CN106636250B

CN106636250B - 一种制备水苏糖的方法

Info

Publication number: CN106636250B
Application number: CN201710138298.6A
Authority: CN
Inventors: 李文治; 付萌; 崔春; 胡流云; 吴加梁; 赵娜; 宁初光
Original assignee: Infinitus China Co Ltd
Current assignee: Infinitus China Co Ltd
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2021-03-30
Anticipated expiration: 2037-03-09
Also published as: CN106636250A

Abstract

本发明属于植物的深加工技术领域。本发明公开了一种制备水苏糖的方法。本发明所述制备水苏糖的方法利用裂褶菌对含水苏糖的植物提取液进行发酵，裂褶菌可优先去除提取液中葡萄糖、蔗糖、麦芽糖等单糖和双糖，提高水苏糖的纯度。同时，本发明所提供的水苏糖制备方法中，在发酵后采用超滤膜超滤去除菌丝体及其他杂质，可以省略除杂步骤，比传统生产步骤简单。试验结果显示利用本发明提供的制备方法，水苏糖含量可达到86‑92％。

Description

一种制备水苏糖的方法

技术领域

本发明属于植物的深加工技术领域，具体涉及一种制备水苏糖的方法。

背景技术

水苏糖(Stachyose)是由半乳糖-半乳糖-葡萄糖-果糖构成的天然四糖，属于棉子糖属半乳糖苷非还原性功能低聚糖，分子式为C₂₄H₄₂O₂，分子量为666.59。由于水苏糖特殊的结构(葡萄糖基和半乳糖间以-D-半乳糖苷键连接)，人体缺乏α-D-半乳糖苷酶，因此水苏糖不能被人体消化吸收，只有人体肠道中的双歧杆菌和嗜酸乳杆菌等有益菌能分解，还能显著促进双歧杆菌增殖，又被誉为“超强双歧因子”。由此可见，水苏糖能促进形成有益菌在消化道内的优势菌地位，抑制产气产酸梭状芽孢杆菌等腐败菌的产生，另外产生大量生理活性物质，调节肠道pH值、灭杀致病菌，阻遏腐败产物生成，抑制内源致癌物的产生和吸收，并且分解衍生出多重免疫功能因子。

水苏糖是自然界原本就存在的一种物质，在我们经常食用的蔬菜、治疗疾病的中药材中都含有。其中，水苏属植物草石蚕含有较丰富的水苏糖，草石蚕别名甘露儿、宝塔菜、地蚕、螺狮菜，是一种多年生草本，现已成为新兴蔬菜；此外，银条菜(别名银白条)也富含水苏糖，是一种菜药兼用的名特蔬菜，这些都是生产水苏糖的优质原料。

目前，中国专利《一种草石蚕中高效制备水苏糖的方法》申请号为CN200910264842.7，公开了一种水苏糖的制备方法，该方法水苏糖提取率只达到75％～85％。此外，中国专利《高纯度水苏糖的制备方法》申请号为200910083903.X，公开了一种高纯度水苏糖的制备方法，其步骤包括榨汁、发酵、除杂、脱色、脱盐、浓缩和干燥，制备工艺复杂。

综上所述，现有技术生产水苏糖的方法具有生产效率有限，工艺复杂的技术缺陷。因此，寻找一种高效、工艺简单的水苏糖生产方法是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种制备水苏糖的方法。

本发明公开的裂褶菌，别名为白参、树花、白花、鸡毛菌。裂褶菌是段木栽培香菇、木耳或毛木耳或银耳时的“杂菌”，其繁殖生长快，数量多，本菌在食品工业、医药卫生、生物化学等方面应用广泛。该菌含有较强活性的纤维素酶，并能产生苹果酸，菌丝深层发酵时可产生大量有机酸，还可产生促生素(吲哚乙酸)。

申请人发现利用裂褶菌对含水苏糖的提取液进行发酵，裂褶菌优先利用提取液中葡萄糖、蔗糖、麦芽糖等单糖和双糖，可提高水苏糖的纯度。因此本发明公开了一种利用裂褶菌制备水苏糖的方法。

一种制备水苏糖的方法，将草石蚕或银白条与水混合提取，获得提取液；将裂褶菌菌丝体接种到提取液中发酵，经过超滤膜过滤，脱色，脱盐，浓缩和干燥获得水苏糖。

作为优选，所述提取为将草石蚕或银白条与水按重量比为1：(3-6)的比例混合后，70℃-100℃浸提0.5h-1.5h，过滤，获得提取液；取残渣，向残渣中加入残渣质量1-3倍的水，70℃-100℃浸提0.5h-1.5h，混合两次提取液获得。

在一些实施方案中，所述提取为草石蚕或银白条与水混合的重量比为1：4，80℃浸提1小时，过滤后，取残渣中加入残渣质量2倍的水，80℃浸提1小时，过滤，混合两次提取液。

作为优选，所述裂褶菌的接种量为0.1wt％-1wt％。

作为优选，所述裂褶菌与所述提取液发酵温度为15-40℃。

作为优选，所述裂褶菌与所述提取液发酵时间为30-50小时。

作为优选，发酵后还包括发酵液经过超滤膜过滤的步骤，以去除菌丝体。

其中，所述超滤膜分离分子量优选为100kDa-500kDa。

作为优选，所述脱色为按1L：(4-10)g的比例，在发酵液中加入活性炭，50-60℃，脱色30-60分钟。

在一些实施方案中，所述脱色为按1L∶(7-10)g的比例，在发酵液中加入活性炭，脱色温度为50℃，处理时间为60分钟。

作为优选，所述脱盐为将脱色后的液体依次经过阳离子交换树脂、阴离子交换树脂，得到精制糖液。

本发明对阳离子交换树脂、阴离子交换树脂没有限制，只要能够达到脱盐的目的即可。

作为优选，所述浓缩和干燥为在45-75℃真空浓缩，干燥。

由上述技术方案可知，本发明公开了一种制备水苏糖的方法。本发明所述制备水苏糖的方法利用裂褶菌对含水苏糖的植物提取液进行发酵，裂褶菌可优先去除提取液中葡萄糖、蔗糖、麦芽糖等单糖和双糖，提高水苏糖的纯度。同时，本发明所提供的水苏糖制备方法中，在发酵后采用超滤膜超滤去除菌丝体及其他杂质，可以省略除杂步骤，比传统生产步骤简单。试验结果显示利用本发明提供的制备方法，水苏糖含量可达到86-92％。

附图说明

图1：标准样品的色谱图；

图2：产物A中水苏糖含量的色谱图；

图3：产物B中水苏糖含量的色谱图；

图4：产物D中水苏糖含量的色谱图。

具体实施方式

本发明提供了一种制备水苏糖的方法。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

为了进一步理解本发明，下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述，如无特殊说明，本发明实施例中所涉及的试剂均为市售产品，均可以通过商业渠道购买获得。

本发明实验所用液相检测方法如下：采用XBridge Amide色谱柱，梯度洗脱流动相：乙腈(A)，水(B)，分别添加0.2％(V/V)三乙胺。梯度洗脱：A％为70％→45％→70％→70％，相应时间周期为0min→16min→16.01min→20min，流速1mL/min，柱温为35℃，蒸发光检测器漂移管温度为95℃，载气流速为2.5L/min。

标准样品为：果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、棉籽糖和水苏糖，购于sigma公司。标准样品出峰时间：果糖(6.198min)、葡萄糖(6.989min)、蔗糖(8.302min)、麦芽糖(9.016min)、棉子糖(10.954min))和水苏糖(13.292min)。

实施例1

(1)提取：按质量比为1：3的比例，将1kg干燥草石蚕加水于70℃浸提0.5h，过滤，取残渣，加1倍于残渣质量的水70℃浸提0.5h，混合两次提取液得混合提取液A；

(2)发酵：在提取液中接种重量为0.1％的裂褶菌菌丝体，40℃恒温静置培养30h，500kDa超滤膜超滤去除菌丝体，得发酵液；

(3)脱色：按1L∶10g的比例，在上清液中加入活性炭，加热至50℃，脱色60分钟，过滤除去活性炭；

(4)脱盐：将脱色后的液体依次经过amberlite@IR-120阳离子树脂、D301大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂，得到精制糖液；

(5)浓缩和干燥：将所述精制糖液在45℃真空浓缩，喷雾干燥，得到水苏糖产物B。

发酵前的混合提取液A经过真空浓缩和喷雾干燥后得到产物A与发酵后干燥得到水苏糖产物B按本发明实验所用液相检测方法分析结果如表1。

表1产物A与产物B液相分析结果

	蔗糖	葡萄糖	果糖	棉子糖	水苏糖	麦芽糖
							产物A	12.5	0.78	0.87	4.59	72.5	0.55
产物B	1.8	0.34	0.69	3.75	89.5	0.42

由表1结果可见，利用裂褶菌对提取液进行发酵，有效降低了蔗糖、葡萄糖、麦芽糖含量，水苏糖的含量从72.5％提高到了89.5％。

实施例2

(1)提取：按质量比为1：6的比例，将10kg干燥银白条加水于100℃浸提1.5h，过滤，取残渣，加3倍于残渣质量的水100℃浸提1.5h，混合两次提取液得混合提取液C；

(2)发酵：在提取液中接种重量为1.0％的裂褶菌菌丝体，15℃恒温静置培养50h，100kDa超滤膜超滤去除菌丝体，得发酵液；

(3)脱色：按1L∶4g的比例，在上清液中加入活性炭，加热至60℃，脱色30分钟，过滤除去活性炭；

(5)浓缩和干燥：将所述精制糖液在75℃真空浓缩，喷雾干燥，得到水苏糖产物D。

发酵前的混合提取液C经过真空浓缩和喷雾干燥后得到产物C与发酵后干燥得到水苏糖产物D按本发明实验所用液相检测方法分析结果如表2。

表2产物C与产物D液相分析结果

	蔗糖	葡萄糖	果糖	棉子糖	水苏糖	麦芽糖
							产物C	12.5	0.91	0.79	4.93	70.5	0.95
产物D	1.9	0.52	0.82	2.29	86.3	0.63

由表2可见，水苏糖的含量从70.5％提高到了86.3％。

实施例3

(1)提取：按质量比为1：4的比例，将5kg干燥草石蚕加水于80℃浸提1h，过滤，取残渣，加2倍于残渣质量的水80℃浸提1.0h，混合两次提取液得混合提取液E；

(2)发酵：在提取液中接种重量为0.5％的裂褶菌菌丝体，30℃恒温静置培养40h，100kDa超滤膜超滤去除菌丝体，得发酵液；

(3)脱色：按1L∶7g的比例，在上清液中加入活性炭，加热至55℃，脱色40分钟，过滤除去活性炭；

(4)脱盐：将脱色后的液体依次经过732阳离子树脂、D301大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂，得到精制糖液；

(5)浓缩和干燥：将所述精制糖液在60℃真空浓缩，喷雾干燥，得到水苏糖产物F。

发酵前的混合提取液E经过真空浓缩和喷雾干燥后得到产物E与发酵后干燥得到水苏糖产物F按本发明实验所用液相检测方法分析结果如表3。

表3产物E与产物F液相分析结果

	蔗糖	葡萄糖	果糖	棉子糖	水苏糖	麦芽糖
							产物E	13.1	0.96	0.89	5.43	78.5	1.01
产物F	1.5	0.65	0.86	2.98	91.5	0.57

由表3可见，水苏糖的含量从78.5％提高到了91.5％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种制备水苏糖的方法，其特征在于，草石蚕或银白条与水混合提取，获得提取液；将裂褶菌菌丝体接种到提取液中发酵，经过超滤膜过滤，脱色，脱盐，浓缩和干燥获得水苏糖；所述裂褶菌的接种量为0.1wt％-1wt％；所述裂褶菌与所述提取液发酵温度为15-40℃，所述裂褶菌与所述提取液发酵时间为30-50小时；所述超滤膜过滤超滤膜分离分子量为100kDa-500kDa；

所述提取为将草石蚕或银白条与水按重量比为1：(3-6)的比例混合后，70℃-100℃浸提0.5h-1.5h，过滤，获得提取液；取残渣，向残渣中加入残渣质量1-3倍的水，70℃-100℃浸提0.5h-1.5h，混合两次提取液获得。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取为草石蚕或银白条与水混合的重量比为1：4，80℃浸提1小时，过滤后，取残渣中加入残渣质量2倍的水，80℃浸提1小时，过滤，混合两次提取液。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱色为按1L：(4-10)g的比例，在发酵液中加入活性炭，50-60℃，脱色30-60分钟。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述脱色为按1L∶(7-10)g的比例，在发酵液中加入活性炭，50℃，脱色60分钟。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱盐为将脱色后的液体依次经过阳离子交换树脂、阴离子交换树脂，得到精制糖液。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浓缩和干燥为在45-75℃真空浓缩，干燥。