3-2%,得到的低聚糖的浓度较低,在进一步制备低聚半乳甘露 糖粉剂时需要进行脱水干燥处理,这不仅增加了产物即低聚半乳甘露糖后续脱水、干燥的 成本,也严重影响了工业化生产的效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种高浓度下的快速制备瓜尔胶复合酶解液 的方法,获得低聚半乳甘露糖酶解液。 为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是:瓜尔胶粉首先与甘露聚糖酶、木聚糖酶、纤维二糖酶充分混合,然后加入柠檬 酸-柠檬酸钠缓冲溶液配制瓜尔胶与三种酶的混合液,瓜尔胶溶胀后,控制酶解温度及时 间进行降解。 以上所述瓜尔胶粉与甘露聚糖酶、木聚糖酶、纤维二糖酶的混和比例为:每 克瓜尔胶粉加入0 -甘露聚糖酶50~70U,木聚糖酶1000~3000U,纤维二糖酶1000~ 2000U。 本专利技术提供的一种缓冲溶液为0. 2mol/mL柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液,pH值为 6. 0 ~6. 6。 加入柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液配制的瓜尔胶溶液浓度为8~12%,溶胀时间为 30~90min ;溶胀温度为26-38°C。 溶胀完成后进入酶解阶段,本专利技术提供两种酶解方式。 -、瓜尔胶溶胀后采用单一温度酶解方式:酶解温度为50~55°C,时间为6~ 10h〇 二、溶胀后采用温度梯度酶解方式,具体为: (1)将温度从溶胀温度升高到35-40°C,酶解1. 5-2. 5h; (2)将温度升高到48-53°C,酶解3-4h;升温过程中每3-5分钟升高1-2摄氏度, 并且每升高1-2摄氏度保持10分钟; (3)将温度升高到55°C,酶解2-3h。 酶解结束后,即得到低聚半乳甘露糖酶解液,通过基质辅助激光解吸电离飞行时 间质谱(MALDI-T0F)和高效液相色谱法(HPLC)测定酶解液中不同聚合度低聚半乳甘露糖 的质量百分比。MALDI-T0F质谱仪的参数设置:氮激光器波长337nm,采用延时引出和反 射的工作方式,加速电压19. 5kV,反射电压20kV,延时引出电压14. 5~16. 5kV,延时时间 50~200ns,正离子检测。 册1^:参数设置:色谱柱順2(:〇11111111(416臟\250臟),柱温301:,流速111117111111,进样 量为20yL,流动相乙腈:水=75 : 25。 通过测定,低聚半乳甘露糖占酶解液糖类质量组成成分的95%以上,单糖为0,聚 合度为2-10的低聚糖占95 %~99%。 本专利技术所述的复合酶解方法的有益效果是: 1、瓜尔胶粉首先与三种酶充分混合,避免了瓜尔胶溶胀后加入酶,因黏度过高而 导致的混合不均。 2、实现三种酶同时酶解,省略了每种酶依次降解后的纯化步骤,节约了生产时间 和成本,提高了效率。 3、三种酶的酶切特点各异,互为补充。酶解液糖类组成成分中,单糖为0,保证了低 聚半乳甘露糖实现其益生元的有益效果;聚合度为2-10的低聚糖占95%~99. 9%,说明了 瓜尔胶的充分降解。 4、低聚半乳甘露糖作为供人食用的植物膳食纤维,柠檬酸-柠檬酸钠作为缓冲溶 液,无毒副作用,食用安全。 5、本专利技术提供的两种酶解方式,酶解效果都超过95%以上,都能保证每种酶的酶 解效果。第一种操作简单,第二种酶解方式酶解方式更好,可达99. 9%。 现有技术中都是酶解低浓度的瓜尔胶或其他生物胶,普遍认为高浓度的胶溶液在 酶解时的效果不佳,本专利技术实现瓜尔胶高浓度下的酶解,并获得高浓度的低聚半乳甘露糖 酶解液,节约了后续生产低聚半乳甘露糖粉剂时的脱水、干燥的成本。【具体实施方式】 实施例1 瓜尔胶粉8g与0 -甘露聚糖酶400U、木聚糖酶8000U、纤维二糖酶8000U充分混 合;然后加入0. 2mol/mL柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液定容至100mL,调pH值为6. 0 ;溶胀温 度为26°C,溶胀30min;然后将溶液升温到50°C,酶解6h;酶解结束后,即得到低聚半乳甘 露糖酶解液。通过MALDI-T0F和HPLC方法测得该实施例酶解液中不同聚合度低聚半乳甘露 糖的质量百分比如表1,聚合度2-10的低聚半乳甘露糖占酶解液糖类组成成分的95. 3%。表1实施例1中不同聚合度低聚半乳甘露糖的质量百分比【主权项】1. 一种,其特征在于,瓜尔胶粉首先与 0 -甘露聚糖酶、木聚糖酶、纤维二糖酶充分混合,然后加入柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液配 制瓜尔胶与三种酶的混合液,瓜尔胶溶胀后,控制酶解温度及时间进行降解。2. 如权利要求1所述的,其特征在于,瓜尔 胶粉与甘露聚糖酶、木聚糖酶、纤维二糖酶的混和比例为:每克瓜尔胶粉加入甘露 聚糖酶50~70U,木聚糖酶1000~3000U,纤维二糖酶1000~2000U。3. 如权利要求1所述的,其特征在于,柠檬 酸-柠檬酸钠缓冲溶液浓度为〇. 2mol/mL,pH值为6. 0~6. 6。4. 如权利要求1所述的利用,其特征在于, 瓜尔胶溶液浓度为8~12%,溶胀时间为30~90min,溶胀温度为26-38°C。5. 如权利要求1所述的,其特征在于,瓜尔 胶溶胀后采用单一温度酶解方式:酶解温度为50~55°C,时间为6~10h。6. 如权利要求1所述的,其特征在于,溶胀 后采用温度梯度酶解方式,具体为: (1) 将温度从溶胀温度升高到35-40°C,酶解I. 5-2. 5h ; (2) 将温度升高到48-53°C,酶解3-4h ;升温过程中每3-5分钟升高1-2摄氏度,并且 每升高1-2摄氏度保持10分钟; (3) 将温度升高到55°C,酶解2-3h。【专利摘要】本专利技术公开了一种,其特征在于,瓜尔胶粉首先与β-甘露聚糖酶、木聚糖酶、纤维二糖酶充分混合,然后加入柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液配制瓜尔胶与三种酶的混合液,瓜尔胶溶胀后,控制酶解温度及时间进行降解。本专利技术实现了三种复合酶同时酶解,省略了单一酶依次降解后的纯化步骤,节约了生产时间和成本,提高了效率。实现了瓜尔胶高浓度下的酶解,并获得了低聚半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速制备低聚半乳甘露糖的复合酶解方法,其特征在于,瓜尔胶粉首先与β‑甘露聚糖酶、木聚糖酶、纤维二糖酶充分混合,然后加入柠檬酸‑柠檬酸钠缓冲溶液配制瓜尔胶与三种酶的混合液,瓜尔胶溶胀后,控制酶解温度及时间进行降解。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘云国徐云峰刘艳华马云刘凌霄
申请(专利权)人:刘云国
类型:发明
国别省市:山东;37

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