一种低聚果糖及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种低聚果糖的制备方法，包括采用复合酶对糖源进行处理的步骤；任选地，所述方法还包括纯化的步骤；所述复合酶为葡萄糖异构酶和β

【技术实现步骤摘要】
一种低聚果糖及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种低聚果糖及其制备方法。

技术介绍

[0002]低聚果糖(Fructiooligosaccharides，简称FOS)是由果糖基葡萄糖基成的直链低聚糖，其结构有两种形式：一种是蔗糖分子的果糖残基上通过β(2
‑
1)糖苷键连接1
‑
8个分子果糖基而成，其结构式表示为GF2
‑
GF9(G为葡萄糖基，F为果糖基)，常规条件生成的低聚果糖分子为GF2
‑
GF5(即蔗果3糖至蔗果6糖，且以蔗果3糖、蔗果4糖为主，蔗果5糖较少，蔗果6糖极微)；另一种是由3
‑
9个果糖残基通过β(2
‑
1)糖苷键连接而成，其结构式表示为F3
‑
F9。
[0003]低聚果糖是一种天然活性物质，具有调节肠道菌群，增殖双歧杆菌，促进钙的吸收，调节血脂，免疫调节，抗龋齿等保健功能的新型甜味剂，被誉为继抗生素时代后最具潜力的新一代添加剂——促生物质。低聚果糖具有良好的保健作用，无毒，适合糖尿病病人使用，可以预防龋齿、调节脂类代谢、促进钙吸收、降低血清胆固醇、抑癌；并可作为双歧杆菌的增殖因子，提高人体的抗病力和免疫力；由于低聚果糖具有水溶性膳食纤维之功能，可作为流变及组织改良剂、水分保持剂等广泛应用于低热量食品饮料、膳食纤维或益生元类食品饮料、也可以用于普通食品饮料中。
[0004]现有技术中的低聚果糖制备方法多为采用果糖基转移酶将蔗糖水解并聚合成为低聚果糖，理论上讲，100克蔗糖最高生成75％的低聚果糖(纯低聚果糖三糖)，即1个蔗糖分子与一个果糖分子聚合成为低聚果糖，即为50克蔗糖与25克果糖聚合生成75克低聚果糖，余下25克葡萄糖为废弃物，但现实生产过程中，100克蔗糖仅能生成50
‑
60克的低聚果糖，即便在后期可以经过两次提纯(首次色谱提纯提出低聚果糖部分，第二次色谱提纯提出单糖部分，即葡萄糖与果糖)后，将提纯的残液再进行发酵，其产率以难以达到75％的低聚果糖生成率，一般维持在60％以内。

技术实现思路

[0005]本专利技术第一方面的目的在于，提供一种低聚果糖的制备方法，所述方法包括采用复合酶对糖源进行处理的步骤；任选地，所述方法还包括纯化的步骤；所述复合酶为葡萄糖异构酶和β
‑
果糖基转移酶的混合物；所述糖源为富含蔗糖的糖源，如蔗糖、甜菜汁、甘蔗汁、红糖等原料。优选地，所述葡萄糖异构酶和β
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果糖基转移酶非同时使用。
[0006]在一个或多个实施方案中，所述复合酶中至少一种为固定化酶。
[0007]在一个或多个实施方案中，按酶活比例，葡萄糖异构酶：β
‑
果糖基转移酶＞1:2，优选为1:1。
[0008]葡萄糖异构酶比例根据不同需求进行调整，葡萄糖异构酶比例越高，果糖含量越高，葡萄糖含量越低。
[0009]在一个或多个实施方案中，所述纯化步骤为色谱提纯、纳滤、微滤或超滤。
[0010]在一个或多个实施方案中，将所述复合酶和糖源反应产物进行纯化后得到的副产
物作为糖源继续反应。
[0011]此处的产物称为副产物1，副产物1为富含低聚果糖的高果糖糖浆(低聚果糖大于20％(占干基)，果糖大于30％(占干基)，蔗糖大于30％(占干基)。
[0012]在一个或多个实施方案中，所述方法还包括对所述副产物进行二次纯化的步骤，并将二次纯化后的除高果糖浆外的其余物质作为糖源继续反应。
[0013]此处的副产物包括副产物2和副产物3，所述副产物2为高果糖浆，其果糖含量大于60％(干基)；所述副产物3为FOS和蔗糖的混合物，所述FOS的含量大于30％(干基)，所述蔗糖的含量大于30％(干基)。
[0014]将副产物1与副产物3，再次经过复合酶发酵，可以得到低聚果糖纯度在50％以上的低聚果糖产品，因低聚果糖是蔗糖与果糖的聚合，理论上讲，重复上述步骤，所有的蔗糖都可以完全反应成为低聚果糖。
[0015]现实生产过程中，因副产物1与副产物3的生成量往往不受控制，有时多有时少，此时可与任意含量的原料糖浆(如蔗糖浆、甘蔗浓缩汁、红糖浆等)进行混合，然后再进行发酵，同样可以得到低聚果糖纯度在50％以上的低聚果糖产品，因低聚果糖是蔗糖(和低聚果糖)与果糖的聚合，理论上讲，重复上述步骤，所有的蔗糖都可以完全反应成为低聚果糖。
[0016]在一个或多个实施方案中，所述方法还包括对得到的低聚果糖进行浓缩或干燥的后处理步骤。
[0017]本专利技术生成的低聚果糖浆状产品以及副产物高果糖浆产品一般需要浓缩或干燥，可以常温保存，与现在的低聚果糖或高果糖浆生产工艺相同。
[0018]本专利技术第二方面的目的在于，提供一种低聚果糖，由本专利技术任一项制备方法得到，所述低聚果糖具有以下一个或多个特征：
[0019]所述方法未经纯化得到的低聚果糖的得率为50％(占干基)以上；
[0020]所述方法经纯化后得到的低聚果糖的纯度大于90％(占干基)。
[0021]此外，本专利技术得到的所述低聚果糖中升糖的组份(葡萄糖含量)降低；所述低聚果糖中不升糖组份(果糖含量)升高。
[0022]本专利技术第三方面的目的在于，提供所述的低聚果糖在食品中的应用，所述食品为低热量食品饮料、膳食纤维或益生元类食品饮料、也可以用于普通食品饮料中。
[0023]本专利技术第四方面的目的在于，提供所述的低聚果糖在保健品或健康食品中的应用，其具有控制血糖的功效。所述保健品可以为低GI饮料(葡萄糖含量或经人体消化酶酶解生成葡萄糖的原料含量得到控制，在此专利中主要是蔗糖(1克蔗糖可生成0.5克葡萄糖)、葡萄糖)。果糖和低聚果糖不生成葡萄糖故不造成血糖上升，葡萄糖分子不需分解直接进入血液造成人体血糖上升。
[0024]本专利技术与现有技术相比，制备方法简单、原料利用率高(重复回收发酵可达100％)，所得副产物可以重复利用以及再次发酵，更加环保经济。此外，本专利技术的制备方法可以得到纯度大于90％的低聚果糖，适合工业化生产，可广泛应用在食品或保健品中。
附图说明
[0025]图1为实施例中所述的低聚果糖的制备方法(经过一次色谱提纯，然后对副产物1进行发酵，再次生成低聚果糖)。
[0026]图2为实施例中所述的低聚果糖的制备方法(经过两次色谱，得到副产物2
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高果糖浆，对副产物3进行再次发酵，生成低聚果糖)。
具体实施方式
[0027]以下，针对本专利技术的内容进行详细说明。以下所记载的技术特征的说明基于本专利技术的代表性的实施方案、具体例子而进行，但本专利技术不限定于这些实施方案、具体例子。需要说明的是：
[0028]应理解，在本专利技术范围中，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成优选的技术方案。
[0029]为使本领域技术人员可了解本专利技术的特点及效果，以下谨就说明书及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低聚果糖的制备方法，其特征在于，所述方法包括采用复合酶对糖源进行处理的步骤；任选地，所述方法还包括纯化的步骤；所述复合酶为葡萄糖异构酶和β
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果糖基转移酶的混合物；所述糖源为富含蔗糖的糖源；优选地，所述葡萄糖异构酶和β
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果糖基转移酶也可非同时使用，如按照发酵工艺可先制备低聚果糖然后再使用葡萄糖异构酶转化副产物中的葡萄糖为果糖。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合酶中至少一种为固定化酶。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按酶活比例，葡萄糖异构酶：β
‑
果糖基转移酶＞1:2，优选为1:1。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纯化步骤为色谱提纯、纳滤、微滤或超滤。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述复合酶和糖源反应产物进行纯化后得到的副产物作为糖源继续反应。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括对所述副产物进行二次纯化的步骤，并将二次纯化后的除高果糖浆外的其余物质作为糖源...

【专利技术属性】
技术研发人员：金建国，
申请(专利权)人：金建国，
类型：发明
国别省市：