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一种由淀粉制备海藻糖的方法技术

技术编号:41114919 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-25 14:05
本发明专利技术提供了一种由淀粉制备海藻糖的方法,属于海藻糖技术领域;所述方法包括制备淀粉乳,液化,制备载体,酶解,过滤、脱色、离子交换,结晶,离心干燥步骤;所述制备载体步骤,包括制备混合硫酸液、反应、后处理以及改性步骤;所述制备混合硫酸液步骤为,将十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素与十二烷基硫酸钠混合,然后进行超声处理,控制超声时间为10‑14min,超声频率为10‑12kHz,超声结束后加入至硫酸溶液中,搅拌均匀后制得混合硫酸液。本发明专利技术制得的海藻糖,纯度高,收率佳,回收负载改性二氧化硅后的复合酶的重复使用性能好,减少了酶的用量,降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于海藻糖,具体涉及一种由淀粉制备海藻糖的方法


技术介绍

1、海藻糖是一种安全、可靠的天然糖类,其是由两个葡萄糖分子以α,α-1,1-糖苷键构成的非还原性糖,自身性质非常稳定;

2、海藻糖在高温、高寒、高渗透压及干燥失水等恶劣环境下在细胞表面形成独特的保护膜,有效的保护蛋白质分子不变性失活,从而维持生命体的生命过程和生物特征,而自然界中如蔗糖、葡萄糖等其他糖类,均不具备这一功能;这一独特的特性,使得海藻糖除了可以作为蛋白质药物、酶、疫苗和其他生物制品的优良活性保护剂以外,还是保持细胞活性、保湿类化妆品的重要成分,更可作为防止食品劣化、保持食品新鲜风味、提升食品品质的独特食品配料,拓展了海藻糖的使用范围。

3、现有的制备海藻糖的方法主要有微生物抽提法、发酵法、基因重组法以及酶转化法;微生物抽提法、发酵法以及基因重组法涉及到的技术要求高,生产成本高,不适合大批量的工业生产;

4、酶转化法是以葡萄糖、麦芽糖或淀粉作为底物,通过有关的酶作用转化成海藻糖;目前,以淀粉为原料制备海藻糖有两条路线,一是利用葡萄糖基转移酶和淀粉酶将淀粉转化成海藻糖,二是利用麦芽糖苷基海藻糖合成酶和麦芽糖苷基海藻糖水解酶的协同作用,将直链淀粉转化为海藻糖;

5、但是,现有技术制备海藻糖的方法均存在酶的使用量大,生产成本高的问题;

6、对此,申请号为2014102331988的中国专利公开了一种以木薯淀粉为原料制备海藻糖的方法,具体公开了引入二氧化硅作为酶的固定相,以缩短反应时间,减少酶的用量;但是直接采用二氧化硅作为酶的固定相,二氧化硅容易团聚,影响酶与底物的接触,影响了酶的催化性能,并且在多次使用之后,酶很容易与二氧化硅脱落,从而使得在多次重复使用之后,产物的产率大大降低。

7、因此,提供一种由淀粉制备海藻糖的方法,在使用载体对酶进行固定,减少酶的使用量的同时,保证酶的有效吸附,减少酶的脱落,增强固定化酶的重复使用性能是现有技术亟待解决的技术难题。


技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的技术问题,本专利技术提供了一种由淀粉制备海藻糖的方法,提供一种由淀粉制备海藻糖的方法,在使用载体对酶进行固定,减少酶的使用量的同时,保证酶的有效吸附,减少酶的脱落,增强固定化酶的重复使用性能。

2、针对上述技术问题,本专利技术采取以下技术方案:

3、一种由淀粉制备海藻糖的方法,包括制备淀粉乳,液化,制备载体,酶解,过滤、脱色、离子交换,结晶,离心干燥步骤,具体操作如下:

4、1.制备淀粉乳

5、将玉米淀粉与去离子水混合,加入聚乙二醇400,控制搅拌温度为60-64℃,搅拌时间为25-30min,搅拌结束制得淀粉乳;

6、所述玉米淀粉、去离子水与聚乙二醇400的质量比为47-50:145-153:1.2-1.4。

7、2.液化

8、向淀粉乳中加入耐高温α-淀粉酶,以0.4-0.6℃/min的速率升温至73-78℃,搅拌10-14min,搅拌速率为76-82rpm,搅拌结束继续升温,升温速率为0.2-0.4℃/min,升温至88-92℃,搅拌8-12min,搅拌速率为98-110rpm,搅拌结束制得液化液;

9、所述淀粉乳和耐高温α-淀粉酶的质量比为16-19kg:1.2-1.4g。

10、3.制备载体

11、(1)制备混合硫酸液

12、将十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素与十二烷基硫酸钠混合,然后进行超声处理,控制超声时间为10-14min,超声频率为10-12khz,超声结束后加入至硫酸溶液中,搅拌均匀后制得混合硫酸液;

13、所述硫酸的质量浓度为12.5-12.9%;

14、所述十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素、十二烷基硫酸钠与硫酸的质量比为0.8-1.2:0.16-0.18:0.60-0.64:96-104;

15、(2)反应

16、将水玻璃中加入2.8-3.4倍质量的去离子水,然后置于反应装置中,以0.3-0.5℃/min的速率升温至82-86℃,加入混合硫酸液,控制混合硫酸液的加入速度为4.8-5.2g/min,控制反应终点的ph值为5.1-5.3,反应结束,陈化3.4-3.6h,制得反应液;

17、所述水玻璃中na2o的质量含量为8.0-8.4%,sio2的质量含量为16.5-17.0%;

18、(3)后处理

19、将反应液依次经过过滤、洗涤、干燥、煅烧,制得二氧化硅粒子;

20、所述干燥为真空冷冻干燥,冷冻温度为-40~-36℃,冷冻时间为18-22h,真空度为23-27pa;

21、所述煅烧,煅烧温度为305-315℃,煅烧时间为1.3-1.7h;

22、(4)改性

23、将二氧化硅粒子与6-10倍质量的乙醇溶液混合,以0.4-0.6℃/min的速率升温至48-52℃,加入改性剂进行搅拌,搅拌时间为2.1-2.3h,搅拌转速为174-185rpm,搅拌结束后,进行洗涤、烘干,制得改性二氧化硅;

24、所述乙醇溶液的质量浓度为30-34%;

25、所述乙醇溶液、改性剂的质量比为100:1.4-1.6;

26、所述改性剂为γ-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和吐温-20的混合剂,所述γ-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和吐温-20的质量比为0.8-1.2:0.4-0.6。

27、4.酶解

28、(1)复合酶的负载

29、将改性二氧化硅与6-8倍体积的去离子水混合,然后加入麦芽糖基海藻糖合成酶和麦芽糖基海藻糖水解酶进行搅拌,搅拌温度为25-27℃,控制ph为6.7-6.9,搅拌均匀后进行洗涤、过滤,在30-34℃下真空干燥,制得负载改性二氧化硅后的复合酶;

30、所述麦芽糖基海藻糖合成酶、麦芽糖基海藻糖水解酶与去离子水的质量比为3.2-3.6:1.8-2.0:87-94;

31、(2)催化反应

32、向液化液中加入负载改性二氧化硅后的复合酶,在温度为43-45℃下进行保温催化反应,反应时间为28-32h,控制ph为5.8-6.2,制得催化反应液;

33、所述液化液和负载改性二氧化硅后的复合酶的质量比为4.0-4.2kg:3g。

34、5.过滤、脱色、离子交换

35、将催化反应液进行过滤,过滤精度为0.25μm,循环过滤3次,制得滤液,向滤液中加入活性炭,脱色温度为60-64℃,脱色时间为24-27min,重复两次,制得脱色清液,将脱色清液进行离子交换,制得电导率为29-31μs/cm的脱盐液;

36、所述活性炭与滤液的质量比为1.0-1.2:100。

37、6.结晶

38、将脱盐液进行浓缩,直至海藻糖质量浓度为73-77%时制得浓缩液,降温至4本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种由淀粉制备海藻糖的方法,其特征在于,所述方法包括制备淀粉乳,液化,制备载体,酶解,过滤、脱色、离子交换,结晶,离心干燥步骤;

2.根据权利要求1所述的一种由淀粉制备海藻糖的方法,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的一种由淀粉制备海藻糖的方法,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的一种由淀粉制备海藻糖的方法,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的一种由淀粉制备海藻糖的方法,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的一种由淀粉制备海藻糖的方法,其特征在于,

7.根据权利要求6所述的一种由淀粉制备海藻糖的方法,其特征在于,

8.根据权利要求7所述的一种由淀粉制备海藻糖的方法,其特征在于,

9.根据权利要求8所述的一种由淀粉制备海藻糖的方法,其特征在于,

10.根据权利要求9所述的一种由淀粉制备海藻糖的方法,其特征在于,

【技术特征摘要】

1.一种由淀粉制备海藻糖的方法,其特征在于,所述方法包括制备淀粉乳,液化,制备载体,酶解,过滤、脱色、离子交换,结晶,离心干燥步骤;

2.根据权利要求1所述的一种由淀粉制备海藻糖的方法,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的一种由淀粉制备海藻糖的方法,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的一种由淀粉制备海藻糖的方法,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的一种由淀粉制备...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵培培陶伟娜刘西萍唐春晖张彩云柴光臻周晓琳刘敏丁立平燕兰亭李慧君
申请(专利权)人:山东天力药业有限公司
类型:发明
国别省市:

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