CN111057731A - 一种高纯度低聚异麦芽糖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高纯度低聚异麦芽糖及其制备方法，制备方法包括以下步骤：S1、制备淀粉，S2、淀粉液化：向小麦粉中加水，调制成含水量在75％～85％的淀粉溶液，将淀粉溶液的PH值调至5.5～6.0，然后向淀粉溶液中加入α‑高温淀粉酶，搅拌均匀后制得DE值为15％～20％的淀粉浆液，本发明涉及低聚异麦芽糖制备技术领域。该高纯度低聚异麦芽糖及其制备方法，通过使液化液进入液化层流柱，层流时间为120～180min，液化液温度始终保持在92～97℃，制得液化液，淀粉浆液经喷射液化后，再通过液化层流柱进行液化处理，液化效率高，且由于液化层流比喷射液化的工艺要求低，酶制剂添加量小，能源消耗量小，工艺简单，降低制备成本，提高经济适用性。

Description

一种高纯度低聚异麦芽糖及其制备方法
技术领域
本发明涉及低聚异麦芽糖制备技术领域，具体为一种高纯度低聚异麦芽糖及其制备方法。
背景技术
低聚异麦芽糖又称为异麦芽低聚糖、异麦芽寡糖、分枝低聚糖等，是淀粉糖的一种，主要成分为葡萄糖分子间以α-1，6糖苷键结合的异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖及四糖以上的低聚糖，低聚异麦芽糖能有效的促进人体内有益细菌-双歧杆菌的生长繁殖，故又称为“双歧杆菌生长促进因子”，简称“双歧因子”，自然界中低聚异麦芽糖极少以游离状态存在，但作为支链淀粉或多糖的组成部分，在某些发酵食品如酱油、黄酒或酶法葡萄糖浆中有少量存在，工业上以淀粉为原料生产低聚异麦芽糖需要一种酶，此酶为α-葡萄糖苷酶，又名葡萄糖基转移酶，简称α-糖苷酶，它能切开麦芽糖和麦芽低聚糖分子结构中α-1，6糖苷键，并能将游离出来的一个葡萄糖残基转移到另一个葡萄糖分子或麦芽糖或麦芽三糖等分子中的α-1，6位上，形成异麦芽糖、异麦芽三糖、异麦芽四糖、异麦芽五糖和潘糖等。
现有的低聚异麦芽糖制备方法中一般通过两次喷射液化的方式进行处理，使淀粉浆液液化，这种方式液化效率较低，液化不彻底，另外，由于喷射液化对工艺条件要求较高，能源消耗较大，且酶制剂添加量较大，工艺繁琐，导致成本较高，经济适用性较差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高纯度低聚异麦芽糖及其制备方法，解决了淀粉浆液液化效率较低，液化不彻底，能源消耗较大，且酶制剂添加量较大，工艺繁琐，成本较高，经济适用性较差的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高纯度低聚异麦芽糖，所述低聚异麦芽糖中异麦芽糖+潘糖+异麦芽三糖的总质量占干物质的含量≥75％。
本发明还公开了一种高纯度低聚异麦芽糖的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、制备淀粉：选取适量优质小麦，去除小麦中的杂质，并清洗，清洗后的小麦加水调制，使其含水量保持在15％～18％，然后利用剥皮机进行麦皮剥离，剥皮后的小麦进行去胚处理，留下胚乳，利用磨粉机将胚乳磨成粉，制备成小麦粉；
S2、淀粉液化：向小麦粉中加水，调制成含水量在75％～85％的淀粉溶液，将淀粉溶液的PH值调至5.5～6.0，然后向淀粉溶液中加入α-高温淀粉酶，搅拌均匀后制得DE值为15％～20％的淀粉浆液，在110～120℃的温度条件下进行第一次喷射液化，第一次喷射后的淀粉浆液进入保压维持罐保压2-3分钟，制得温度在92～97℃的液化液，在制得的液化液中再次加入α-高温淀粉酶，并使液化液进入液化层流柱，层流时间为120～180min，层流过程中，液化液温度始终保持在92～97℃，最终制得液化液；
S3、液化液糖化：液化液降冷却温至55℃～65℃后，调节PH值至6.0～6.5，然后加入麦芽三糖生成酶和普鲁兰酶，保温糖化36～56小时后，80℃～90℃灭酶活，制得糖化液；
S4、糖化液转苷：向制得的糖化液中加入α-葡萄糖苷转移酶，在55℃～60℃的条件下反应15～25h,制得一次转苷糖液，然后再加次入α-葡萄糖苷转移酶，在55℃～60℃的条件下反应10～20h,，灭酶活，制得转苷糖液；
S5、脱色、离子交换处理：向转苷糖液中加入活性炭，搅拌35min～45min后，进行过滤，制得糖液，制得的糖液通过离子交换系统进行离交，进料温度40～50℃,流速12～15m/h,运行时间90～120min,离子交换柱中填充强酸弱碱型树脂,制得精制糖液；
S6、后续处理：将精制糖液浓缩至原体积的55％～60％，然后经分子排阻色谱分离系统,控制料液和水的温度65～70℃、电导率≤40us/cm,在色谱运行压力0.25～0.35MPa、水料比2.5:1～3.0:1的条件下，每小时进料1.8～2.6m3,制得低聚异麦芽糖液体和低聚异麦芽糖分离母液，最后将低聚异麦芽糖液体经过浓缩、干燥，制得高纯度低聚异麦芽糖。
优选的，所述步骤2和步骤3中的PH调节剂包括盐酸和碳酸钠溶液。
优选的，所述步骤2中第一次喷射前α-高温淀粉酶的添加量为0.13～0.16千克/吨绝干，第二次喷射前α-高温淀粉酶的添加量为0.03～0.05千克/吨绝干。
优选的，所述步骤3中麦芽三糖生成酶的添加量为每吨淀粉添加6.0×105～9.5×105U，普鲁兰酶的添加量为每吨淀粉添加6.0×105～9.5×105ASPU。
优选的，所述步骤4中灭酶活温度为70℃～85℃，保温12～18min。
优选的，所述步骤6中浓缩为真空加热蒸发浓缩，浓缩至低聚异麦芽糖的质量浓度为50％～70％，pH至4.2～5.8。
本发明提供了一种高纯度低聚异麦芽糖及其制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：该高纯度低聚异麦芽糖及其制备方法，通过淀粉液化，向小麦粉中加水，调制成含水量在75％～85％的淀粉溶液，将淀粉溶液的PH值调至5.5～6.0，然后向淀粉溶液中加入α-高温淀粉酶，搅拌均匀后制得DE值为15％～20％的淀粉浆液，在110～120℃的温度条件下进行第一次喷射液化，第一次喷射后的淀粉浆液进入保压维持罐保压2-3分钟，制得温度在92～97℃的液化液，在制得的液化液中再次加入α-高温淀粉酶，并使液化液进入液化层流柱，层流时间为120～180min，层流过程中，液化液温度始终保持在92～97℃，最终制得液化液，淀粉浆液经喷射液化后，再通过液化层流柱进行液化处理，液化效率高，液化彻底，且由于液化层流比喷射液化的工艺要求低，酶制剂添加量较小，能源消耗量小，工艺简单，降低了制备成本，提高了经济适用性。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供三种技术方案：一种低聚异麦芽糖，低聚异麦芽糖中异麦芽糖、潘糖和异麦芽三糖的总质量之和占干物质的含量≥75％，且低聚异麦芽糖总质量占干物质的含量≥97％，干物质即制备出的低聚异麦芽糖成品。
一种低聚异麦芽糖的制备方法，具体包括以下实施例：
实施例1
S1、制备淀粉：选取适量优质小麦，去除小麦中的杂质，并清洗，清洗后的小麦加水调制，使其含水量保持在15％，然后利用剥皮机进行麦皮剥离，剥皮后的小麦进行去胚处理，留下胚乳，利用磨粉机将胚乳磨成粉，制备成小麦粉；
S2、淀粉液化：向小麦粉中加水，调制成含水量在75％的淀粉溶液，将淀粉溶液的PH值调至5.6，然后向淀粉溶液中加入α-高温淀粉酶，搅拌均匀后制得DE值为16％的淀粉浆液，在110的温度条件下进行第一次喷射液化，第一次喷射后的淀粉浆液进入保压维持罐保压2分钟，制得温度在93℃的液化液，在制得的液化液中再次加入α-高温淀粉酶，并使液化液进入液化层流柱，层流时间为120min，层流过程中，液化液温度始终保持在93℃，最终制得液化液；
S3、液化液糖化：液化液降冷却温至58℃后，调节PH值至6.0，然后加入麦芽三糖生成酶和普鲁兰酶，保温糖化36小时后，80℃灭酶活，制得糖化液；
S4、糖化液转苷：向制得的糖化液中加入α-葡萄糖苷转移酶，在55℃的条件下反应15h,制得一次转苷糖液，然后再加次入α-葡萄糖苷转移酶，在55℃的条件下反应10h,，灭酶活，制得转苷糖液；
S5、脱色、离子交换处理：向转苷糖液中加入活性炭，搅拌35min后，进行过滤，制得糖液，制得的糖液通过离子交换系统进行离交，进料温度40℃,流速12m/h,运行时间90min,离子交换柱中填充强酸弱碱型树脂,制得精制糖液；
S6、后续处理：将精制糖液浓缩至原体积的55％～60％，然后经分子排阻色谱分离系统,控制料液和水的温度65℃、电导率40us/cm,在色谱运行压力0.25MPa、水料比2.5:1的条件下，每小时进料2m3,制得低聚异麦芽糖液体和低聚异麦芽糖分离母液，最后将低聚异麦芽糖液体经过浓缩、干燥，制得高纯度低聚异麦芽糖。
实施例2
S1、制备淀粉：选取适量优质小麦，去除小麦中的杂质，并清洗，清洗后的小麦加水调制，使其含水量保持在16％，然后利用剥皮机进行麦皮剥离，剥皮后的小麦进行去胚处理，留下胚乳，利用磨粉机将胚乳磨成粉，制备成小麦粉；
S2、淀粉液化：向小麦粉中加水，调制成含水量在80％的淀粉溶液，将淀粉溶液的PH值调至5.8，然后向淀粉溶液中加入α-高温淀粉酶，搅拌均匀后制得DE值为18％的淀粉浆液，在115℃的温度条件下进行第一次喷射液化，第一次喷射后的淀粉浆液进入保压维持罐保压2.5分钟，制得温度在9.5℃的液化液，在制得的液化液中再次加入α-高温淀粉酶，并使液化液进入液化层流柱，层流时间为160min，层流过程中，液化液温度始终保持在95℃，最终制得液化液；
S3、液化液糖化：液化液降冷却温至60℃后，调节PH值至6.3，然后加入麦芽三糖生成酶和普鲁兰酶，保温糖化46小时后，85℃灭酶活，制得糖化液；
S4、糖化液转苷：向制得的糖化液中加入α-葡萄糖苷转移酶，在58℃的条件下反应20h,制得一次转苷糖液，然后再加次入α-葡萄糖苷转移酶，在57℃的条件下反应15h,，灭酶活，制得转苷糖液；
S5、脱色、离子交换处理：向转苷糖液中加入活性炭，搅拌40min后，进行过滤，制得糖液，制得的糖液通过离子交换系统进行离交，进料温度45℃,流速13m/h,运行时间115min,离子交换柱中填充强酸弱碱型树脂,制得精制糖液；
S6、后续处理：将精制糖液浓缩至原体积的58％，然后经分子排阻色谱分离系统,控制料液和水的温度68℃、电导率35us/cm,在色谱运行压力0.3MPa、水料比2.7:1的条件下，每小时进料2.2m3,制得低聚异麦芽糖液体和低聚异麦芽糖分离母液，最后将低聚异麦芽糖液体经过浓缩、干燥，制得高纯度低聚异麦芽糖。
实施例3
S1、制备淀粉：选取适量优质小麦，去除小麦中的杂质，并清洗，清洗后的小麦加水调制，使其含水量保持在18％，然后利用剥皮机进行麦皮剥离，剥皮后的小麦进行去胚处理，留下胚乳，利用磨粉机将胚乳磨成粉，制备成小麦粉；
S2、淀粉液化：向小麦粉中加水，调制成含水量在85％的淀粉溶液，将淀粉溶液的PH值调至6.0，然后向淀粉溶液中加入α-高温淀粉酶，搅拌均匀后制得DE值为20％的淀粉浆液，在120℃的温度条件下进行第一次喷射液化，第一次喷射后的淀粉浆液进入保压维持罐保压2-3分钟，制得温度在97℃的液化液，在制得的液化液中再次加入α-高温淀粉酶，并使液化液进入液化层流柱，层流时间为180min，层流过程中，液化液温度始终保持在97℃，最终制得液化液；
S3、液化液糖化：液化液降冷却温至65℃后，调节PH值至6.5，然后加入麦芽三糖生成酶和普鲁兰酶，保温糖化56小时后，90℃灭酶活，制得糖化液；
S4、糖化液转苷：向制得的糖化液中加入α-葡萄糖苷转移酶，在60℃的条件下反应25h,制得一次转苷糖液，然后再加次入α-葡萄糖苷转移酶，在60℃的条件下反应20h,，灭酶活，制得转苷糖液；
S5、脱色、离子交换处理：向转苷糖液中加入活性炭，搅拌45min后，进行过滤，制得糖液，制得的糖液通过离子交换系统进行离交，进料温度50℃,流速15m/h,运行时间120min,离子交换柱中填充强酸弱碱型树脂,制得精制糖液；
S6、后续处理：将精制糖液浓缩至原体积的60％，然后经分子排阻色谱分离系统,控制料液和水的温度70℃、电导率30us/cm,在色谱运行压力0.35MPa、水料比3.0:1的条件下，每小时进料2.6m3,制得低聚异麦芽糖液体和低聚异麦芽糖分离母液，最后将低聚异麦芽糖液体经过浓缩、干燥，制得高纯度低聚异麦芽糖。
综上所述
本发明通过淀粉液化，向小麦粉中加水，调制成含水量在75％～85％的淀粉溶液，将淀粉溶液的PH值调至5.5～6.0，然后向淀粉溶液中加入α-高温淀粉酶，搅拌均匀后制得DE值为15％～20％的淀粉浆液，在110～120℃的温度条件下进行第一次喷射液化，第一次喷射后的淀粉浆液进入保压维持罐保压2-3分钟，制得温度在92～97℃的液化液，在制得的液化液中再次加入α-高温淀粉酶，并使液化液进入液化层流柱，层流时间为120～180min，层流过程中，液化液温度始终保持在92～97℃，最终制得液化液，淀粉浆液经喷射液化后，再通过液化层流柱进行液化处理，液化效率高，液化彻底，且由于液化层流比喷射液化的工艺要求低，酶制剂添加量较小，能源消耗量小，工艺简单，降低了制备成本，提高了经济适用性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种高纯度低聚异麦芽糖，其特征在于：所述低聚异麦芽糖中异麦芽糖、潘糖和异麦芽三糖的总质量之和占干物质的含量≥75％。
2.一种高纯度低聚异麦芽糖的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、制备淀粉：选取适量优质小麦，去除小麦中的杂质，并清洗，清洗后的小麦加水调制，使其含水量保持在15％～18％，然后利用剥皮机进行麦皮剥离，剥皮后的小麦进行去胚处理，留下胚乳，利用磨粉机将胚乳磨成粉，制备成小麦粉；
S2、淀粉液化：向小麦粉中加水，调制成含水量在75％～85％的淀粉溶液，将淀粉溶液的PH值调至5.5～6.0，然后向淀粉溶液中加入α-高温淀粉酶，搅拌均匀后制得DE值为15％～20％的淀粉浆液，在110～120℃的温度条件下进行第一次喷射液化，第一次喷射后的淀粉浆液进入保压维持罐保压2-3分钟，制得温度在92～97℃的液化液，在制得的液化液中再次加入α-高温淀粉酶，并使液化液进入液化层流柱，层流时间为120～180min，层流过程中，液化液温度始终保持在92～97℃，最终制得液化液；
S3、液化液糖化：液化液降冷却温至55℃～65℃后，调节PH值至6.0～6.5，然后加入麦芽三糖生成酶和普鲁兰酶，保温糖化36～56小时后，80℃～90℃灭酶活，制得糖化液；
S4、糖化液转苷：向制得的糖化液中加入α-葡萄糖苷转移酶，在55℃～60℃的条件下反应15～25h,制得一次转苷糖液，然后再加次入α-葡萄糖苷转移酶，在55℃～60℃的条件下反应10～20h,，灭酶活，制得转苷糖液；
S5、脱色、离子交换处理：向转苷糖液中加入活性炭，搅拌35min～45min后，进行过滤，制得糖液，制得的糖液通过离子交换系统进行离交，进料温度40～50℃,流速12～15m/h,运行时间90～120min,离子交换柱中填充强酸弱碱型树脂,制得精制糖液；
S6、后续处理：将精制糖液浓缩至原体积的55％～60％，然后经分子排阻色谱分离系统,控制料液和水的温度65～70℃、电导率≤40us/cm,在色谱运行压力0.25～0.35MPa、水料比2.5:1～3.0:1的条件下，每小时进料1.8～2.6m3,制得低聚异麦芽糖液体和低聚异麦芽糖分离母液，最后将低聚异麦芽糖液体经过浓缩、干燥，制得高纯度低聚异麦芽糖。
3.根据权利要求2所述的一种高纯度低聚异麦芽糖及其制备方法，其特征在于：所述步骤S2和步骤S3中的PH调节剂包括盐酸和碳酸钠溶液。
4.根据权利要求2所述的一种高纯度低聚异麦芽糖及其制备方法，其特征在于：所述步骤S2中第一次喷射前α-高温淀粉酶的添加量为0.13～0.16千克/吨绝干，且第二次喷射前α-高温淀粉酶的添加量为0.03～0.05千克/吨绝干。
5.根据权利要求2所述的一种高纯度低聚异麦芽糖及其制备方法，其特征在于：所述步骤S3中麦芽三糖生成酶的添加量为每吨淀粉添加6.0×105～9.5×105U，且普鲁兰酶的添加量为每吨淀粉添加6.0×105～9.5×105ASPU。
6.根据权利要求2所述的一种高纯度低聚异麦芽糖及其制备方法，其特征在于：所述步骤S4中灭酶活温度为70℃～85℃，保温12～18min。
7.根据权利要求2所述的一种高纯度低聚异麦芽糖及其制备方法，其特征在于：所述步骤S6中浓缩为真空加热蒸发浓缩，浓缩至低聚异麦芽糖的质量浓度为50％～70％，pH至4.2～5.8。
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CN111944859A (zh) * 2020-07-23 2020-11-17 安徽民祯生物工程有限公司 一种低聚异麦芽糖的制备方法

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