CN108165592B - 一种利用介孔材料固定化复合酶提取菊粉的方法 - Google Patents

一种利用介孔材料固定化复合酶提取菊粉的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用介孔材料固定化复合酶提取菊粉的方法，包括以下步骤：将菊芋块茎清洗去皮；将去皮的菊芋块茎用水浸泡，机械粉碎匀浆得到菊芋浆；向菊芋浆中加入介孔材料固定化复合酶进行酶解，离心得到菊粉酶解液；向菊粉酶解液中加入海藻酸钠壳聚糖微球进行絮凝，离心得到菊粉溶液；用活性炭脱除菊粉溶液中的色素，离心得到脱色的菊粉溶液；将脱色的菊粉溶液进行浓缩、干燥，得到菊粉粉末。本发明通过固定化酶提取菊粉并结合微球絮凝除杂，菊粉收率高达87％，固定化酶和微球连续使用10次以上，菊粉收率仍保持在80％以上；且固定化酶和微球对菊粉不产生吸附作用，降低了菊粉提取过程的有效成分流失，提高了菊粉收率。

Description

一种利用介孔材料固定化复合酶提取菊粉的方法
技术领域
本发明属于生物提取领域，具体涉及一种利用固定化酶从菊芋中提取菊粉的方法。
背景技术
菊粉，又名菊糖，是由D-果糖经β-(2，1)糖苷键连接而成的链状多糖，末端常含有一个葡萄糖基。菊粉对人体健康大有裨益:有助于控制血糖水平，适宜于糖尿病人食用，不引起血糖波动；降低胆固醇的量，控制血脂，减小心血管疾病的危害；增殖肠道内的双歧杆菌，预防肠道感染；促进矿物质的吸收；防治便秘。在食品工业中，菊粉成功应用在乳制品、面包、糖果、饮料和调味料等领域。例如菊粉吸湿性强，在食品加工中利用这一点延缓水分蒸发，防止产品变味，延长食品货架期和保质期。在中国，随着人们对健康的重视，菊粉的开发利用也逐渐广泛起来。
目前的菊粉制备方法为：菊芋机械粉碎、搅拌浸提、除杂、脱色、浓缩、喷雾干燥、菊粉成品。上述方法中，热水浸提过程往往提取不完全，提取率不高，造成原料的浪费；氢氧化钙/磷酸除杂过程主要的不足是除杂不够彻底，有效成分菊粉流失较多，残留的氢氧化钙对人体有害。CN104059158公开了酶法浸提，使用纤维素酶和果胶酶浸提菊粉，和热水浸提相比，浸提温度由传统提取方法的80℃左右降低至50℃，浸提收率提高了6％。但游离酶本身存在局限性，如稳定性差、不易储存、不能回收反复利用等，且增加了后续产品分离的难度。
发明内容
发明目的：为解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种利用介孔材料固定化复合酶提取菊粉的方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种利用介孔材料固定化复合酶提取菊粉的方法，包括以下步骤：
(1)清洗去皮：将菊芋块茎清洗去皮；
(2)匀浆：将去皮的菊芋用水浸泡，机械粉碎匀浆得到菊芋浆；
(3)复合酶浸提：向步骤(2)得到的菊芋浆中加入介孔材料固定化复合酶进行酶解，离心得到菊粉酶解液，所述复合酶包括纤维素酶和果胶酶；
(4)絮凝：向步骤(3)得到的菊粉酶解液中加入海藻酸钠壳聚糖微球进行絮凝，离心得到菊粉溶液；
(5)脱色：用活性炭脱除步骤(4)得到的菊粉溶液中的色素，离心得到脱色的菊粉溶液；
(6)浓缩喷雾干燥：将步骤(5)得到的脱色的菊粉溶液进行浓缩、干燥，得到菊粉粉末。
步骤(2)中所述菊芋块茎和水的质量比为1:10～15。优选地，步骤(2)中所述菊芋块茎和水的质量比为1:10～12。
步骤(3)中所述介孔材料固定化复合酶按如下步骤制备：(1)在室温下以0.2～0.5M的HCl水溶液为催化剂将TEOS水解15～20min至形成透明溶胶，并将溶胶中的乙醇脱除至质量≤5％，所述HCl水溶液与所述TEOS的质量比为1:8～10；(2)在搅拌下向步骤(1)得到的溶胶中依次加入模板溶液、纤维素酶酶液、果胶酶酶液和磁性纳米Fe3O4粒子，
用0.2～0.5M的NaOH水溶液将体系pH调至7，室温放置28～60h生成凝胶；(3)将步骤(2)得到的凝胶粉碎、水洗除去模板并进行干燥即得介孔材料固定化复合酶。所述模板溶液包括45～65wt.％的葡萄糖、麦芽糖、果糖或海藻糖水溶液，所述模板溶液与步骤(1)中所述TEOS的质量比为1:4～5；所述纤维素酶酶液的酶活为100～200U/ml，所述果胶酶酶液的酶活为200～300U/ml，所述纤维素酶酶液与所述果胶酶酶液的体积比为1:10～20，所述纤维素酶酶液与所述TEOS的质量比为1:2～20；步骤(2)中所述磁性纳米Fe3O4粒子和步骤(1)中所述TEOS的质量比为1:10～15。
所述TEOS为正硅酸乙酯。溶胶中脱除乙醇的方法为将水解得到的透明凝胶在0～10℃冷却3h，用高真空系统抽离除去体系水解过程中产生的副产物乙醇，温度冷却至0～10℃是为防止抽真空时由于体系中乙醇含量过高出现沸腾现象防止溶胶溅出。所述纤维素酶酶液和果胶酶酶液的缓冲液为0.05M的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，pH4.8。
优选地，所述HCl水溶液与所述TEOS的质量比为1:8～9；所述模板溶液包括55～65wt.％的葡萄糖、麦芽糖、果糖或海藻糖水溶液，所述模板溶液与步骤(1)中所述TEOS的质量比为1:4；所述纤维素酶酶液的酶活为150～200U/ml，所述果胶酶酶液的酶活为250～300U/ml，所述纤维素酶酶液与所述果胶酶酶液的体积比为1:15～20，所述纤维素酶酶液与所述TEOS的质量比为1:10～20；所述磁性纳米Fe3O4粒子和步骤(1)中所述TEOS的质量比为1:12～15，所述步骤(2)中室温放置时间为40～60h。
步骤(3)中所述菊芋浆与所述固定化复合酶的质量比为40～50:1，所述酶解温度为45～55℃，酶解时间为30～40min。优选地，步骤(3)中所述菊芋浆与所述固定化复合酶的质量比为40～45:1，所述酶解温度为45～50℃，酶解时间为35～40min。
步骤(4)中所述海藻酸钠壳聚糖微球按如下步骤制备：液体石蜡与司盘80混合形成油相，1～2wt.％海藻酸钠水溶液为水相，将CaCl2加入1～2mg/ml的壳聚糖冰醋酸水溶液中形成交联剂，室温下将所述水相以10～15ml/min速度滴加到油相中搅拌成油包水型乳剂，将所述交联剂以10～15ml/min速度滴加到处于搅拌状态的所述乳剂中，滴加结束后继续搅拌15～30min，离心弃去上层油相，石油醚洗涤下层微球2～3次后，冷冻干燥，得到海藻酸钠壳聚糖微球。所述油相中司盘80的体积占比为2～4％，所述油相和水相的体积比为5～10:1，所述交联剂中CaCl2为壳聚糖质量的0.5～1.5％，所述油相与所述交联剂的体积比为5～10:1，所述搅拌速度为400～600rpm。
优选地，所述油相中司盘80的体积占比为3～4％，所述水相中海藻酸钠的浓度为1.5～2wt.％，所述油相和水相的体积比为8～10:1，所述水相的滴加速度为12～15ml/min，所述交联剂中CaCl2为壳聚糖质量的1～1.5％，所述壳聚糖冰醋酸水溶液中壳聚糖的浓度为1.5～2mg/ml，所述交联剂的滴加速度为12～15ml/min，所述油相与所述交联剂的体积比为8～10:1，所述搅拌速度为500～600rpm，所述搅拌时间为20～30min。
所述1～2mg/ml的壳聚糖冰醋酸水溶液按如下步骤制备：将1～2mg的壳聚糖加入1L水中，分散均匀，然后加入10～20ml冰醋酸，搅拌至壳聚糖完全溶解，得到1～2mg/ml的壳聚糖冰醋酸水溶液。
步骤(4)中所述菊粉酶解液和海藻酸钠壳聚糖微球的比例为10～20ml:1g，所述絮凝温度为室温，絮凝时间为35～45min。优选地，步骤(4)中所述菊粉酶解液和海藻酸钠壳聚糖微球的比例为10～15ml:1g，所述絮凝温度为室温，絮凝时间为35～40min。
步骤(5)中所述活性炭的质量为菊粉溶液的1～10％，在室温下脱色5～30min。优选地，步骤(5)中所述活性炭的质量为菊粉溶液的1～5％，在室温下脱色20～30min。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明采用酶法提取菊粉，浸提温度由传统的80～100℃降低至50℃左右，条件更加温和；且使用介孔材料固定纤维素酶和果胶酶，酶稳定性和催化活性明显提高。
(2)传统的氢氧化钙/磷酸除杂过程不仅除杂不彻底，还会导致有效成分菊粉流失，残留的氢氧化钙对人体有害。本发明的海藻酸钠是一种天然高分子多糖，分子链上有大量的羧基；壳聚糖是一种天然碱性多糖，分子链上有大量的氨基，海藻酸钠分子链呈刚性，壳聚糖分子链具有一定的柔性，它们在絮凝中有互补作用，可以更好地除去菊粉酶解液中的蛋白质、纤维素、果胶等杂质，同时对溶液中的菊粉吸附程度大大降低。
(3)本发明通过固定化酶提取菊粉并结合微球絮凝除杂，菊粉收率高达87％，固定化酶和微球连续使用10次以上，菊粉收率仍保持在80％以上；且固定化酶和微球对菊粉不产生吸附作用，降低了菊粉提取过程的有效成分流失，提高了菊粉收率。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂家建议的条件。
实施例1
介孔材料固定化复合酶按如下步骤制备：
(1)在室温下以0.2M的HCl水溶液为催化剂将TEOS水解15～20min至形成透明溶胶，并将溶胶中的乙醇脱除至质量≤5％，HCl水溶液与TEOS的质量比为1:8；
(2)在搅拌下向步骤(1)得到的溶胶中依次加入45wt.％葡萄糖水溶液、纤维素酶酶液(酶活100U/ml)、果胶酶酶液(酶活200U/ml)和磁性纳米Fe3O4粒子，用0.2M NaOH水溶液将体系pH调至7，室温放置28h生成凝胶；45wt.％葡萄糖水溶液与TEOS的质量比为1:5，纤维素酶酶液与TEOS的质量比为1:2，纤维素酶酶液与果胶酶酶液的体积比为1:10，Fe3O4粒子与TEOS的质量比为1:10。
(3)将步骤(2)得到的凝胶粉碎、水洗除去模板并进行干燥即得介孔材料固定化复合酶。
(4)测得介孔材料固定化复合酶中纤维素酶酶活为100U/g，果胶酶酶活为2000U/g。
实施例2
介孔材料固定化复合酶按如下步骤制备：
(1)在室温下以0.3M的HCl水溶液为催化剂将TEOS水解15～20min至形成透明溶胶，并将溶胶中的乙醇脱除至质量≤5％，HCl水溶液与TEOS的质量比为1:9；
(2)在搅拌下向步骤(1)得到的溶胶中依次加入55wt.％麦芽糖水溶液、纤维素酶酶液(酶活150Uml)、果胶酶酶液(酶活250U/ml)和磁性纳米Fe3O4粒子，用0.2M NaOH水溶液将体系pH调至7，室温放置40h生成凝胶；55wt.％麦芽糖水溶液与TEOS的质量比为1:4，纤维素酶酶液与TEOS的质量比为1:10，纤维素酶酶液与果胶酶酶液的体积比为1:15，Fe3O4粒子与TEOS的质量比为1:12。
(3)将步骤(2)得到的凝胶粉碎、水洗除去模板并进行干燥即得介孔材料固定化复合酶。
(4)测得介孔材料固定化复合酶中纤维素酶酶活为70U/g，果胶酶酶活为1800U/g。
实施例3
介孔材料固定化复合酶按如下步骤制备：
(1)在室温下以0.5M的HCl水溶液为催化剂将TEOS水解15～20min至形成透明溶胶，并将溶胶中的乙醇脱除至质量≤5％，HCl水溶液与TEOS的质量比为1:10；
(2)在搅拌下向步骤(1)得到的溶胶中依次加入65wt.％海藻糖水溶液、纤维素酶酶液(酶活200Uml)、果胶酶酶液(酶活300U/ml)和磁性纳米Fe3O4粒子，用0.5M NaOH水溶液将体系pH调至7，室温放置60h生成凝胶；65wt.％海藻糖水溶液与TEOS的质量比为1:4，纤维素酶酶液与TEOS的质量比为1:20，纤维素酶酶液与果胶酶酶液的体积比为1:20，Fe3O4粒子与TEOS的质量比为1:15。
(3)将步骤(2)得到的凝胶粉碎、水洗除去模板并进行干燥即得介孔材料固定化复合酶。
(4)测得介孔材料固定化复合酶中纤维素酶酶活为80U/g，果胶酶酶活为2400U/g。
实施例4
海藻酸钠壳聚糖微球按如下步骤制备：液体石蜡与司盘80混合形成油相，1wt.％海藻酸钠水溶液为水相，将CaCl2加入1mg/ml的壳聚糖冰醋酸水溶液中形成交联剂，室温下将所述水相以10ml/min速度滴加到油相中搅拌成油包水型乳剂，将所述交联剂以10ml/min速度滴加到处于搅拌状态的所述乳剂中，滴加结束后继续搅拌15min，离心弃去上层油相，石油醚洗涤下层微球2～3次后，冷冻干燥，得到海藻酸钠壳聚糖微球。
油相中司盘80的体积占比为2％，油相和水相的体积比为5:1，交联剂中CaCl2为壳聚糖质量的0.5％，油相与所述交联剂的体积比为5:1，搅拌速度为400rpm。
实施例5
海藻酸钠壳聚糖微球按如下步骤制备：液体石蜡与司盘80混合形成油相，1.5wt.％海藻酸钠水溶液为水相，将CaCl2加入1.5mg/ml的壳聚糖冰醋酸水溶液中形成交联剂，室温下将所述水相以12ml/min速度滴加到油相中搅拌成油包水型乳剂，将所述交联剂以12ml/min速度滴加到处于搅拌状态的所述乳剂中，滴加结束后继续搅拌20min，离心弃去上层油相，石油醚洗涤下层微球2～3次后，冷冻干燥，得到海藻酸钠壳聚糖微球。
油相中司盘80的体积占比为3％，油相和水相的体积比为8:1，交联剂中CaCl2为壳聚糖质量的1％，油相与所述交联剂的体积比为8:1，搅拌速度为500rpm。
实施例6
海藻酸钠壳聚糖微球按如下步骤制备：液体石蜡与司盘80混合形成油相，2wt.％海藻酸钠水溶液为水相，将CaCl2加入2mg/ml的壳聚糖冰醋酸水溶液中形成交联剂，室温下将所述水相以15ml/min速度滴加到油相中搅拌成油包水型乳剂，将所述交联剂以15ml/min速度滴加到处于搅拌状态的所述乳剂中，滴加结束后继续搅拌30min，离心弃去上层油相，石油醚洗涤下层微球2～3次后，冷冻干燥，得到海藻酸钠壳聚糖微球。
油相中司盘80的体积占比为4％，油相和水相的体积比为10:1，交联剂中CaCl2为壳聚糖质量的1.5％，油相与所述交联剂的体积比为10:1，搅拌速度为600rpm。
实施例7
一种利用介孔材料固定化复合酶提取菊粉的方法，包括以下步骤：
(1)清洗去皮：将菊芋块茎清洗后去皮；
(2)匀浆：将去皮的菊芋用水浸泡，机械粉碎匀浆，得到菊芋浆，菊芋和水的质量比为1:10；
(3)复合酶浸提：向步骤(2)得到的菊芋浆中加入实施例1制备的介孔材料固定化复合酶在45℃酶解40min，离心得到菊粉酶解液，所述菊芋浆与所述固定化复合酶的质量比为40:1；
(4)絮凝：向步骤(3)得到的菊粉酶解液中加入实施例4制备的海藻酸钠壳聚糖微球进行絮凝，室温下絮凝35min，离心得到菊粉溶液，菊粉酶解液和海藻酸钠壳聚糖微球的比例为10ml:1g；
(5)脱色：用活性炭脱除步骤(4)得到的菊粉溶液中的色素，活性炭的质量为菊粉溶液的1％，脱色时间30min，离心得到脱色的菊粉溶液；
(6)浓缩喷雾干燥：将步骤(5)得到的脱色的菊粉溶液进行浓缩、干燥，得到菊粉粉末，测得菊粉收率为86％。
(7)介孔材料固定化复合酶和海藻酸钠壳聚糖连续使用10次，菊粉收率仍达到80％以上。
实施例8
一种利用介孔材料固定化复合酶提取菊粉的方法，包括以下步骤：
(1)清洗去皮：将菊芋块茎清洗后去皮；
(2)匀浆：将去皮的菊芋用水浸泡，机械粉碎匀浆，得到菊芋浆，菊芋和水的质量比为1:12；
(3)复合酶浸提：向步骤(2)得到的菊芋浆中加入实施例2制备的介孔材料固定化复合酶在50℃酶解35min，离心得到菊粉酶解液，菊芋浆与所述固定化复合酶的质量比为45:1；
(4)絮凝：向步骤(3)得到的菊粉酶解液中加入实施例5制备的海藻酸钠壳聚糖微球进行絮凝，室温下絮凝40min，离心得到菊粉溶液，菊粉酶解液和海藻酸钠壳聚糖微球的比例为15ml:1g；
(5)脱色：用活性炭脱除步骤(4)得到的菊粉溶液中的色素，活性炭的质量为菊粉溶液的5％，脱色时间20min，离心得到脱色的菊粉溶液；
(6)浓缩喷雾干燥：将步骤(5)得到的脱色的菊粉溶液进行浓缩、干燥，得到菊粉粉末，测得菊粉收率为87％。
(7)介孔材料固定化复合酶和海藻酸钠壳聚糖连续使用10次，菊粉收率仍达到80％以上。
实施例9
一种利用介孔材料固定化复合酶提取菊粉的方法，包括以下步骤：
(1)清洗去皮：将菊芋块茎清洗后去皮；
(2)匀浆：将去皮的菊芋用水浸泡，机械粉碎匀浆，得到菊芋浆，菊芋和水的质量比为1:15；
(3)复合酶浸提：向步骤(2)得到的菊芋浆中加入实施例3制备的介孔材料固定化复合酶在55℃酶解30min，离心得到菊粉酶解液，菊芋浆与所述固定化复合酶的质量比为50:1；
(4)絮凝：向步骤(3)得到的菊粉酶解液中加入实施例6制备的海藻酸钠壳聚糖微球进行絮凝，室温下絮凝45min，离心得到菊粉溶液，菊粉酶解液和海藻酸钠壳聚糖微球的比例为20ml:1g；
(5)脱色：用活性炭脱除步骤(4)得到的菊粉溶液中的色素，活性炭的质量为菊粉溶液的10％，脱色时间5min，离心得到脱色的菊粉溶液；
(6)浓缩喷雾干燥：将步骤(5)得到的脱色的菊粉溶液进行浓缩、干燥，得到菊粉粉末，测得菊粉收率为85％。
(7)介孔材料固定化复合酶和海藻酸钠壳聚糖连续使用10次，菊粉收率仍达到80％以上。
对比例1
一种提取菊粉的方法，包括以下步骤：
(1)清洗去皮：将菊芋块茎清洗后去皮；
(2)匀浆：将去皮的菊芋用水浸泡，机械粉碎匀浆，得到菊芋浆，菊芋和水的质量比为1:12；
(3)复合酶浸提：向步骤(2)得到的菊芋浆中加入纤维素酶液(酶活为150U/ml)、果胶酶液(酶活为250U/ml)，在50℃酶解35min，离心得到菊粉酶解液，纤维素酶的用量为18U/g菊芋，果胶酶的用量为500U/g菊芋；
(4)絮凝：菊粉酶解液中加入石灰乳调节pH至12，80℃静置30min，再用磷酸调节pH至6，过滤，得到菊粉溶液；
(5)脱色：用活性炭脱除步骤(4)得到的菊粉溶液中的色素，活性炭的质量为菊粉溶液的5％，脱色时间20min，离心得到脱色的菊粉溶液；
(6)浓缩喷雾干燥：将步骤(5)得到的脱色的菊粉溶液进行浓缩、干燥，得到菊粉粉末，测得菊粉收率为75％。
对比例2
一种利用介孔材料固定化复合酶提取菊粉的方法，包括以下步骤：
(1)清洗去皮：将菊芋块茎清洗后去皮；
(2)匀浆：将去皮的菊芋用水浸泡，机械粉碎匀浆，得到菊芋浆，菊芋和水的质量比为1:12；
(3)复合酶浸提：向步骤(2)得到的菊芋浆中加入实施例2制备的介孔材料固定化复合酶在50℃酶解35min，离心得到菊粉酶解液，菊芋浆与所述固定化复合酶的质量比为45:1；
(4)絮凝：菊粉酶解液中加入石灰乳调节pH至12，80℃静置30min，再用磷酸调节pH至6，过滤，得到菊粉溶液；
(5)脱色：用活性炭脱除步骤(4)得到的菊粉溶液中的色素，活性炭的质量为菊粉溶液的5％，脱色时间20min，离心得到脱色的菊粉溶液；
(6)浓缩喷雾干燥：将步骤(5)得到的脱色的菊粉溶液进行浓缩、干燥，得到菊粉粉末，测得菊粉收率为80％。
(7)介孔材料固定化复合酶连续使用10次，菊粉收率仍达到75％以上。
对比例3
一种利用介孔材料固定化复合酶提取菊粉的方法，包括以下步骤：
(1)清洗去皮：将菊芋块茎清洗后去皮；
(2)匀浆：将去皮的菊芋用水浸泡，机械粉碎匀浆，得到菊芋浆，菊芋和水的质量比为1:12；
(3)复合酶浸提：向步骤(2)得到的菊芋浆中加入纤维素酶液(酶活为150U/ml)、果胶酶液(酶活为250U/ml)，在50℃酶解35min，离心得到菊粉酶解液，纤维素酶的用量为18U/g菊芋，果胶酶的用量为500U/g菊芋；
(4)絮凝：向步骤(3)得到的菊粉酶解液中加入实施例5制备的海藻酸钠壳聚糖微球进行絮凝，室温下絮凝40min，离心得到菊粉溶液，菊粉酶解液和海藻酸钠壳聚糖微球的比例为15ml:1g；
(5)脱色：用活性炭脱除步骤(4)得到的菊粉溶液中的色素，活性炭的质量为菊粉溶液的5％，脱色时间20min，离心得到脱色的菊粉溶液；
(6)浓缩喷雾干燥：将步骤(5)得到的脱色的菊粉溶液进行浓缩、干燥，得到菊粉粉末，测得菊粉收率为78％；
(7)海藻酸钠壳聚糖连续使用10次，菊粉收率仍达到70％以上。

Claims (1)

1.一种利用介孔材料固定化复合酶提取菊粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)清洗去皮：将菊芋块茎清洗去皮；
(2)匀浆：将去皮的菊芋块茎用水浸泡，机械粉碎匀浆得到菊芋浆；
(3)复合酶浸提：向步骤(2)得到的菊芋浆中加入介孔材料固定化复合酶进行酶解，离心得到菊粉酶解液，所述复合酶包括纤维素酶和果胶酶；
(4)絮凝：向步骤(3)得到的菊粉酶解液中加入海藻酸钠壳聚糖微球进行絮凝，离心得到菊粉溶液；
(5)脱色：用活性炭脱除步骤(4)得到的菊粉溶液中的色素，离心得到脱色的菊粉溶液；
(6)浓缩喷雾干燥：将步骤(5)得到的脱色的菊粉溶液进行浓缩、干燥，得到菊粉粉末；
步骤(2)中，所述菊芋块茎和水的质量比为 1:10～15；
步骤(3)中，所述介孔材料固定化复合酶按如下步骤制备：
(a)在室温下以0.2～0.5M的HCl水溶液为催化剂将TEOS水解15～20min至形成透明溶胶，并将溶胶中的乙醇脱除至质量≤5％，所述HCl水溶液与所述TEOS的质量比为1:8～10；
(b)在搅拌下向步骤(a)得到的溶胶中依次加入模板溶液、纤维素酶酶液、果胶酶酶液和磁性纳米Fe3O4粒子，用0.2～0.5M的NaOH水溶液将体系pH调至7，室温放置28～60h生成凝胶；
(c)将步骤(b)得到的凝胶粉碎、水洗除去模板并进行干燥，即得介孔材料固定化复合酶；
步骤(b)中，所述模板溶液包括45～65wt％的葡萄糖、麦芽糖、果糖或海藻糖水溶液，所述模板溶液与步骤(a)中所述TEOS的质量比为1:4～5；
所述纤维素酶酶液的酶活为100～200U/ml，所述果胶酶酶液的酶活为200～300U/ ml，所述纤维素酶酶液与所述果胶酶酶液的体积比为1:10～20，所述纤维素酶酶液与步骤 (a)中所述TEOS的质量比为1:2～20；
步骤(b)中，所述磁性纳米Fe3O4粒子和步骤 (a)中所述TEOS的质量比为1:10～15；
步骤(3)中，所述菊芋浆与所述介孔材料固定化复合酶的质量比为40～50:1，所述酶解温度为45～55℃，酶解时间为30～40min；
步骤(4)中，所述海藻酸钠壳聚糖微球按如下步骤制备：液体石蜡与司盘80混合形成油相，1～2wt％海藻酸钠水溶液为水相，将CaCl2 加入1mg/ml的壳聚糖冰醋酸水溶液中形成交联剂，室温下将所述水相以10～15ml/min速度滴加到油相中搅拌形成油包水型乳剂，将所述交联剂以10～15ml/min速度滴加到处于搅拌状态的所述乳剂中，滴加结束后继续搅拌15～30min，离心弃去上层油相，石油醚洗涤下层微球2～3次后，冷冻干燥，得到海藻酸钠壳聚糖微球；
所述油相中司盘80的体积占比为2～4％， 所述油相和水相的体积比为5～10:1，所述交联剂中CaCl2为壳聚糖质量的0.5～1.5％，所述油相与所述交联剂的体积比为5～10:1，所述搅拌速度为400～600rpm；
步骤(4)中，所述菊粉酶解液和海藻酸钠壳聚糖微球的比例为10～20ml:1g，所述絮凝温度为室温，絮凝时间为35～45min；
步骤(5)中，所述活性炭的质量为菊粉溶液的1～10％，在室温下脱色5～30min。
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