CN107354184A - 一种低聚果糖的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低聚果糖的制备方法，属于营养食品领域。所述方法为将液体菌种加入蔗糖和水得到的蔗糖溶液中，用缓冲液调节溶液pH值至4～7，再加入氯化锌搅拌均匀，在紫外光照射下发酵，发酵终产物经去除菌体、脱色、精制、浓缩，即得低聚果糖。本发明制备的低聚果糖产品中低聚果糖收率和含量高，工艺简单，具有广阔的工业应用前景。
Description
【技术领域】
本发明涉及营养食品领域，具体涉及一种低聚果糖的制备方法。
【背景技术】
低聚果糖(fructooligsacchride，FOS),又称寡聚果糖或蔗果三糖族低聚糖,是指在蔗糖分子的果糖残基上通过β(2-1)糖苷键连接1-3个分子果糖基而成的蔗果三糖，蔗果四糖，和蔗果五糖及其混合物。天然的或用酶法生产的低聚果糖,其结构式表示为GFn(G为葡萄糖基，F为果糖基，n＝2-6)，属于果糖与葡萄糖构成的直链低聚糖，低聚果糖具有着优越的生理功效和加工性能而受到极大的重视，在日本、欧洲等许多发达国家已经批准作为功能性食品添加剂使用。低聚果糖可以排毒养颜、防止便秘，促进机体对矿物元素的吸收，改善肠道菌群结构，增强人体免疫力，具有比葡萄糖、蔗糖明显优越的营养保健功效，因此越来越广泛的应用于罐头、饮料及烘烤食品加工中。
【发明内容】
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种低聚果糖的制备方法，所述方法制备的低聚果糖溶液中低聚果糖收率和含量高，工艺简单，具有广阔的工业应用前景。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种低聚果糖的制备方法，所述方法为：将液体菌种加入蔗糖和水得到的蔗糖溶液中，用缓冲液调节溶液pH值至4～7，再加入氯化锌搅拌均匀，在紫外光照射下发酵，发酵终产物经去除菌体、脱色、精制、浓缩，即得低聚果糖。
进一步地，所述液体菌种的制备方法为：将黑曲霉加入液体发酵培养基经液体发酵培养得到发酵液，再用超声波粉碎机在冰浴里粉碎发酵液中的菌体，离心分离，得到上清液，即得液体菌种。
进一步地，所述液体发酵培养基终浓度组成为：蔗糖5-10g/100mL，酵母膏3-5g/100mL，CMC0.5-1g/100mL，溶剂为水。
进一步地，所述缓冲液为磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液。
进一步地，所述氯化锌加入量为使反应液中锌离子终浓度为0.5mmol/L。
进一步地，所述紫外光波长为300-400nm。
进一步地，所述脱色为使用活性炭进行脱色，脱色温度60～90℃，脱色10～30分钟。
进一步地，所述蔗糖溶液质量百分比浓度为40-60％。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
(1)本发明在发酵过程中，采用波长为300-400nm的紫外光照射，可以缩短发酵时间，提高产品产率，而在发酵反应液中加入氯化锌一方面可以激活酶的活力，缩短反应时间，另一方面可以将生产过程的副产物葡萄糖异构化或氧化，从而解除了葡萄糖的酶抑制作用，从而制备出高含量的低聚果糖。
(2)本发明提供的低聚果糖制备方法，制备的低聚果糖产品中低聚果糖含量高，工艺简单，具有广阔的工业应用前景。
【具体实施方式】
实施例1
一种低聚果糖的制备方法，所述方法为：将液体菌种加入蔗糖和水得到的质量百分比浓度为40％蔗糖溶液中，用磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液调节溶液pH值至7，再加入氯化锌至反应液的锌离子终浓度为0.5mmol/L，搅拌均匀，在波长为300nm的紫外光照射下发酵，发酵终产物经去除菌体、脱色、精制、浓缩，即得低聚果糖。
所述液体菌种的制备过程为：取黑曲霉加入液体发酵培养基经30℃发酵培养48h得到发酵液，再用超声波粉碎机在冰浴里粉碎发酵液中的菌体，离心分离，得到上清液，即得液体菌种。
所述液体发酵培养基终浓度组成为：蔗糖5g/100mL，酵母膏3g/100mL，CMC0.5g/100mL，溶剂为水。
所述脱色为使用活性炭进行脱色，脱色温度60～90℃，脱色10分钟。
本发明所用的黑曲霉为黑曲霉CMCC(F)98003，生产商：广东环凯微生物科技有限公司。
实施例2
一种低聚果糖的制备方法，所述方法为：将液体菌种加入蔗糖和水得到的质量百分比浓度为60％蔗糖溶液中，用磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液调节溶液pH值至4，再加入氯化锌至反应液的锌离子终浓度为0.5mmol/L，搅拌均匀，在波长为400nm的紫外光照射下发酵，发酵终产物经去除菌体、脱色、精制、浓缩，即得低聚果糖。
所述液体菌种的制备过程为：取黑曲霉加入液体发酵培养基经30℃发酵培养48h得到发酵液，再用超声波粉碎机在冰浴里粉碎发酵液中的菌体，离心分离，得到上清液，即得液体菌种。
所述液体发酵培养基终浓度组成为：蔗糖10g/100mL，酵母膏5g/100mL，CMC1g/100mL，溶剂为水。
所述脱色为使用活性炭进行脱色，脱色温度60～90℃，脱色30分钟。
本发明所用的黑曲霉为黑曲霉CMCC(F)98003，生产商：广东环凯微生物科技有限公司。
实施例3
一种低聚果糖的制备方法，所述方法为：将液体菌种加入蔗糖和水得到的质量百分比浓度为50％蔗糖溶液中，用磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液调节溶液pH值至5，再加入氯化锌至反应液的锌离子终浓度为0.5mmol/L，搅拌均匀，在波长为350nm的紫外光照射下发酵，发酵终产物经去除菌体、脱色、精制、浓缩，即得低聚果糖。
所述液体菌种的制备过程为：取黑曲霉加入液体发酵培养基经30℃发酵培养48h得到发酵液，再用超声波粉碎机在冰浴里粉碎发酵液中的菌体，离心分离，得到上清液，即得液体菌种。
所述液体发酵培养基终浓度组成为：蔗糖8g/100mL，酵母膏4g/100mL，CMC0.6g/100mL，溶剂为水。
所述脱色为使用活性炭进行脱色，脱色温度60～90℃，脱色20分钟。
本发明所用的黑曲霉为黑曲霉CMCC(F)98003，生产商：广东环凯微生物科技有限公司。
对比例1：
与实施例1基本相同，区别仅仅在于发酵过程不用紫外光照射。
对比例2：
与实施例1基本相同，区别仅仅在于反应液中不加入氯化锌。
对比例2：
与实施例1基本相同，区别仅仅在于发酵过程不用紫外光照射，反应液中也不加入氯化锌。
测试例1
对实施例1-3和对比例1-3制备的低聚果糖的产率和纯度进行统计，低聚果糖产率(％)＝低聚果糖质量/蔗糖质量×100％。具体结果见表1。
表1：低聚果糖产率和纯度结果表 单位：％
| 低聚果糖产率 | 低聚果糖总含量(占总糖) | |
| 实施例1 | 83.1 | 98.2 |
| 实施例2 | 82.6 | 97.8 |
| 实施例3 | 84.2 | 99.3 |
| 对比例1 | 72.1 | 70.6 |
| 对比例2 | 73.6 | 68.4 |
| 对比例3 | 68.5 | 62.5 |
比较实施例1和对比例1-3，实施例1的低聚果糖的产率和纯度明显高于对比例1-3，说明本发明在发酵过程采用紫外光照射和在反应液中添加氯化锌明显提高了低聚果糖的产率和纯度。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (8)
1.一种低聚果糖的制备方法，其特征在于：将液体菌种加入蔗糖和水得到的蔗糖溶液中，用缓冲液调节溶液pH值至4～7，再加入氯化锌搅拌均匀，在紫外光照射下发酵，发酵终产物经去除菌体、脱色、精制、浓缩，即得低聚果糖。
2.根据权利要求1所述的低聚果糖的制备方法，其特征在于：所述液体菌种的制备方法为：将黑曲霉加入液体发酵培养基经液体发酵培养得到发酵液，再用超声波粉碎机在冰浴里粉碎发酵液中的菌体，离心分离，得到上清液，即得液体菌种。
3.根据权利要求2所述的低聚果糖的制备方法，其特征在于：所述液体发酵培养基终浓度组成为：蔗糖5-10g/100mL，酵母膏3-5g/100mL，CMC0.5-1g/100mL，溶剂为水。
4.根据权利要求1所述的低聚果糖的制备方法，其特征在于，所述缓冲液为磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液。
5.根据权利要求1所述的低聚果糖的制备方法，其特征在于：所述氯化锌加入量为使反应液中锌离子终浓度为0.5mmol/L。
6.根据权利要求1所述的低聚果糖的制备方法，其特征在于：所述紫外光波长为300-400nm。
7.根据权利要求1所述的低聚果糖的制备方法，其特征在于：所述脱色为使用活性炭进行脱色，脱色温度60～90℃，脱色10～30分钟。
8.根据权利要求1所述的低聚果糖的制备方法，其特征在于：所述蔗糖溶液质量百分比浓度为40-60％。
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