【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种以壳聚糖改性硅藻土为载体固定化果糖基转移酶的方法，属于生物。
技术介绍
1、低聚果糖(fructooligosaccharides)，简称fos，又称寡果糖或蔗果三糖族低聚糖，分子式为：g-f-fn，n＝1～3(g为葡萄糖，f为果糖)。它是由蔗糖和1～3个果糖基通过β-2-1糖苷键与蔗糖中的果糖基结合而成的蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖及其混合物。工业上一般由蔗糖经果糖基转移酶(fruetosyltransferase，ec2.4.1.9，fts)的转糖基作用而生成低聚果糖。
2、低聚果糖(fos)是一种功能性低聚糖，其特点是低热量、低甜度，可以促进矿物质吸收、改善肠道菌群、抗龋齿、降血脂等，其作为功能性因子被广泛应用于食品中，如奶制品、饮料、糖果糕点、肉类加工品等。
3、目前工业化生产fos的技术多为液体深层发酵法，该法的缺点是产酶菌丝体只能利用一次，在fos生产过程中，由于菌丝体及其培养基成分的存在并参与反应，使整个工艺繁杂，成本高。
4、将酶固定化以后可以提高酶的使用效率，降低生产成本，传统的固定化方法有包埋法、吸附法、交联法等，但这些方法都有一定的不足之处，固定化效率低、酶分子容易泄漏、操作稳定性低等。
5、酶特异性地降低反应的活化能并随后增加生化反应的速率，它们广泛应用于许多行业，如食品工业、化学工业、药物生产、医药、纺织工业和农业。通常，酶的主要弱点在于其不稳定性，在温度和ph波动的情况下降低了它们的半衰期。此外，酶的纯化和再循环是非常昂贵的过程。固定化
6、在探索使用壳聚糖改性硅藻土固定化果糖基转移酶的技术中，面临几项关键挑战，这些挑战影响了其在工业应用中的广泛采用。现有技术中，首先，所选载体的物理和化学稳定性可能不足以应对工业环境中的高流速和压力，例如壳聚糖球、琼脂糖等有机载体不具有良好的机械稳定性，且其成本效益也是一个重要考量。其次，固定化过程可能导致酶活性的降低，这通常归因于酶结构的改变或与载体表面的相互作用。同时，酶的稳定性，尤其是在反复使用时，也是一个关键因素。此外，固定化技术的可重复性和可预测性受到不同批次之间性能差异的影响，这进一步加大了工业应用的难度。负载量的限制和扩散限制也是导致催化效率降低的重要因素。再者，尽管固定化酶理论上可进行多次回收和再利用，但实际操作中可能面临活性下降和技术经济上的挑战。最后，实验室规模的固定化过程在扩大到工业规模时，可能因物料传递、热传递和流动动力学方面的问题而遇到难题。
7、因此，要在工业层面上成功应用这一技术，需要对载体材料、固定化技术及其反应工艺进行深入的优化和创新。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷与不足，本专利技术提供了一种以壳聚糖改性硅藻土为载体固定化果糖基转移酶的方法，并将该方法获得的固定化酶应用于催化蔗糖时，表现出较高的酶活性和稳定性且可重复利用性，能广泛应用于工业生产。
2、本专利技术的目的是提供一种以壳聚糖改性硅藻土为载体固定化果糖基转移酶的方法，所述方法包括如下步骤：
3、(1)称取硅藻土放入稀硫酸溶液中活化2-10h，得到稀硫酸活化后的硅藻土；然后将稀硫酸活化后的硅藻土加入到壳聚糖溶液中，摇床中反应4～10h，洗涤，干燥，制得壳聚糖改性硅藻土；
4、(2)取步骤(1)得到的壳聚糖改性硅藻土分散于柠檬酸-磷酸盐缓冲溶液中，并加入果糖基转移酶，振摇反应，结束后，洗涤，干燥，即可。
5、在一种实施方式中，步骤(1)所述稀硫酸溶液的浓度为1～5mol/l。
6、在一种实施方式中，步骤(1)所述活化条件是在20～30℃摇床中振荡2～10h。
7、在一种实施方式中，步骤(1)所述壳聚糖溶液中壳聚糖的质量分数为1.0～3.0％。
8、在一种实施方式中，步骤(1)所述壳聚糖溶液是由体积分数为2％的醋酸水溶液配制而成。
9、在一种实施方式中，步骤(1)所述摇床中反应的温度为30～50℃。
10、在一种实施方式中，步骤(1)所述洗涤是指采用去离子水洗涤3～5次。
11、在一种实施方式中，步骤(1)所述干燥的温度为40～70℃，时间为2～10h。
12、在一种实施方式中，步骤(2)所述柠檬酸-磷酸盐缓冲溶液为50mmol/l、ph5.0的柠檬酸-磷酸盐缓冲溶液。
13、在一种实施方式中，步骤(2)所述果糖基转移酶的加酶量为1700u-2500u/2～4g壳聚糖改性硅藻土。
14、在一种实施方式中，步骤(2)所述振摇反应的温度为10～20℃，时间为2～5h。
15、在一种实施方式中，步骤(2)所述洗涤是指采用柠檬酸-磷酸盐缓冲溶液冲洗。
16、在一种实施方式中，步骤(2)所述干燥为自然干燥。
17、本专利技术的另一目的是提供一种由上述所述方法获得固定化果糖基转移酶。
18、本专利技术的再一目的是提供一种固定化酶生产低聚果糖的方法，所述方法包括：
19、称取上述制备的固定化果糖基转移酶加入到蔗糖溶液中，在水浴摇床中进行反应，反应结束后立即转入沸水进行灭酶，即可。
20、在一种实施方式中，所述蔗糖溶液是指将蔗糖溶解于柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液中配制而成。
21、在一种实施方式中，所述固定化果糖基转移酶与蔗糖的质量比为1:15～20。
22、在一种实施方式中，所述柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液的ph值为5～10。
23、在一种实施方式中，所述反应温度为40～60℃。
24、本专利技术的有益效果：
25、本专利技术制备的固定化果糖基转移酶的比酶活可达到431u·g-1载体，酶活回收率和蛋白固载率可达到50.71％、54.25％；并且具有较好的循环利用性能和良好的储存稳定性，重复操作8次后相对酶活性仍高于88.23％；在60条件下保存5h，残余酶活性仍保持在87.14％以上。
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1.一种以壳聚糖改性硅藻土为载体固定化果糖基转移酶的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述稀硫酸溶液的浓度为1～5mol/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述活化条件是在20～30℃摇床中振荡2～10h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述壳聚糖溶液中壳聚糖的质量分数为1.0～3.0％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述果糖基转移酶的加酶量为1700U-2500U/2～4g壳聚糖改性硅藻土。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述振摇反应的温度为10～20℃，时间为2～5h。
7.由权利要求1～6任一所述的方法获得固定化果糖基转移酶。
8.一种固定化酶生产低聚果糖的方法，其特征在于，所述方法包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述固定化果糖基转移酶与蔗糖的质量比为1:15～20。
10.根据权利要求8所述的方法，
...【技术特征摘要】
1.一种以壳聚糖改性硅藻土为载体固定化果糖基转移酶的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述稀硫酸溶液的浓度为1～5mol/l。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述活化条件是在20～30℃摇床中振荡2～10h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述壳聚糖溶液中壳聚糖的质量分数为1.0～3.0％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述果糖基转移酶的加酶量为17...
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