CN102485901A - 一种利用马铃薯淀粉制备磷酸寡糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用马铃薯淀粉制备磷酸寡糖的方法，包括以下步骤：a、料液的准备：准备淀粉乳液，调pH 6～7，加入淀粉酶保护剂后再加入耐高温α-淀粉酶，搅拌均匀得料液I；b、喷射液化：将料I液在喷射液化器中喷射液化，喷射温度为100～110℃，在95℃时保温至淀粉水解完全得料液II；c、糖化：往料液II中通蒸汽灭酶后，冷却至60℃，加入糖化酶糖化60min后，升温至100℃灭酶得料液III；d、浓缩：通过离心除去料液III中的蛋白及糊精得料液IV，对料液IV用纳滤膜过滤得磷酸寡糖溶液V；e、生化磷酸化：对磷酸寡糖溶液V中的麦芽糖进行生化磷酸化后得磷酸寡糖。本发明的制备方法将磷酸寡糖的得率提高到13％。
Description
背景技术
保健与功能食品在世界范围内已表现出强劲势头，在保健食品发展的热潮中，新型功能性低聚糖独树一帜，越来越受到人们的亲睐和重视，而作为功能性低聚糖的磷酸寡糖更是受到人们的青睐。磷酸寡糖能有效地促进肠道内有益菌的生长繁殖，防止便秘；在弱碱性条件下可以抑制磷酸钙沉淀的形成，促进钙的吸收。其促钙作用与近年来新开发的被誉为″矿物质载体″的酪蛋白磷酸肽(CCP)效果相当。但由于CCP具有明显的苦味，使其应用受到明显的限制，而磷酸寡糖甜味品质好，在保健食品、日用化工、淀粉食品加工业以及农业和园艺方面有较为广泛的潜在市场。目前在磷酸寡糖的研究中，仅有少量对其组成、结构及促进钙、铁吸收方面的作用进行了初步研究。目前获取磷酸寡聚糖的方法主要有从天然产物中提取、转移酶、水解酶的糖基转移反应及生物合成。自1990年代，日本学者Hiroshi Kamasaka从马铃薯淀粉水解产物中分离制备出磷酸寡糖以来，日本一直处在开发研究的领先地位，目前已有磷酸寡糖产品面市。1999年，我国学者谷利伟在关于日本功能性低聚糖开发新动态的报道中对磷酸寡糖作了简要介绍，但并未引起食品研究者的过多关注。近十年来，国内关于磷酸寡糖的研究开发仅见零星报道。据报道，每年因缺钙而造成骨折的人数达150万人之巨，为此支付的医药费用高达10亿美元以上。但是现存的补钙剂产品却不是很令人满意，一般的产品补钙效果不佳，而新近研究开发的CPP，虽然高效，却价格昂贵，且带有苦味。这一切需要进一步开发新的补钙产品，磷酸寡糖与CPP的结构类似，无苦味，并利用淀粉为原料，显得广泛和廉价。随着人们生活水平的提高，对健康的日益关注以及对保健食品需求量的日益增加，这为磷酸寡糖的研究、开发和应用创造了良好的机遇。发展磷酸寡糖一方面满足了人民对保健功能性食品的需求，另一方面又为农副产品等自然资源的综合利用创造了一个良好的途径。因此发展前景广阔。
磷酸寡糖的生理功能及作用机理如下：
(1)改善消化道菌群和肠道内环境促进消化道有益细菌的生长，抑制有害微生物的繁殖，提高机体抵抗力遥如大部分的双歧杆菌尧嗜酸乳芽孢杆菌尧粪杆菌都能很好地利用低聚果糖袁同时，发酵产生的酸性物质使整个肠道的pH下降，抑制了有害菌的生长遥此外，磷酸寡糖能够吸附肠道病原菌从而起保健作用。
(2)提高机体免疫力，磷酸寡糖刺激机体产生免疫应答袁而且一些寡糖还可以直接活化巨噬细胞尧自然杀伤细胞渊NK细胞冤尧攻击肿瘤细胞渊LAK细胞冤尧B淋巴细胞尧T淋巴细胞的活性袁消除体内有毒有害因子，增强机体免疫功能，寡糖分子与肠道内有害微生物肠内皮细胞上受体的结构相似袁因此能与一定的毒素尧病毒和真菌细胞的表面结合而作为这些外源抗原的佐剂袁减缓抗原的吸收袁增加抗原的效价袁从而增强动物体的细胞和体液免疫反应，遥如寡糖可促进双歧杆菌等有益菌的大量增殖袁而双歧杆菌可以提高机体的抗体水平袁激活巨嗜细胞的吞噬活性袁从而增强机体的免疫功能遥
(3)降低血清胆固醇促进有益菌的增殖，而双歧杆菌尧嗜酸杆菌等有益菌可使胆固醇转化为机体不吸收的类固醇，研究表明双歧杆菌通过影响茁蛳羟基蛳茁蛳甲基戊二单酰辅酶A还原酶的活性袁控制胆固醇的合成而降低血清胆固醇的含量，还可通过减少肝脏中脂肪酸的合成而降低血清甘油三酯水平。
保健与功能食品是世界范围内已表现出强劲势头，在保健食品发展的热潮中，新型功能性低聚糖独树一帜，越来越受到人们的亲睐和重视，而作为功能性低聚糖的磷酸寡糖更是受到人们的青睐。磷酸寡糖能有效地促进肠道内有益菌的生长繁殖，防止便秘；在弱碱性条件下可以抑制磷酸钙沉淀的形成，促进钙的吸收。其促钙作用与近年来新开发的被誉为″矿物质载体″的酪蛋白磷酸肽(CCP)效果相当。但由于CCP具有明显的苦味，使其应用受到明显的限制，而磷酸寡糖甜味品质好，在保健食品、日用化工、淀粉食品加工业以及农业和园艺方面有较为广泛的潜在市场。
由于磷酸寡糖分子中带有磷酸酯键，因此除具备一般功能性低聚糖的理化特性外，还具有促进体内钙、铁等矿物质吸收和溶解、抗龋齿、抗淀粉老化等独特的功能特性。
采用酶工程手段对淀粉分子进行定向水解是制备磷酸寡糖的关键技术之一。在酶法制备过程中，淀粉酶分解糖苷键的反应受到连接在葡萄糖残基上磷酸根的电荷效应和空间位阻效应的影响，与磷酸基团邻近的糖苷键难以被淀粉酶作用，从而无法生成磷酸寡糖。同时，结合在淀粉分子非还原性末端上不含磷酸基团的糖片段会在淀粉酶的作用下水解生成中性糖，因此磷酸寡糖的得率较低，只有7.5％～10％。
发明内容
本发明旨在提供一种利用马铃薯淀粉制备磷酸寡糖的方法，以期提高磷酸寡糖的收率。
本发明的利用马铃薯淀粉制备磷酸寡糖的方法，包括以下步骤：
a、料液的准备：准备淀粉乳液，调pH为6～7，加入淀粉酶保护剂后再加入耐高温α-淀粉酶，搅拌均匀得料液I；
b、喷射液化：将料液I在喷射液化器中喷射液化，喷射温度为100～110℃，在90～95℃时保温至料液I中淀粉水解完全得料液II；
c、糖化：往料液II中通蒸汽灭酶后，快速冷却至60℃，加入糖化酶糖化1～1.5h后，升温至95℃～100℃灭酶得料液III；
d、浓缩：通过离心除去料液III中的蛋白及糊精得料液IV，对料液IV用纳滤膜进行过滤得磷酸寡糖溶液V；
e、生化磷酸化：磷酸寡糖溶液V中的麦芽糖进行生化磷酸化后得磷酸寡糖。
进一步地，步骤a中调pH为6.3，所用的试剂为HCl溶液和Na2CO3溶液。
进一步地，步骤a中所述的淀粉酶保护剂为CaCl2溶液。
进一步地，步骤a中所述的耐高温α-淀粉酶为2090000U耐高温α-淀粉酶。
进一步地，步骤b中所述的喷射温度为95℃。
进一步地，步骤C中所述的糖化酶为10757900U糖化酶。
进一步地，步骤d中所述的过滤分两级过滤，第一级过滤选用截留量为2000的纳滤膜，获取分子量低于2000的含有磷酸寡糖的麦芽低聚糖，第二级过滤选用留量为500的纳滤膜，获取分子量介于500～2000的含磷酸寡糖的麦芽低聚糖。
进一步地，所述第一级过滤进膜压力为1.2～1.8MPa，温度为17～25℃，所述第二级过滤进膜压力位1.8MPa，温度24～26℃。
本发明中所述的U为酶活力的度量单位。酶活力单位：用来表示酶活力大小的单位，通常用酶量来表示。国际酶学会议规定：1个酶活力单位是指在特定条件(25℃，其它为最适条件)下，在1分钟内能转化1微摩尔底物的酶量，或是转化底物中1微摩尔的有关基团的酶量。其中一个称酶活力国际单位，规定为：在特定条件下，1分钟内转化1微摩尔底物，或者底物中1微摩尔有关基团所需的酶量，称为一个国际单位(IU，又称U)。
本发明的有益效果如下：
本发明利用马铃薯淀粉制备磷酸寡糖的方法采用喷射液化，此种方法较有安全，量大的优点。淀粉水解液通过2000道尔顿分子量膜截留与500道尔顿分子量进行截留，一次浓缩，最终得到含有磷酸寡糖的麦芽低聚糖，其中麦芽低聚糖中磷酸寡糖的含量约占1/10。经过纳滤膜分离的磷酸寡糖溶液中磷酸寡糖的含量为10％，90％为麦芽低聚糖。将90％的麦芽低聚糖进行生化磷酸化后，磷酸寡糖的得率提高到13％。
具体实施方式
实施例1
在装水的配料罐内，边搅拌边加入50kg马铃薯淀粉，调整淀粉乳浓度至12％，用HCl和Na2CO3调pH至6.3，加入常规量的浓度为0.15％的CaCl2溶液作为淀粉酶的保护剂和激活剂，最后加入常规量的2090000U耐高温α-淀粉酶。料液搅拌均匀后，将物料泵入喷射液化器，使料液和蒸汽在喷射器中直接相遇。喷射温度105℃，维持4～8min，控制出料温度为95～97℃。从液化喷射器中出来的料液，进入层流罐，在95℃保温至碘试反应显碘本色时，通蒸汽灭酶后快速冷却降温至60℃。加入常规量的10757900U糖化酶，使料液在糖化罐内进行糖化反应，60min后升温至100℃灭酶。
离心除蛋白及糊精后，进行各项指标的检测。
耐高温α-淀粉酶酶活测定参考GB/T2306-1997[9]；
糖化酶酶活测定参考GB8276-1987[10]
马铃薯淀粉磷酸寡糖的分离：
采用纳滤膜对马铃薯淀粉酶解液按分子量进行截留。选用截留量为2000以及500的膜进行两级过滤。第一级过滤选用截留量为2000分子量的膜进行截留，获取分子量低于2000的含有磷酸寡糖的麦芽低聚糖.进膜压力控制在1.2～1.8MPa，温度在17～25℃，1小时17分钟停机；第二级过滤选用截留量为500分子量的膜进行截留，获取分子量介于500～2000的含磷酸寡糖的麦芽低聚糖。进膜压力位1.8MPa，温度介于24～26℃，作用15分钟停机。对含磷酸寡糖的麦芽低聚糖中的麦芽糖进行生化磷酸化后得磷酸寡糖。
所述生化磷酸化的具体实施过程如下：称取麦芽低聚糖，于80℃水浴中充分溶解(料水质量体积比1∶9.5)。向200ml圆底烧瓶中加入制得的含磷酸寡糖的麦芽低聚糖及多聚磷酸钠和六偏磷酸钠进行反应，反应过程中随时检测pH值。反应后，用浓度95％的乙醇使反应液沉淀18h。将醇沉多糖在35℃条件下真空干燥，再于85℃水浴中复溶。然后将复溶后的溶液放入分子量为1000的透析袋中透析48h，透析过程需不断换水。冷冻干燥28h，得到麦芽低聚糖磷酸化衍生物即磷酸寡糖。
Claims (8)
1.一种利用马铃薯淀粉制备磷酸寡糖的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、料液的准备：准备淀粉乳液，调pH为6～7，加入淀粉酶保护剂后再加入耐高温α-淀粉酶，搅拌均匀得料液I；
b、喷射液化：将料液I在喷射液化器中喷射液化，喷射温度为100～110℃，在90～95℃时保温至料液I中淀粉水解完全得料液II；
c、糖化：往料液II中通蒸汽灭酶后，快速冷却至60℃，加入糖化酶糖化1～1.5h后，升温至95℃～100℃灭酶得料液III；
d、浓缩：通过离心除去料液III中的蛋白及糊精得料液IV，对料液IV用纳滤膜进行过滤得磷酸寡糖溶液V；
e、生化磷酸化：磷酸寡糖溶液V中的麦芽糖进行生化磷酸化后得磷酸寡糖。
2.根据权利要求1所述的利用马铃薯淀粉制备磷酸寡糖的方法，其特征在于：步骤a中调pH为6.3，所用的试剂为HCl溶液和Na2CO3溶液。
3.根据权利要求1所述的利用马铃薯淀粉制备磷酸寡糖的方法，其特征在于：步骤a中所述的淀粉酶保护剂为CaCl2溶液。
4.根据权利要求1所述的利用马铃薯淀粉制备磷酸寡糖的方法，其特征在于：步骤a中所述的耐高温α-淀粉酶为2090000U耐高温α-淀粉酶。
5.根据根据权利要求1所述的利用马铃薯淀粉制备磷酸寡糖的方法，其特征在于：步骤b中所述的喷射温度为95℃。
6.根据根据权利要求1所述的利用马铃薯淀粉制备磷酸寡糖的方法，其特征在于：步骤C中所述的糖化酶为10757900U糖化酶。
7.根据根据权利要求1所述的利用马铃薯淀粉制备磷酸寡糖的方法，其特征在于：步骤d中所述的过滤分两级过滤，第一级过滤选用截留量为2000的纳滤膜，获取分子量低于2000的含有磷酸寡糖的麦芽低聚糖，第二级过滤选用留量为500的纳滤膜，获取分子量介于500～2000的含磷酸寡糖的麦芽低聚糖。
8.根据根据权利要求7所述的利用马铃薯淀粉制备磷酸寡糖的方法，其特征在于：所述第一级过滤进膜压力为1.2～1.8MPa，温度为17～25℃，所述第二级过滤进膜压力位1.8MPa，温度24～26℃。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103125805A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-05 | 甘肃乡草坊土特产品有限公司 | 一种马铃薯水晶饴糖及其制备方法 |
| CN103555789A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-02-05 | 上海交通大学 | 用芭蕉芋淀粉同时制备低聚异麦芽糖和磷酸寡糖的方法 |
| CN105581294A (zh) * | 2016-02-18 | 2016-05-18 | 安徽徽风生态农业开发有限公司 | 一种保质期长食用方便马铃薯食品的制备方法 |
| CN107410648A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-12-01 | 广州富诺营养科技有限公司 | 一种乳矿物盐凝胶糖果及其制备方法 |
| CN108300748A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-07-20 | 江南大学 | 一种全酶法制备交替糖寡糖的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101792785A (zh) * | 2009-12-10 | 2010-08-04 | 安徽农业大学 | 一种全酶法制备磷酸寡糖的方法 |
-
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101792785A (zh) * | 2009-12-10 | 2010-08-04 | 安徽农业大学 | 一种全酶法制备磷酸寡糖的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 宋玥 等: "磷酸化壳寡糖制备工艺研究", 《安徽农业科学》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103125805A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-05 | 甘肃乡草坊土特产品有限公司 | 一种马铃薯水晶饴糖及其制备方法 |
| CN103555789A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-02-05 | 上海交通大学 | 用芭蕉芋淀粉同时制备低聚异麦芽糖和磷酸寡糖的方法 |
| CN105581294A (zh) * | 2016-02-18 | 2016-05-18 | 安徽徽风生态农业开发有限公司 | 一种保质期长食用方便马铃薯食品的制备方法 |
| CN107410648A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-12-01 | 广州富诺营养科技有限公司 | 一种乳矿物盐凝胶糖果及其制备方法 |
| CN107410648B (zh) * | 2017-08-30 | 2021-02-12 | 广州富诺营养科技有限公司 | 一种乳矿物盐凝胶糖果及其制备方法 |
| CN108300748A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-07-20 | 江南大学 | 一种全酶法制备交替糖寡糖的方法 |
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