一种利用生物酶降低含糖饮料甜度的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用生物酶降低含糖饮料甜度的方法，分别配置葡萄糖氧化酶溶液、过氧化氢酶溶液；将葡萄糖氧化酶溶液和过氧化氢酶溶液混合，然后共固化，得到共固定化葡萄糖氧化酶‑过氧化氢酶；将葡萄糖氧化酶溶液、过氧化氢酶溶液或共固定化葡萄糖氧化酶‑过氧化氢酶加入葡萄糖溶液或含糖饮料中在pH为3.0‑10.0，温度为30‑60℃条件下振荡反应。本发明专利技术降糖适用范围较广，使用方便，能耐受一定浓度的酒精，降糖率可根据需求自行控制，效率高；固定化酶的方法可降低使用成本，具有良好的应用前景。

A method for reducing sweetness of sugar containing drinks by bioenzyme

The invention relates to a method for reducing the sweetness of sugary drinks by biological enzyme, glucose oxidase enzyme solution, equipped with hydrogen peroxide solution; glucose oxidase and catalase solution mixed solution, then co curing, CO immobilization of glucose oxidase hydrogen peroxide enzyme; glucose oxidase, catalase solution solution or immobilized glucose oxidase catalase added glucose solution or sugary drinks in pH was 3 10, 30 temperature oscillation reaction under 60 DEG C. The invention has wide application range, convenient operation, and can tolerate certain concentration of alcohol. The rate of hypoglycemic can be controlled by itself according to demand, and the efficiency is high. The immobilized enzyme method can reduce the use cost and has good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种利用生物酶降低含糖饮料甜度的方法
本专利技术属于低糖食品的制备领域，特别涉及一种利用生物酶降低含糖饮料甜度的方法。
技术介绍
糖类是由碳、氧、氢等元素组成的人类各种生命活动所需能量的主要来源，其中葡萄糖是生物体内新陈代谢必不可少的营养物质。随着人们生活水平的提高，加上不良的饮食习惯造成摄入过多的糖类，导致龋齿、糖尿病和肥胖等多种疾病发生。一般通过控制糖的加入量或者寻找糖的替代品来减少食品中的糖含量，但对于直接由原料发酵而来的饮品，特别是含酒精饮料不能通过此类方法控制食品中的糖含量，因此，亟需开发新的方法降低糖含量。
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利用生物酶降低含糖饮料甜度的方法，本专利技术方法适用范围广，安全、无毒副作用，降解率可控，能耐受一定浓度的酒精，使用成本低，具有良好的应用前景。本专利技术的一种利用生物酶降低含糖饮料甜度的方法，包括：(1)分别配置葡萄糖氧化酶溶液、过氧化氢酶溶液；(2)将葡萄糖氧化酶溶液和过氧化氢酶溶液混合，然后共固化，得到共固定化葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶；(3)将葡萄糖氧化酶溶液和/或过氧化氢酶溶液或共固定化葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶加入葡萄糖溶液或含糖饮料中在pH为3.0-10.0，温度为30-60℃条件下振荡反应。所述步骤(1)中葡萄糖氧化酶溶液、过氧化氢酶溶液的溶剂均为缓冲溶液。所述缓冲溶液的pH值为3.0-10.0，浓度为50-200mM。所述缓冲溶液由磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、乙酸、乙酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠中的一种或几种配制得到。葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的混合比例，以测定的葡萄糖降解率最高时的酶活比例确定葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶各自的最佳单酶添加量。步骤(2)中葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的比例为0.5:1-150:1。所述步骤(2)中共固定化为采用细菌纤维素进行共固化，细菌纤维素由木葡糖酸醋杆菌发酵得来。即采用木醋杆菌为菌种，在无菌条件下以接种环或者膜接的方法接种，然后将种子培养液置于30℃，160rpm的摇床中培养12-24h。以5-10％(v/v)的接种量接种于静态发酵培养基中，在30℃恒温培养箱中静置培养5-12d，得细菌纤维素薄膜。所述共固化方法为吸附法、包埋法、交联法、结合法中的一种或几种。所述步骤(3)中葡萄糖溶液的浓度为0-400g/L；含糖饮料为乙醇浓度为0-40v/v％的含糖饮料。所述步骤(3)中可以通过控制氧气的通入量来控制反应进行的程度。所述步骤(3)中振荡反应为：恒温振荡条件下进行，转速100-200rpm。步骤(3)中固定化葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶，可以重复多次用于含糖饮料的催化降解，每次使用结束后可用缓冲溶液冲洗1-5遍。步骤(3)中的共固定化葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶可重复使用1-8次。有益效果本专利技术适用范围较广，用于食品中不仅安全、无毒副作用，而且反应条件温和、绿色环保；酶降解时将酶固定化可以降低生产成本，可以通过控制氧气的通入量来控制反应的进行，从而可自行控制降解率；能耐受一定浓度的酒精，从而可用于发酵型甜酒等产品的降糖加工，具有良好的大规模应用前景。附图说明图1：游离葡萄糖氧化酶在不同温度下对100g/L葡萄糖溶液的降解率；图2：游离葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶对葡萄糖溶液的降解率；图3：游离酶和固定化酶不同温度下的相对酶活力；图4：游离葡萄糖氧化酶对不同浓度葡萄糖溶液的降解率；图5：游离葡萄糖氧化酶对不同乙醇含量的葡萄糖溶液的降解率；图6：游离、固定化葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶对含乙醇的葡萄糖溶液的降解率；图7：固定化酶不同加酶量对甜酒样品的降解；图8：固定化酶的重复使用次数。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1(1)稀释葡萄糖氧化酶用磷酸二氢钠、磷酸氢二钠或磷酸二氢钾、磷酸氢二钾或乙酸、乙酸钠或柠檬酸、柠檬酸钠配制成pH5.0的50-200mM缓冲溶液，将葡萄糖氧化酶固体粉末溶解、稀释，制备成葡萄糖氧化酶溶液。(2)游离酶液对葡萄糖溶液的降解配制10mLpH5.0的50g/L、100g/L、200g/L、400g/L葡萄糖溶液后，加入200μL游离葡萄糖氧化酶液，分别放置于30-60℃的恒温振荡水浴锅中100-200rpm条件下振荡反应。每隔一段时间取样测试，用高效液相色谱(HPLC)检测溶液中生成的葡萄糖酸的量以及葡萄糖减少的量。HPLC(AminexHPX-87HIonExclusionColumn，蒸发光散射检测器和紫外检测器同时使用)的检测方法，流动相：0.0015mol/L稀硫酸；流动相流速：0.6mL/min；柱温：50℃；检测波长：235nm；进样量：20μL。结果发现在温度为40℃的条件下对葡萄糖溶液的降解率最高，葡萄糖浓度为100g/L时降解率约为19％，如图1所示。实施例2(1)稀释葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶用磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、乙酸、乙酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠等药品配制成pH5.0的50-200mM缓冲溶液，分别将葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶固体粉末溶解、稀释，按照过氧化氢酶与葡萄糖氧化酶酶活比例为0.5:1、2.5:1、5:1、25:1、50:1、100:1、150:1将两种酶液混合，成为混合酶液。(2)游离葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶酶液对葡萄糖溶液的降解分别配制10mL，浓度为50g/L、100g/L、200g/L、400g/L的底物葡萄糖溶液，pH5.0加入200μL酶液，放置于37℃的恒温振荡水浴锅中100-200rpm条件下振荡反应。每隔一段时间取样测试，用高效液相色谱(HPLC)检测溶液中生成的葡萄糖酸的量以及葡萄糖减少的量，从而计算降解率。HPLC(AminexHPX-87HIonExclusionColumn，蒸发光散射检测器和紫外检测器同时使用)的检测方法，流动相：0.0015mol/L稀硫酸；流动相流速：0.6mL/min；柱温：50℃；检测波长：235nm；进样量：20μL。结果显示，游离葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶降解率高于游离葡萄糖氧化酶，如图2所示。实施例3(1)稀释葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶用磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、乙酸、乙酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠等药品配制成pH5.0的50-200mM缓冲溶液，分别将葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶固体粉末溶解、稀释，按照一定比例将两种酶液混合，成为混合酶液。(2)固定化葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶的制备固定葡萄糖氧化酶的加入量，变化过氧化氢酶的加入量，使两者的酶活力之比分别为0:1、0.5:1、2.5:1、5:1、25:1、50:1、100:1、150:1，测试产物生成量，在酶活比为25:1时葡萄糖降解率最大，此时的过氧化氢酶与葡萄糖氧化酶的酶活比为最佳的酶活添加比例。采用吸附法、包埋法、交联法或共价键结合法中的一种方法，以过氧化氢酶与葡萄糖氧化酶的酶活比25:1制备固定化酶，然后取出用pH6.0PBS缓冲溶液冲洗1-5遍，用滤纸吸干表面水分，置于4℃冰箱保存备用；(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用生物酶降低含糖饮料甜度的方法，包括：(1)分别配置葡萄糖氧化酶溶液、过氧化氢酶溶液；(2)将葡萄糖氧化酶溶液和过氧化氢酶溶液混合，然后共固化，得到共固定化葡萄糖氧化酶‑过氧化氢酶；(3)将葡萄糖氧化酶溶液和/或过氧化氢酶溶液，或共固定化葡萄糖氧化酶‑过氧化氢酶加入葡萄糖溶液或含糖饮料中，在pH为3.0‑10.0，温度为30‑60℃条件下振荡反应。

【技术特征摘要】
1.一种利用生物酶降低含糖饮料甜度的方法，包括：(1)分别配置葡萄糖氧化酶溶液、过氧化氢酶溶液；(2)将葡萄糖氧化酶溶液和过氧化氢酶溶液混合，然后共固化，得到共固定化葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶；(3)将葡萄糖氧化酶溶液和/或过氧化氢酶溶液，或共固定化葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶加入葡萄糖溶液或含糖饮料中，在pH为3.0-10.0，温度为30-60℃条件下振荡反应。2.根据权利要求1所述的一种利用生物酶降低含糖饮料甜度的方法，其特征在于：所述步骤(1)中葡萄糖氧化酶溶液、过氧化氢酶溶液的溶剂均为缓冲溶液。3.根据权利要求2所述的一种利用生物酶降低含糖饮料甜度的方法，其特征在于：所述缓冲溶液的pH值为3.0-10.0，浓度为50-200mM。4.根据权利要求2所述的一种利用生物酶降低含糖饮料甜度的方法，其特征在于：所述缓冲溶液由磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、乙酸、乙酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠中的一种或几种配制得到。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪枫，吴静，陈琳，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31