CN110172488A - 一种生产异麦芽酮糖的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种异麦芽酮糖的制备工艺，具体的说是一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，所述包括以下步骤：制备母液、制备固定化产酶菌、制备粗酶液、异麦芽酮糖母液、制得纯度大于95％异麦芽酮糖成品；本申请提供的一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，摒弃传统通过微生物发酵直接生产异麦芽糖的工艺(产率低)，而是通过微生物固定化发酵生产蔗糖异构酶，用蔗糖异构酶在体外对蔗糖进行酶解，转化率达到95％以上，降低生产成本，产品完全符合最新国际、中国国家标准，缩短了生产周期。
Description
技术领域
本发明涉及一种功能性食用糖，具体是一种生产异麦芽酮糖的制备工艺。
背景技术
异麦芽酮糖，白色结晶，无臭、味甜、甜度约为蔗糖的42％，甜味纯正，异麦芽酮糖，是近年来国际上新兴的功能性食用糖，是一种理想的代糖品。该产品具有低热量、非致龋齿性、高稳定性、高耐受性和非吸湿性，特别是人食用后不引起血糖和胰岛素上升及可提高钙的吸收和保留率等优点。适合所有人群，尤其适合老人和儿童、糖尿病患者、肥胖患者、龋齿患者等。可作为食品的甜味剂或是赋形剂应用于各个食品的生产加工领域中。
中国专利申请号：200910114186.2，名称为生物酶法转化蔗糖生产异麦芽酮糖的方法，公开了以蔗糖为原料加入α—葡萄糖基转移酶，固化反应，在加入酿酒酵母，转化得到异麦芽酮糖的纯度为85％，该申请文件中制备工艺复杂，制备的异麦芽酮糖纯度低。
目前，制备异麦芽酮糖的工艺，大多采用传统通过微生物发酵生产异麦芽酮糖，在制备过程中常存在蔗糖与其他杂糖难以分离，得到的异麦芽酮糖纯度低，制备工艺复杂，生产成本高，耗费大量劳力资源。
发明内容
本发明为解决在制备异麦芽酮糖的过程中蔗糖与其他杂糖难以分离，制得的异麦芽酮糖纯度低，其制备工艺复杂，生产成本高，消耗大量劳动力的问题，从而提供一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，本申请的制备方法摒弃传统通过微生物发酵直接生产异麦芽糖的工艺(产率低)，而是先通过微生物固定化发酵生产蔗糖异构酶，用蔗糖异构酶在体外对蔗糖进行酶解，转化率达到95％以上，降低生产成本，产品完全符合最新国际标准和国家标准，缩短了生产周期。
本发明为解决上述问题，提供的一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，所述的制备工艺包括以下步骤：
步骤一、制备母液；
步骤二、制备固定化产酶菌；
步骤三、制备粗酶液；
步骤四、异麦芽酮糖母液；
步骤五、制得纯度大于95％异麦芽酮糖成品。
进一步的，制备母液所需各主要组分的重量份数含量如下：：聚乙烯醇15-30份、海藻酸钠5-10份、甲基纤维素钠(CMC)5-10份、环氧聚胺4-8份。
所述的制备工艺具体包括以下步骤：
步骤一、按重量份数计，取聚乙烯醇15-30份、海藻酸钠5-10份、甲基纤维素钠5-10份、环氧聚胺4-8份，混合均匀，灭菌、冷却，得到母液，备用；
步骤二、在步骤一制备的母液中加入等体积的产酶酵母菌菌液，混合均匀，形成混合液，将混合液浸泡在戊二醛溶液中，进行第一次固化，形成固化混合液Ⅰ，后将固化混合液Ⅰ浸泡在氯化钙溶液中，进行第二次固化，形成固化混合液Ⅱ，取出，用蒸馏水洗涤固化混合液Ⅱ，得到固定化产酶菌，备用；
步骤三、在产酶培养基中加入步骤二中得到的固定化产酶菌，培养，测定产酶培养基中残糖浓度，过滤、得到粗酶液，备用；
步骤四、按重量体积计，在反应釜中加入步骤三中制备得到的粗酶液1份、蔗糖饱和溶液2份，混合，酶解，得到异麦芽酮糖母液，备用；
步骤五、将异麦芽酮糖母液经过浓缩、结晶，制得纯度大于95％异麦芽酮糖成品。
进一步的，所述步骤二中的戊二醛溶液的浓度为0.2-0.5％。
进一步的，所述步骤二中的氯化钙溶液的浓度为1-2％。
进一步的，步骤二中第一次固化的温度为30-35℃，固化时间为2—3小时；第二次固化的温度为28-30℃，固化时间为30—50分钟。
进一步的，所述的产酶培养基，按重量百分比取3-5％的豆饼粉、1-2％的牛肉膏，10-15％的蔗糖，78-86％的去离子水，混合均匀，在温度115℃条件下灭菌30min，制得产酶培养基。
所述的产酶酵母菌菌液的菌种为解脂亚罗威亚酵母菌菌液。
进一步的，步骤三中培养温度为28-30℃，培养时间为72-96小时；
步骤三中粗酶液中残糖浓度含量低于0.1％。
进一步的，步骤一中灭菌的温度为115℃，灭菌时间为30分钟，冷却至温度为30-35℃。
进一步的，步骤四中酶解的温度为40-45℃，酶解时间为6小时。
本发明的有益效果为：
本发明取得的效果分述如下：
1.酿酒酵母固定化方法发酵生产蔗糖异构酶，产率高，酶活性强，符合食品安全。
2.体外酶解效率高，蔗糖易于分离，纯化产品得率高。
3.解决了微生物直接发酵生产异麦芽酮糖低、难分离难题，提出一种生产异麦芽酮糖的新工艺。
4.固定化产酶法增加了产酶效率高，节省了酶的成本，同时大大减少引入的杂质。
5.最终得到的异麦芽酮糖的纯度高，减少生产周期，工艺简单，节约生产成本，减少劳动资源消耗。
总之，本申请提供的生产异麦芽酮糖的制备工艺，摒弃传统通过微生物发酵直接生产异麦芽糖的工艺(产率低)，而是通过微生物固定化发酵生产蔗糖异构酶，用蔗糖异构酶在体外对蔗糖进行酶解，转化率达到95％以上，降低生产成本，产品完全符合最新国际、中国国家标准，缩短了生产周期。
附图说明：
图1所示为本发明的工艺流程图；
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，所述的制备工艺包括以下步骤：
步骤一、制备母液；
步骤二、制备固定化产酶菌；
步骤三、制备粗酶液；
步骤四、异麦芽酮糖母液；
步骤五、制得纯度大于95％异麦芽酮糖成品。
进一步的，制备母液所需各主要组分的重量份数含量如下：聚乙烯醇15-30份、海藻酸钠5-10份、甲基纤维素钠(CMC)5-10份、环氧聚胺4-8份。
本发明所用原料：均为市售产品。
其中产酶培养基按重量百分比取3-5％的豆饼粉、1-2％的牛肉膏，10-15％的蔗糖，78-86％的水，混合均匀，在温度115℃条件下灭菌30min，制得产酶培养基；
所述的产酶酵母菌菌液的菌种为解脂亚罗威亚酵母菌，所述解脂亚罗威亚酵母菌为市售产品。
实施例1
一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一、按重量份数计，取聚乙烯醇15份、海藻酸钠5份、甲基纤维素钠5份、环氧聚胺4份，混合均匀，温度为115℃，灭菌30分钟、冷却至温度为30℃，得到母液，备用；
步骤二、在步骤一制备的母液中加入等体积的解脂亚罗威亚酵母菌菌液，混合均匀，形成混合液，将混合液浸泡在浓度为0.2％的戊二醛溶液中，在温度为30-35℃，时间为2小时，进行第一次固化，形成固化混合液Ⅰ，后将固化混合液Ⅰ浸泡在浓度为1％的氯化钙溶液中，在温度为28℃，时间为30分钟，进行第二次固化，形成固化混合液Ⅱ，取出，用蒸馏水洗涤固化混合液Ⅱ，得到固定化产酶菌，备用；
步骤三、1)按重量百分比取3％的豆饼粉、1％的牛肉膏，10％的蔗糖，86％的水，混合均匀，在温度115℃条件下灭菌30min，制得产酶培养基，备用；
2)在步骤1)的产酶培养基中加入步骤二中得到的固定化产酶菌，在温度为28℃条件下培养72小时，后检测产酶培养基中残糖浓度，当产酶培养基中残糖浓度低于0.1％时，过滤、得到粗酶液，备用；
步骤四、按重量体积计，在反应釜中加入步骤三中制备得到的粗酶液1份、蔗糖饱和溶液2份，混合，在温度为40℃条件下酶解6小时，得到异麦芽酮糖母液，备用；
步骤五、将异麦芽酮糖母液经过浓缩、结晶，制得纯度为98.3％的异麦芽酮糖成品。
实施例2
一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一、按重量份数计，取聚乙烯醇20份、海藻酸钠8份、甲基纤维素钠8份、环氧聚胺6份，混合均匀，温度为115℃，灭菌30分钟、冷却至温度为33℃，得到母液，备用；
步骤二、在步骤一制备的母液中加入等体积的解脂亚罗威亚酵母菌菌液，混合均匀，形成混合液，将混合液浸泡在浓度为0.4％的戊二醛溶液中，在温度为30-35℃，时间为2.5小时，进行第一次固化，形成固化混合液Ⅰ，后将固化混合液Ⅰ浸泡在浓度为1.5％的氯化钙溶液中，在温度为28-30℃，时间为40分钟，进行第二次固化，形成固化混合液Ⅱ，取出，用蒸馏水洗涤固化混合液Ⅱ，得到固定化产酶菌，备用；
步骤三、1)按重量百分比取4％的豆饼粉、2％的牛肉膏，13％的蔗糖，81％的水，混合均匀，在温度115℃条件下灭菌30min，制得产酶培养基，备用；
2)在步骤1)的产酶培养基中加入步骤二中得到的固定化产酶菌，在温度为29℃条件下培养84小时，后检测产酶培养基中残糖浓度，当产酶培养基中残糖浓度低于0.1％时，过滤、得到粗酶液，备用；
步骤四、按重量体积计，在反应釜中加入步骤三中制备得到的粗酶液1份、蔗糖饱和溶液2份，混合，在温度为43℃条件下酶解6小时，得到异麦芽酮糖母液，备用；
步骤五、将异麦芽酮糖母液经过浓缩、结晶，制得纯度为98.3％的异麦芽酮糖成品。
实施例3
一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一、按重量份数计，取聚乙烯醇30份、海藻酸钠10份、甲基纤维素钠10份、环氧聚胺8份，混合均匀，温度为115℃，灭菌30分钟、冷却至温度为35℃，得到母液，备用；
步骤二、在步骤一制备的母液中加入等体积的解脂亚罗威亚酵母菌菌液，混合均匀，形成混合液，将混合液浸泡在浓度为0.5％的戊二醛溶液中，在温度为35℃，时间为3小时，进行第一次固化，形成固化混合液Ⅰ，后将固化混合液Ⅰ浸泡在浓度为2％的氯化钙溶液中，在温度为30℃，时间为50分钟，进行第二次固化，形成固化混合液Ⅱ，取出，用蒸馏水洗涤固化混合液Ⅱ，得到固定化产酶菌，备用；
步骤三、1)按重量百分比取5％的豆饼粉、2％的牛肉膏，15％的蔗糖，78％的水，混合均匀，在温度115℃条件下灭菌30min，制得产酶培养基，备用；
2)在步骤1)的产酶培养基中加入步骤二中得到的固定化产酶菌，在温度为30℃条件下培养96小时，后检测产酶培养基中残糖浓度，当产酶培养基中残糖浓度低于0.1％时，过滤、得到粗酶液，备用；
步骤四、按重量体积计，在反应釜中加入步骤三中制备得到的粗酶液1份、蔗糖饱和溶液2份，混合，在温度为45℃条件下酶解6小时，得到异麦芽酮糖母液，备用；
步骤五、将异麦芽酮糖母液经过浓缩、结晶，制得纯度为98.3％的异麦芽酮糖成品。
将实施例1至实施例3中制得的异麦芽酮糖成品送至第三方检测机构(青岛宏飞盛达生物科技有限公司)进行检测，纯度检测结果为98.3％，高于《GB1886.182-2016食品安全国家标准食品添加剂异麦芽酮糖的现行标准》。
Claims (10)
1.一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、制备母液；
步骤二、制备固定化产酶菌；
步骤三、制备粗酶液；
步骤四、异麦芽酮糖母液；
步骤五、制得纯度大于95％的异麦芽酮糖成品。
2.根据权利要求1所述的一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，其特征在于：制备母液所需各主要组分的重量份数含量如下：聚乙烯醇15-30份、海藻酸钠5-10份、甲基纤维素钠5-10份、环氧聚胺4-8份。
3.根据权利要求1所述的一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，其特征在于：具体的制备工艺包括以下步骤：
步骤一、按重量份数计，取聚乙烯醇15-30份、海藻酸钠5-10份、甲基纤维素钠5-10份、环氧聚胺4-8份，混合均匀，灭菌、冷却，得到母液，备用；
步骤二、在步骤一制备的母液中加入等体积的产酶酵母菌菌液，混合均匀，形成混合液，将混合液浸泡在戊二醛溶液中，进行第一次固化，形成固化混合液Ⅰ，后将固化混合液Ⅰ浸泡在氯化钙溶液中，进行第二次固化，形成固化混合液Ⅱ，取出，用蒸馏水洗涤固化混合液Ⅱ，得到固定化产酶菌，备用；
步骤三、在产酶培养基中加入步骤二中得到的固定化产酶菌，培养，测定产酶培养基中残糖浓度，过滤、得到粗酶液，备用；
步骤四、按重量体积计，在反应釜中加入步骤三中制备得到的粗酶液1份、蔗糖饱和溶液2份，混合，酶解，得到异麦芽酮糖母液，备用；
步骤五、将异麦芽酮糖母液经过浓缩、结晶，制得纯度大于95％异麦芽酮糖成品。
4.根据权利要求3所述的一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，其特征在于：所述步骤二中的戊二醛溶液的浓度为0.2-0.5％。
5.根据权利要求3所述的一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，其特征在于：所述步骤二中的氯化钙溶液的浓度为1％。
6.根据权利要求3所述的一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，其特征在于：步骤二中第一次固化的温度为30-35℃，固化时间为2—3小时；第二次固化的温度为28-30℃，固化时间为30—50分钟。
7.根据权利要求3所述的一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，其特征在于：所述的产酶培养基，按重量百分比取3-5％的豆饼粉、1-2％的牛肉膏，10-15％的蔗糖，78-86％的去离子水，混合均匀，115℃温度下灭菌30min；
所述的产酶酵母菌菌液中的菌种为解脂亚罗威亚酵母菌菌液。
8.根据权利要求3所述的一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，其特征在于：步骤三中培养温度为28-30℃，培养时间为72-96小时；
步骤三中检测粗酶液中残糖浓度含量低于0.1％。
9.根据权利要求3所述的一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，其特征在于：步骤一中灭菌的温度为115℃，灭菌时间为30分钟，冷却至温度为30-35℃。
10.根据权利要求3所述的一种生产异麦芽酮糖的制备工艺，其特征在于：步骤四中酶解的温度为40-45℃，酶解时间为6小时。
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