CN112760430A - 一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法 - Google Patents

一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于结晶果糖技术领域,具体涉及一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法。本发明以葡萄糖为底物,采用新型葡萄糖异构酶GIM进行异构反应,提高异构效率,缩短异构时间,经过色谱分离获得不同果糖含量的产品,并进一步通过混床精制、高温脱味、蒸发、结晶、分离、干燥等工艺以及不同阶段产物的组合和处理,获得高纯度结晶果糖、高纯度的果葡糖浆以及普通42果葡糖浆产品。该工艺最大化的利用了葡萄糖底物,并缩短工艺流程和时间,具有较好的经济效益。

Description

一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法
技术领域:
本发明涉及结晶果糖技术领域,具体涉及一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法。
背景技术:
果糖甜度高,有水果香味,热值低,在体内代谢比葡萄糖快,易被机体吸收利用,且不依赖胰岛素,对血糖影响小,适用于葡萄糖代谢及肝功能不全的患者补充能量。在人体内能促进有益细菌如双歧杆菌类生长繁殖,抑制有害菌生长,改善人肠胃功能和代谢,降低血脂,不致龋齿,是糖尿病人、肥胖病人、儿童食品的理想甜味剂。结晶果糖可作为高甜度甜味剂、甜味增效剂、保湿剂等应用到食品行业,具有高渗透压、低活性水分、降低冰点等特点。结晶果糖也可药用,药用方面要求结晶果糖纯度更高,有害杂质5-羟甲基糠醛等更低。根据其应用广泛的需求,开发一种超高纯度的结晶果糖新的生产工艺,降低生产成本是满足市场需要。
发明内容:
为了解决上述技术问题,本发明将提供一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法。
所述高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法,步骤如下:
1)溶糖:将食用葡萄糖加水溶解,得到浓度48%-52%的葡萄糖液;
优选地,食用葡萄糖的水分≤8.0%,葡萄糖含量≥99.9%,其它糖含量≤0.1%;
优选地,溶解温度75-85℃;
2)异构:将溶解后的糖液经脱气后加入硫酸镁和焦亚硫酸钠,打入异构酶固定柱,通过调节异构柱的温度来控制异构酶固定柱的出口果糖含量为42%-44%,得到F42异构糖液;
进一步地,先调节pH7.5-8.0,再添加0.7-0.8kg/TDS的硫酸镁和0.2-0.3kg/TDS的焦亚硫酸钠;
进一步地,将葡萄糖液降温至52-62℃时,打入异构酶固定柱,流速为7m3/h,固定柱中的温度为50-55℃;
进一步地,所述固定柱中添加的异构酶为葡萄糖异构酶GIM,氨基酸序列如SEQ IDNO:3所示;
3)二次脱色:一次脱色:向步骤2)异构糖液中按比例加入活性炭,利用板框过滤机进行脱色和除热敏原(蛋白)处理;二次调节脱色:将一次脱色料液降温至30-55℃,按比例加入活性炭,调节pH至蛋白等电点4.8-5.2,利用板框过滤机进一步脱色和除热敏原(蛋白)处理;
进一步地,二次脱色的活性炭的添加比例均为0.5-0.8kg/TDS;
进一步地,一次脱色料液通过与冷水热交换降温至30-55℃;
4)低温离交:将步骤3)脱色异构糖液降温至5-10℃,按强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子的顺序通过离子交换树脂,离交出料电导率≤3μs/cm;
进一步地,脱色异构糖液通过与冷水换热,降温至5-10℃;
进一步地,所述强酸性阳离子为大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯共聚体上带有磺酸基(-SO3H)的阳离子交换树脂,在糖液中起到除盐和脱灰作用;
进一步地,所述弱碱性阴离子是一种聚苯乙烯大孔结构的弱碱性阴离子交换树脂;该树脂为游离胺型,很容易与强酸结合,再生时与碱发生中和反应,树脂又恢复到游离胺型;在糖液中起到除盐和脱色作用,以提高产品的透明度和口感等性能;
5)一次蒸发:将上述离交出料泵入蒸发器进行蒸发,控制蒸发出料干物质59%-61%;
6)色谱分离:蒸发后的糖液经过闪蒸脱气,进入色谱分离,分离出果糖含量≥98%的AD液和果糖含量3-6%的BD液,以及果糖含量1-3%的CD液;
BD液与步骤12)分离后母液混合生产高纯度果葡糖浆;低浓度的CD液经膜浓缩后进行常规果葡糖浆的生产;
进一步地,步骤6)中色谱分离流动相为水,色谱分离柱的柱温62-65℃,洗脱水用量为0.65-0.75吨/立方进料,处理量为每小时0.6-0.7t液/m3树脂;
进一步地,色谱分离采用的是顺序式模拟移动床SSMB,所述色谱柱为Ca型阳离子交换树脂;
7)混床精制:将步骤6)分离出的AD料液通过混床专用树脂对料液中的阴、阳离子及异味化合物等物质进行吸附得到分离,纯化糖浆气味,出料电导≤1μs/cm,糖浆中的5-羟甲基糠醛≤0.0005%;
进一步地,控制混床精制温度为35-40℃;
8)高温脱味:将混床精制后的料液泵入脱味柱,控制运行温度35-40℃,出料电导≤1μs/cm,5-羟甲基糠醛≤0.0005%;
进一步地,出料电导接近控制上限时,更换备用的脱味柱投入运行,更换下的脱味柱进行再生,控制再生用稀碱液温度为80-90℃;
9)蒸发:脱味后的料液经过蒸发得到90.0-90.3%浓度的料液;
10)预结晶:将上述蒸发得到的料液泵入预结晶器,培育晶种;
进一步地,预结晶温度40-42℃,时间62-72小时;
11)立式结晶:将预结晶器培育好的预结晶物料泵入立式结晶器,匀速降温到22-23℃,结晶70-80小时后出料,得到结晶糖膏;
12)分离:将上述结晶糖膏移至分配槽后,通过分离机将母液分离;使用58-62℃的纯水对母液分离后的果糖晶体充分洗涤、离心;
进一步地,控制离心后糖膏果糖含量≥99.9%,水分≤4.5%,其它糖含量≤0.01%,5-羟基糠醛≤0.0001%;
13)流化床干燥:控制进风温度80℃,湿度20%,将分离后的物料均匀进入进行干燥,控制干燥后水分≤0.1%,得高纯度结晶果糖;
14)混液离交:将6)中分离出来的BD液与12)中分离出的母液混合后升温至45-50℃,按强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子的顺序通过离子交换树脂,控制出料电导率≤20μs/cm;
15)混液蒸发:将步骤14)获得的离交混液进行蒸发,控制蒸发后干物质≥77%,pH3.3-4.5,得到一种高纯度的果葡糖浆产品;
16)将步骤6)分离出的CD液经异构、离交、浓缩后,得到普通42果葡糖浆产品;
进一步地,所述的异构是调节pH7.8-8.0后,将CD液中加入35-50ppm的Mg2+,80-100ppm的SO2,将葡萄糖液降温至52-62℃时,打入异构酶固定柱,使得出料果糖含量42-44%;
进一步地,所述离交是将上一步的料液一次经过强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子交,离交温度45-50℃,出料电导率≤20μs/cm;
进一步地,浓缩后出料浓度为71.0-71.3%。
有益效果:
1、二次脱色
二次脱色在有效脱色和除蛋白的同时,第二次调节脱色温度、pH可与低温离交进行适当结合,降低能耗。
2、低温离交
低温离交操作降低了离子交换运行温度(比常规离子交换温度降低了20℃),减少副反应,有效降低了料液的5-羟甲基糠醛等易影响产品质量且有害物质的产生,提高了产品质量。
3、异构料液经色谱精制分离AD、BD、CD三种料液,尽可能利用葡萄糖。
4、采用了新型葡萄糖异构酶,酶活性的提高可以大大缩短异构时间,提高效率,降低工艺成本。
附图说明:
图1易错PCR电泳结果。
图2pGAPZαC-gim的酶切验证图。
具体实施方式:
为了使本专利的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本专利进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利,并不用于限定本发明。
以下将通过具体实施方式对本发明做进一步地解释说明。
实施例1一种葡萄糖异构酶(Glucose isomerase,GI)突变体
本发明提供一种葡萄糖异构酶(Glucose isomerase,GI)突变体及其基因,本发明使用易错PCR技术,对来自锈棕色链霉菌(Streptomyces rubiginosus)的葡萄糖异构酶编码基因(简称gi)进行随机突变,得到葡萄糖异构酶突变体基因(简称gim),突变体的酶活较原始基因提高57%,将其在毕赤酵母中进行表达,得到高活力的葡萄糖异构酶。
在本发明中采用如下定义:
(1)氨基酸和DNA核酸序列的命名法
使用氨基酸残基的公认IUPAC命名法,用三字母代码形式。DNA核酸序列采用公认IUPAC命名法。
(2)葡萄糖异构酶突变体的标识
采用“原始氨基酸位置替换的氨基酸”来表示葡萄糖异构酶突变体中突变的氨基酸。如Met88Lys,表示位置88的氨基酸由原始葡萄糖异构酶的Met替换成Lys,位置的编号对应于SEQ ID NO:1中野生型葡萄糖异构酶的氨基酸序列编号。
在本发明中,GI表示原始葡萄糖异构酶(氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示),GIM表示突变后的葡萄糖异构酶(氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示);gi表示原始葡萄糖异构酶的编码基因(如SEQ ID NO:2所示),gim表示突变后葡萄糖异构酶的编码基因(如SEQ ID NO:4所示)。
Figure BDA0002849232510000051
用于表达所述的葡萄糖异构酶突变体的宿主细胞为毕赤酵母SMD1168,表达载体为pGAPZαC。
1、野生型葡萄糖异构酶DNA的获得
使用NCBI数据库,查询锈棕色链霉菌野生型葡萄糖异构酶氨基酸序列(SEQ IDNO.1),面向大肠杆菌(E.coli)进行密码子优化获得DNA序列(SEQ ID NO.2)。全基因合成SEQ ID NO.2,连接在pUC57载体,转入E.coli DH5α中并制备成甘油菌,-80℃长期保存。
取1支甘油菌,接种到含5ml Amp抗性LB培养基的试管中,37℃过夜培养,使用Roche公司的High Pure Plasmid Isolation Kit进行质粒小提,获得野生型葡萄糖异构酶DNA片段,作为后续随机突变的模板。
2、葡萄糖异构酶突变体基因的获得
(1)随机突变
使用TaKaRa公司的TaKaRa Taq PCR扩增酶,基于易错PCR技术进行随机突变,获得高活力葡萄糖异构酶基因;
设计引物如下:
上游P1(SEQ ID No.5):
5’-TAAGAAGGAGATATACCATGGATGAACTACCAGCCGACCCCGGA-3’
下游P2(SEQ ID No.6):
5’-GTGGTGGTGGTGGTGCTCGAG TTA gccacgtgcgcccagca-3’
其扩增的反应体系为:
10×PCR buffer 5μL
dNTPs(2.5mmol/L each) 5μL
上游引物P1(10μmol/L) 1.5μL
下游引物P2(10μmol/L) 1.5μL
25mmol/L MgCl<sub>2</sub> 11μL
5mmol/L MnCl<sub>2</sub> 5μL
模板 20pmol
Taq DNA聚合酶 1μL
ddH2O 补至50μL
扩增条件为:95℃预变性3min;95℃变性60s;61℃退火60s,72℃延伸180s,反应30个循环;72℃保温10min;4℃保存。PCR扩增产物经1.0%琼脂糖凝胶电泳检测,可看到约1200bp的条带(图1)。PCR扩增产物不需处理,可以立即用于载体构建,也可-20℃长期保存。
(2)表达载体线性化
使用TaKaRa的常规限制性内切酶对pET-28a质粒进行线性化处理,体系如下:
Nco I 5μL
Xho I 5μL
10*K buffer 10μL
0.1%BSA 10μL
pET-28a 5μg
ddH<sub>2</sub>O 补至100μL
线性化条件:37℃保温3h;65℃保温20min;4℃保存。线性化产物可以立即用于载体构建,也可-20℃长期保存。
(3)载体构建
使用Vazyme公司的ClonExpress II一步连接酶将易错PCR产物与线性化的pET-28a进行连接,构建gim突变体表达载体库。为保证足够的库容,同时进行5个连接反应,共计100μL连接体系。
连接体系如下:
Figure BDA0002849232510000061
Figure BDA0002849232510000071
注意:冰浴中配制上述反应体系。
反应条件:37℃保温30min;4℃保温5min。
反应完成后,可4℃短期保存,或-20℃长期保存。
(4)gim突变体表达菌株库构建
将步骤(3)的突变体表达载体连接产物(20μL/个),按如下方式转化表达菌株E.coli BL21:
从-80℃中取出E.coli BL21感受态细胞(100μL/支),置于冰上溶解,溶解后立即在无菌环境下将20μL连接产物加入100μL大肠杆菌感受态细胞BL21,冰上放置30min,42℃水浴热击90s,冰上冷却1.5min,加入900μL LB培养基,于37℃,200r/min预培养30min。3000rpm离心2min,弃600μL上清液,将菌体沉淀和剩余上清液通过移液器吹吸混匀,每100μL浓缩菌液涂布于含Kan抗性的LB平板,每组做4个平行,37℃恒温培养箱倒置培养过夜。
最终获得20块gim突变体表达菌株库涂布平板,封口膜密封后,4℃短期存放。
(5)野生型表达菌株构建
直接使用普通PCR扩增野生型gi基因,参照本实施例中(2)/(3)/(4)步,构建野生型表达菌株,作为酶活筛选对照样品。
(6)酶活筛选样品制备
准备诱导培养基:
组成:Tryptone12.0g,Yeast Extract24.0g,α-乳糖2.0g,葡萄糖0.5g,Studier盐17.05g,pH7.0±0.2。
称取55.55g脱水培养基粉末,用1L去离子水加热溶解;煮沸1min;115℃灭菌20min。
从20块gim突变体表达菌株库涂布平板上,挑选阳性转化子。挑取至少2000个阳性转化子(包含1株野生型表达菌株),挑取的每一个阳性转化子先接种于一块新的卡纳抗性平板,用于菌种保存,同时接种于每孔含200μL LB液体培养基(含50μg/mL的Kan)的96孔浅孔板中。
菌种保存平板经37℃过夜培养后,使用封口膜密封,4℃保存。
接种到96孔浅孔板(每块板含1个野生型表达菌株作为对照),37℃条件下400r/min培养12h。转接50μl过夜培养的菌液至96孔深孔板(1ml自动诱导培养基/孔,Kan浓度为50μg/ml),37℃400rpm培养4h后,于25℃诱导表达20h。4℃下4000r/min离心30min后收集菌体,-80℃放置2h,室温方式1h,重复以上操作2次。每孔加入70μl溶菌缓冲液(0.5mg/ml溶菌酶、0.7U/ml Dnasel、50mmol/L PBS,pH7.5)重悬菌体,并转移至新的96孔浅孔板,于37℃培养箱中放置90min,使菌体充分破碎。4000rpm,4℃离心30min,小心吸取10μl上清酶液至新的96孔ELISA板中,准备测量突变体比活力。
3、葡萄糖异构酶初筛
酶活力测定采用半胱氨酸一咔唑法,ELISA平板每个样品孔中含有10μl酶液,加入0.6mol D-葡萄糖25μl,0.025mol三乙醇胺-盐酸(内含10mmol MgSO4·7H2O)pH8的缓冲液20μl,在35℃反应15分钟。再加入50%三氯乙酸5μl终止反应。立即加入正在冰俗中冷却的70%硫酸300μl,2.4%半胱氨酸-盐酸盐10μl、0.12%乙醇一咔唑浴液10μl,混匀后在25℃反应30分钟,酶标仪中,使用波长为560nm检测各孔吸收值A。
记录吸收值A大于野生型对照孔的菌株编号,从影印保存平板中,重新接种到新的影印平板(方便集中保存)和96孔浅孔板中,重复步骤2的第(6)步进行样品制备,再次进行酶活力复测,最终剩余28株突变体菌株进行下一轮筛选。
4、葡萄糖异构酶突变体比活力检测。
28株突变体菌株和1株野生型菌株,接种含5ml Kan抗性LB培养基的试管,37℃,160rpm过夜震荡培养。按1%接种量,接种含50ml Kan抗性LB培养基的250ml摇瓶,37℃200rpm震荡培养至OD600达到0.6,加入IPTG(终浓度1mmol/L),16℃下诱导16h,4℃下4000r/min离心15min后收集菌体,重悬于15mL预冷的pH为7.4的PBS缓冲液中,用低温超高压连续流动细胞破碎仪破碎细胞,破碎结束后,在4℃下12000r/min离心45min,收集上清液获得粗酶液,然后进行比活力检测。
使用SDS-PAGE电泳法,估算葡萄糖异构酶浓度。
酶活力测定采用半胱氨酸一咔唑法,0.6mol D-葡萄糖250μl加入葡萄糖异构酶100μl(相当于0.2-0.8活力单位),0.025mol三乙醇胺-盐酸(内含10mmol MgSO4·7H2O)pH8的缓冲液200μl,在35℃反应15分钟。再加入50%三氯乙酸50μl终止反应。立即加入正在冰俗中冷却的70%硫酸3ml,2.4%半胱氨酸-盐酸盐100μl、0.12%乙醇一咔唑浴液100μl,混匀后在25℃反应30分钟,分光光度计上,使用波长为560nm、光程为1cm石英杯侧其吸收值A。
在标准反应混合物中,每分钟产生1μg果糖所需的酶量,定义为1个活力单位((U),用每毫克葡萄糖异构酶中的酶活力即U/mg表示比活力。
编号 比活 编号 比活 编号 比活 编号 比活
野生型 100 281 132 889 83 1593 86
147 91 409 93 950 112 1747 107
170 80 473 116 996 108 1794 131
217 98 488 114 1015 142 1835 146
222 141 725 88 1063 130 1977 121
226 151 822 101 1240 129
244 148 862 156 1309 103
271 126 872 123 1507 140
检测结果显示突变体862的比活力最高,较野生型酶活提高56%。将该突变体使用通用引物T7/T7 ter测序,测序结果表明,该突变体为具有Met88Lys、Ala131Pro、Ala136Gly、Gly248Cys的高活力葡萄糖异构酶基因gim,核苷酸序列见SEQ ID No.4,对应的氨基酸序列见SEQ ID NO.3。
5、葡萄糖异构酶突变体游离表达毕赤酵母重组菌的构建
构建毕赤酵母高活力葡萄糖异构酶游离表达重组菌。将高活力葡萄糖异构酶(gim)经密码子优化并添加终止密码子和EcoRI/XbaI酶切位点(SEQ ID NO:7)进行全基因合成与毕赤酵母分泌表达载体pGAPZαC连接,构建高活力葡萄糖异构酶毕赤酵母表达载体pGAPZαC–gim(酶切验证如图2),转化毕赤酵母。
(1)线性化质粒DNA的制备
在转化毕赤酵母之前,要先将构建好的重组表达质粒pGAPZαC-gim线性化,以提高质粒在毕赤酵母染色体上的整合效率。用BspH I限制性内切酶进行线性化酶切。
(2)线性化质粒pGAPZαC-gim电转化毕赤酵母、阳性转化子的鉴定及葡萄糖异构酶高产菌株的筛选
①将80μL毕赤酵母SMD1168感受态细胞和10μg经线性化的DNA加入到1.5mL预冷的离心管中,混匀,将反应液转移到预先冰浴的转化杯中;
②冰浴装有转化液的转化杯5min,根据电转装置推荐的参数,进行毕赤酵母电转化:
③脉冲后,立即向转化杯中加入1mL预冷的1mol/L的山梨醇溶液,把转化液转移到一个新的1.5mL离心管中;
④30℃静置培养1.5h,吸取毕赤酵母SMD1168电转液200μL涂布在MD培养基上;
⑤30℃培养直至转化子出现;
⑥挑取转化子单菌落溶解在10μL去离子水中,取2μL菌液,加入Lyticase破壁酶,30℃反应l0min,反应液立即放入-80℃冰箱中冷冻l0min,使酵母细胞壁裂解,释放的基因组作为模板进行PCR。以转入空质粒的毕赤酵母SMD1168/pGAPZαC作为对照,确定阳性转化子。
⑦在确定阳性转化子的基础上,先用含不同浓度遗传霉素的抗性平板筛选高遗传霉素抗性的转化子,然后分别测定这些高遗传霉素抗性的转化子的葡萄糖异构酶的酶活,以得到葡萄糖异构酶的生产菌株SMD1168/pGAPZαC-pulm。
6、葡萄糖异构酶突变体在毕赤酵母游离表达重组菌中的表达及制备
将毕赤酵母游离表达葡萄糖异构酶突变体重组菌SMD1168/pPIC9K-gim接种至YPD液体培养基中,30℃、250r/min培养24h。以1%的接种量转接到新鲜BMGY培养基中,30℃、250r/min培养24h,然后6000r/min离心5min得到菌体,转入BMMY培养基中。30℃、250r/min,培养120h后可得到葡萄糖异构酶的粗酶液,然后采用分级盐析法沉淀高活力葡萄糖异构酶,收集蛋白质沉淀,溶解后,透析除盐,再经离子交换层析、凝胶层析后,冷冻干燥制得高活力葡萄糖异构酶纯酶酶粉。
大约每升培养基获得葡萄糖异构酶突变体纯酶酶粉211mg。
采用同样的方法,大约每升培养基获得野生型葡萄糖异构酶纯酶酶粉180mg。
在采用步骤4的酶活测定方法,测定原始(野生型)葡萄糖异构酶GI和突变后葡萄糖异构酶GIM的比酶活分别为110U/mg和173.14U/mg,突变后葡萄糖异构酶的比酶活比突变前提高了57%。
本发明以下实施例中将采用实施例1获得的突变后葡萄糖异构酶GIM作为异构酶生产结晶果糖和果葡糖浆。
实施例2一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法
一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法,具体如下:
1)溶糖:将食用葡萄糖加水75℃溶解,得到浓度48%的葡萄糖液;
食用葡萄糖的水分≤8.0%,葡萄糖含量≥99.9%,其它糖含量≤0.1%;
2)异构:将溶解后的糖液经脱气后,调节pH7.5,添加0.7kg/TDS的硫酸镁和0.2kg/TDS的焦亚硫酸钠;调温至52℃时,打入异构酶固定柱,固定柱中的温度为50℃,异构柱的进料流量7m3/h,异构酶固定柱的出口果糖含量为42%,得到F42异构糖液,从进料到出料所需要的异构时间为3.5h,远低于现有技术;
3)二次脱色:一次脱色:向步骤2)异构糖液中按比例加入活性炭,利用板框过滤机进行脱色和除热敏原(蛋白)处理;二次调节脱色:将一次脱色料液通过与冷水热交降温至30℃,按比例加入活性炭,调节pH至蛋白等点4.8-5.2,利用板框过滤机进一步脱色和除热敏原(蛋白)处理;
二次脱色的活性炭的添加比例均为0.5kg/TDS;
4)低温离交:将步骤3)脱色异构糖液通过与冷水换热降温至5℃,按强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子的顺序通过离子交换树脂,离交出料电导率≤3μs/cm;
所述强酸性阳离子为大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯共聚体上带有磺酸基(-SO3H)的阳离子交换树脂;所述弱碱性阴离子是一种聚苯乙烯大孔结构的弱碱性阴离子交换树脂;
5)一次蒸发:将上述离交出料泵入蒸发器进行蒸发,控制蒸发出料干物质59%;
6)色谱分离:蒸发后的糖液经过闪蒸脱气,进入色谱分离,分离出果糖含量99.0%的AD液、果糖含量5.5%的BD液、果糖含量3.0%的CD液;色谱分离采用的是顺序式模拟移动床SSMB,色谱柱为Ca型阳离子交换树脂;色谱分离流动相为水,色谱分离柱的柱温62℃,洗脱水用量为0.65吨/立方进料,处理量为每小时0.6t液/m3树脂;
7)混床精制:将步骤6)分离出的AD料液通过混床专用树脂对料液中的阴、阳离子及异味化合物等物质进行吸附得到分离,纯化糖浆气味,出料电导≤1μs/cm,糖浆中的5-羟甲基糠醛≤0.0005%;
进一步地,控制混床精制温度为35℃;
8)高温脱味:将混床精制后的料液泵入脱味柱,控制运行温度35℃,出料电导≤1μs/cm,5-羟甲基糠醛≤0.0005%;
出料电导接近控制上限时,更换备用的脱味柱投入运行,更换下的脱味柱进行再生,控制再生用稀碱液温度为80℃;
9)蒸发:脱味后的料液经过蒸发得到90.0%浓度的料液;
10)预结晶:将上述蒸发得到的料液泵入预结晶器,预结晶温度40-42℃,时间62小时,培育晶种;
11)立式结晶:将预结晶器培育好的预结晶物料泵入立式结晶器,匀速降温到22℃,结晶70小时后出料,得到结晶糖膏;
12)分离:将上述结晶糖膏移至分配槽后,通过分离机将母液分离;使用58℃的纯水对母液分离后的果糖晶体充分洗涤、离心;离心后获得的糖膏中果糖含量99.91%,水分4.3%,其它糖含量0.01%,5-羟基糠醛0.0001%;
13)流化床干燥:控制进风温度80℃,湿度20%,将分离后的物料均匀进入进行干燥,控制干燥后水分≤0.1%,得高纯度结晶果糖;
14)混液离交:将6)中分离出来的BD液与12)中分离出的母液混合后升温至45℃,按强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子的顺序通过离子交换树脂,控制出料电导率≤20μs/cm;
15)混液蒸发:将步骤14)获得的离交混液进行蒸发,控制蒸发后干物质77.3%,pH3.3,得到一种高纯度的果葡糖浆产品;
16)将步骤6)分离出的CD液经异构、离交、浓缩后,得到普通42果葡糖浆产品;
所述的异构是调节pH7.8后,将CD液中加入35ppm的Mg2+,80ppm的SO2,,将葡萄糖液调温至52℃,打入异构酶固定柱,使得出料果糖含量42%;
所述离交是将上一步的料液一次经过强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子交,离交温度45℃,出料电导率≤20μs/cm;
浓缩后出料浓度为71.0%。
实施例3一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法
一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法,具体如下:
1)溶糖:将食用葡萄糖加水85℃溶解,得到浓度52%的葡萄糖液;
食用葡萄糖的水分≤8.0%,葡萄糖含量≥99.9%,其它糖含量≤0.1%;
2)异构:将溶解后的糖液经脱气后,调节pH8.0,添加0.8kg/TDS的硫酸镁和0.3kg/TDS的焦亚硫酸钠;调温至62℃时,打入异构酶固定柱,固定柱中的温度为53℃,异构柱的进料流量7m3/h,异构酶固定柱的出口果糖含量为43%,得到F42异构糖液,从进料到出料所需要的异构时间为3.5h,远低于现有技术;
3)二次脱色:一次脱色:向步骤2)异构糖液中按比例加入活性炭,利用板框过滤机进行脱色和除热敏原(蛋白)处理;二次调节脱色:将一次脱色料液通过与冷水热交降温至55℃,按比例加入活性炭,调节pH至蛋白等点4.8-5.2,利用板框过滤机进一步脱色和除热敏原(蛋白)处理;
二次脱色的活性炭的添加比例均为0.8kg/TDS;
4)低温离交:将步骤3)脱色异构糖液通过与冷水换热降温至10℃,按强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子的顺序通过离子交换树脂,离交出料电导率≤3μs/cm;
所述强酸性阳离子为大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯共聚体上带有磺酸基(-SO3H)的阳离子交换树脂;所述弱碱性阴离子是一种聚苯乙烯大孔结构的弱碱性阴离子交换树脂;
5)一次蒸发:将上述离交出料泵入蒸发器进行蒸发,控制蒸发出料干物质60%;
6)色谱分离:蒸发后的糖液经过闪蒸脱气,进入色谱分离,分离果糖含量99.3%的AD液,果糖含量4.0%的BD液,果糖含量2.0%的CD液;
色谱分离采用的是顺序式模拟移动床SSMB,色谱柱为Ca型阳离子交换树脂;色谱分离流动相为水,色谱分离柱的柱温65℃,洗脱水用量为0.75吨/立方进料,处理量为每小时0.7t液/m3树脂;
7)混床精制:将步骤6)分离出的AD料液通过混床专用树脂对料液中的阴、阳离子及异味化合物等物质进行吸附得到分离,纯化糖浆气味,出料电导≤1μs/cm,糖浆中的5-羟甲基糠醛≤0.0005%;
进一步地,控制混床精制温度为40℃;
8)高温脱味:将混床精制后的料液泵入脱味柱,控制运行温度40℃,出料电导≤1μs/cm,5-羟甲基糠醛≤0.0001%;
出料电导接近控制上限时,更换备用的脱味柱投入运行,更换下的脱味柱进行再生,控制再生用稀碱液温度为90℃;
9)蒸发:脱味后的料液经过蒸发得到90.2%浓度的料液;
10)预结晶:将上述蒸发得到的料液泵入预结晶器,预结晶温度40-42℃,时间72小时,培育晶种;
11)立式结晶:将预结晶器培育好的预结晶物料泵入立式结晶器,匀速降温到22-23℃,结晶80小时后出料,得到结晶糖膏;
12)分离:将上述结晶糖膏移至分配槽后,通过分离机将母液分离;使用62℃的纯水对母液分离后的果糖晶体充分洗涤、离心;离心后获得的糖膏中果糖含量99.95%,水分4.1%,其它糖含量0.01%,5-羟基糠醛0.0001%;
13)流化床干燥:控制进风温度80℃,湿度20%,将分离后的物料均匀进入进行干燥,控制干燥后水分≤0.1%,得高纯度结晶果糖;
14)混液离交:将6)中分离出来的BD液与12)中分离出的母液混合后升温至50℃,按强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子的顺序通过离子交换树脂,控制出料电导率≤20μs/cm;
15)混液蒸发:将步骤14)获得的离交混液进行蒸发,控制蒸发后干物质77.2%,pH4.5,得到一种高纯度的果葡糖浆产品;
16)将步骤6)分离出的CD液经异构、离交、浓缩后,得到普通42果葡糖浆产品;
所述的异构是调节pH8.0后,将CD液中加入50ppm的Mg2+,100ppm的SO2,,将葡萄糖液调温至62℃,打入异构酶固定柱,使得出料果糖含量43%;
所述离交是将上一步的料液一次经过强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子交,离交温度50℃,出料电导率≤20μs/cm;
浓缩后出料浓度为71.3%。
实施例4一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法
一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法,具体如下:
1)溶糖:将食用葡萄糖加水80℃溶解,得到浓度50%的葡萄糖液;
食用葡萄糖的水分≤8.0%,葡萄糖含量≥99.9%,其它糖含量≤0.1%;
2)异构:将溶解后的糖液经脱气后,调节pH7.8,添加0.75kg/TDS的硫酸镁和0.25kg/TDS的焦亚硫酸钠;降温至55℃时,打入异构酶固定柱,固定柱中的温度为55℃,异构柱的进料流量7.0m3/h,异构酶固定柱的出口果糖含量为44%,得到F42异构糖液,从进料到出料所需要的异构时间为3.5h,远低于现有技术;;
3)二次脱色:一次脱色:向步骤2)异构糖液中按比例加入活性炭,利用板框过滤机进行脱色和除热敏原(蛋白)处理;二次调节脱色:将一次脱色料液通过与冷水热交降温至45℃,按比例加入活性炭,调节pH至蛋白等点4.8-5.2,利用板框过滤机进一步脱色和除热敏原(蛋白)处理;
二次脱色的活性炭的添加比例均为0.65kg/TDS;
4)低温离交:将步骤3)脱色异构糖液通过与冷水换热降温至8℃,按强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子的顺序通过离子交换树脂,离交出料电导率≤3μs/cm;
所述强酸性阳离子为大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯共聚体上带有磺酸基(-SO3H)的阳离子交换树脂;所述弱碱性阴离子是一种聚苯乙烯大孔结构的弱碱性阴离子交换树脂;
5)一次蒸发:将上述离交出料泵入蒸发器进行蒸发,控制蒸发出料干物质61%;
6)色谱分离:蒸发后的糖液经过闪蒸脱气,进入色谱分离,分离出果糖含量99.6%的AD液、果糖含量3.0%的BD液、果糖含量1.0%的CD液;
色谱分离采用的是顺序式模拟移动床SSMB,色谱柱为Ca型阳离子交换树脂;色谱分离流动相为水,色谱分离柱的柱温62℃,洗脱水用量为0.70吨/立方进料,处理量为每小时0.65t液/m3树脂;
7)混床精制:将步骤6)分离出的AD料液通过混床专用树脂对料液中的阴、阳离子及异味化合物等物质进行吸附得到分离,纯化糖浆气味,出料电导≤1μs/cm,糖浆中的5-羟甲基糠醛≤0.0005%;
进一步地,控制混床精制温度为37℃;
8)高温脱味:将混床精制后的料液泵入脱味柱,控制运行温度37℃,出料电导≤1μs/cm,5-羟甲基糠醛≤0.0003%;
出料电导接近控制上限时,更换备用的脱味柱投入运行,更换下的脱味柱进行再生,控制再生用稀碱液温度为85℃;
9)蒸发:脱味后的料液经过蒸发得到90.3%浓度的料液;
10)预结晶:将上述蒸发得到的料液泵入预结晶器,预结晶温度40-42℃,时间67小时,培育晶种;
11)立式结晶:将预结晶器培育好的预结晶物料泵入立式结晶器,匀速降温到22-23℃,结晶75小时后出料,得到结晶糖膏;
12)分离:将上述结晶糖膏移至分配槽后,通过分离机将母液分离;使用60℃的纯水对母液分离后的果糖晶体充分洗涤、离心;离心后获得的糖膏中果糖含量99.93%,水分4.2%,其它糖含量0.01%,5-羟基糠醛0.0001%;
13)流化床干燥:控制进风温度80℃,湿度20%,将分离后的物料均匀进入进行干燥,控制干燥后水分≤0.1%,得高纯度结晶果糖;
14)混液离交:将6)中分离出来的BD液与12)中分离出的母液混合后升温至48℃,按强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子的顺序通过离子交换树脂,控制出料电导率≤20μs/cm;
15)混液蒸发:将步骤14)获得的离交混液进行蒸发,控制蒸发后干物质≥77.1%,pH4.0,得到一种高纯度的果葡糖浆产品;
16)将步骤6)分离出的CD液经异构、离交、浓缩后,得到普通42果葡糖浆产品;
所述的异构是调节pH8.0后,将CD液中加入40ppm的Mg2+,90ppm的SO2,,将葡萄糖液调温至55℃,打入异构酶固定柱,使得出料果糖含量44%;
所述离交是将上一步的料液一次经过强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子交,离交温度48℃,出料电导率≤20μs/cm;
浓缩后出料浓度为71.3%。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本专利构思的前提下,上述各实施方式还可以做出若干变形、组合和改进,这些都属于本专利的保护范围。因此,本专利的保护范围应以权利要求为准。
SEQUENCE LISTING
<110> 河南飞天农业开发股份有限公司
<120> 一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法
<130> 1
<160> 7
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 388
<212> PRT
<213> 锈棕色链霉菌(Streptomyces rubiginosus)
<400> 1
Met Asn Tyr Gln Pro Thr Pro Glu Asp Arg Phe Thr Phe Gly Leu Trp
1 5 10 15
Thr Val Gly Trp Gln Gly Arg Asp Pro Phe Gly Asp Ala Thr Arg Arg
20 25 30
Ala Leu Asp Pro Val Glu Ser Val Gln Arg Leu Ala Glu Leu Gly Ala
35 40 45
His Gly Val Thr Phe His Asp Asp Asp Leu Ile Pro Phe Gly Ser Ser
50 55 60
Asp Ser Glu Arg Glu Glu His Val Lys Arg Phe Arg Gln Ala Leu Asp
65 70 75 80
Asp Thr Gly Met Lys Val Pro Met Ala Thr Thr Asn Leu Phe Thr His
85 90 95
Pro Val Phe Lys Asp Gly Gly Phe Thr Ala Asn Asp Arg Asp Val Arg
100 105 110
Arg Tyr Ala Leu Arg Lys Thr Ile Arg Asn Ile Asp Leu Ala Val Glu
115 120 125
Leu Gly Ala Glu Thr Tyr Val Ala Trp Gly Gly Arg Glu Gly Ala Glu
130 135 140
Ser Gly Gly Ala Lys Asp Val Arg Asp Ala Leu Asp Arg Met Lys Glu
145 150 155 160
Ala Phe Asp Leu Leu Gly Glu Tyr Val Thr Ser Gln Gly Tyr Asp Ile
165 170 175
Arg Phe Ala Ile Glu Pro Lys Pro Asn Glu Pro Arg Gly Asp Ile Leu
180 185 190
Leu Pro Thr Val Gly His Ala Leu Ala Phe Ile Glu Arg Leu Glu Arg
195 200 205
Pro Glu Leu Tyr Gly Val Asn Pro Glu Val Gly His Glu Gln Met Ala
210 215 220
Gly Leu Asn Phe Pro His Gly Ile Ala Gln Ala Leu Trp Ala Gly Lys
225 230 235 240
Leu Phe His Ile Asp Leu Asn Gly Gln Asn Gly Ile Lys Tyr Asp Gln
245 250 255
Asp Leu Arg Phe Gly Ala Gly Asp Leu Arg Ala Ala Phe Trp Leu Val
260 265 270
Asp Leu Leu Glu Ser Ala Gly Tyr Ser Gly Pro Arg His Phe Asp Phe
275 280 285
Lys Pro Pro Arg Thr Glu Asp Phe Asp Gly Val Trp Ala Ser Ala Ala
290 295 300
Gly Cys Met Arg Asn Tyr Leu Ile Leu Lys Glu Arg Ala Ala Ala Phe
305 310 315 320
Arg Ala Asp Pro Glu Val Gln Glu Ala Leu Arg Ala Ser Arg Leu Asp
325 330 335
Glu Leu Ala Arg Pro Thr Ala Ala Asp Gly Leu Gln Ala Leu Leu Asp
340 345 350
Asp Arg Ser Ala Phe Glu Glu Phe Asp Val Asp Ala Ala Ala Ala Arg
355 360 365
Gly Met Ala Phe Glu Arg Leu Asp Gln Leu Ala Met Asp His Leu Leu
370 375 380
Gly Ala Arg Gly
385
<210> 2
<211> 1164
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 2
atgaactacc agccgacccc ggaagatcgc tttacttttg gcctgtggac tgtaggttgg 60
cagggtcgcg acccgttcgg cgatgctact cgtcgtgccc tggatccggt tgaatctgtg 120
caacgcctgg cggaactggg cgcacatggt gtaactttcc acgacgatga tctgatcccg 180
tttggctcca gcgactccga gcgcgaagaa cacgtgaaac gctttcgtca ggcgctggac 240
gatactggca tgaaagtccc gatggcgacg accaacctgt tcacgcaccc tgtgttcaag 300
gatggtggct tcacggctaa cgatcgtgac gttcgtcgct acgccctgcg taaaaccatt 360
cgcaacattg acctggcggt tgaactgggc gctgagacct atgttgcttg gggtggtcgt 420
gaaggtgcag aatccggtgg tgcaaaagat gtgcgtgatg ccctggatcg catgaaagaa 480
gcgttcgacc tgctgggtga atatgtcacc tctcagggtt acgatatccg ttttgctatt 540
gaaccgaaac cgaacgaacc acgtggtgac attctgctgc caaccgtagg tcacgctctg 600
gcgttcatcg agcgtctgga acgcccggaa ctgtacggtg tgaacccgga ggtcggccat 660
gagcagatgg caggtctgaa cttccctcac ggcatcgctc aggcactgtg ggctggtaaa 720
ctgttccaca ttgatctgaa cggtcagaac ggtatcaaat acgaccagga tctgcgtttc 780
ggcgctggtg atctgcgtgc agctttctgg ctggtggatc tgctggaaag cgctggttac 840
agcggtccgc gtcacttcga cttcaaaccg ccgcgtactg aagacttcga tggtgtatgg 900
gcgagcgctg cgggttgtat gcgcaattat ctgatcctga aggaacgtgc tgctgctttt 960
cgcgcggacc cggaagtaca ggaagcactg cgtgcgtctc gtctggatga gctggcgcgc 1020
cctactgctg ctgatggtct gcaggctctg ctggatgacc gctccgcttt tgaagaattc 1080
gacgtcgacg ctgccgcagc tcgtggtatg gctttcgaac gtctggatca gctggcaatg 1140
gaccatctgc tgggcgcacg tggc 1164
<210> 3
<211> 388
<212> PRT
<213> 人工序列
<400> 3
Met Asn Tyr Gln Pro Thr Pro Glu Asp Arg Phe Thr Phe Gly Leu Trp
1 5 10 15
Thr Val Gly Trp Gln Gly Arg Asp Pro Phe Gly Asp Ala Thr Arg Arg
20 25 30
Ala Leu Asp Pro Val Glu Ser Val Gln Arg Leu Ala Glu Leu Gly Ala
35 40 45
His Gly Val Thr Phe His Asp Asp Asp Leu Ile Pro Phe Gly Ser Ser
50 55 60
Asp Ser Glu Arg Glu Glu His Val Lys Arg Phe Arg Gln Ala Leu Asp
65 70 75 80
Asp Thr Gly Met Lys Val Pro Lys Ala Thr Thr Asn Leu Phe Thr His
85 90 95
Pro Val Phe Lys Asp Gly Gly Phe Thr Ala Asn Asp Arg Asp Val Arg
100 105 110
Arg Tyr Ala Leu Arg Lys Thr Ile Arg Asn Ile Asp Leu Ala Val Glu
115 120 125
Leu Gly Pro Glu Thr Tyr Val Gly Trp Gly Gly Arg Glu Gly Ala Glu
130 135 140
Ser Gly Gly Ala Lys Asp Val Arg Asp Ala Leu Asp Arg Met Lys Glu
145 150 155 160
Ala Phe Asp Leu Leu Gly Glu Tyr Val Thr Ser Gln Gly Tyr Asp Ile
165 170 175
Arg Phe Ala Ile Glu Pro Lys Pro Asn Glu Pro Arg Gly Asp Ile Leu
180 185 190
Leu Pro Thr Val Gly His Ala Leu Ala Phe Ile Glu Arg Leu Glu Arg
195 200 205
Pro Glu Leu Tyr Gly Val Asn Pro Glu Val Gly His Glu Gln Met Ala
210 215 220
Gly Leu Asn Phe Pro His Gly Ile Ala Gln Ala Leu Trp Ala Gly Lys
225 230 235 240
Leu Phe His Ile Asp Leu Asn Cys Gln Asn Gly Ile Lys Tyr Asp Gln
245 250 255
Asp Leu Arg Phe Gly Ala Gly Asp Leu Arg Ala Ala Phe Trp Leu Val
260 265 270
Asp Leu Leu Glu Ser Ala Gly Tyr Ser Gly Pro Arg His Phe Asp Phe
275 280 285
Lys Pro Pro Arg Thr Glu Asp Phe Asp Gly Val Trp Ala Ser Ala Ala
290 295 300
Gly Cys Met Arg Asn Tyr Leu Ile Leu Lys Glu Arg Ala Ala Ala Phe
305 310 315 320
Arg Ala Asp Pro Glu Val Gln Glu Ala Leu Arg Ala Ser Arg Leu Asp
325 330 335
Glu Leu Ala Arg Pro Thr Ala Ala Asp Gly Leu Gln Ala Leu Leu Asp
340 345 350
Asp Arg Ser Ala Phe Glu Glu Phe Asp Val Asp Ala Ala Ala Ala Arg
355 360 365
Gly Met Ala Phe Glu Arg Leu Asp Gln Leu Ala Met Asp His Leu Leu
370 375 380
Gly Ala Arg Gly
385
<210> 4
<211> 1164
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 4
atgaactacc agccgacccc ggaagatcgc tttacttttg gcctgtggac tgtaggttgg 60
cagggtcgcg acccgttcgg cgatgctact cgtcgtgccc tggatccggt tgaatctgtg 120
caacgcctgg cggaactggg cgcacatggt gtaactttcc acgacgatga tctgatcccg 180
tttggctcca gcgactccga gcgcgaagaa cacgtgaaac gctttcgtca ggcgctggac 240
gatactggca tgaaagtccc gaaggcgacg accaacctgt tcacgcaccc tgtgttcaag 300
gatggtggct tcacggctaa cgatcgtgac gttcgtcgct acgccctgcg taaaaccatt 360
cgcaacattg acctggcggt tgaactgggc cctgagacct atgttggttg gggtggtcgt 420
gaaggtgcag aatccggtgg tgcaaaagat gtgcgtgatg ccctggatcg catgaaagaa 480
gcgttcgacc tgctgggtga atatgtcacc tctcagggtt acgatatccg ttttgctatt 540
gaaccgaaac cgaacgaacc acgtggtgac attctgctgc caaccgtagg tcacgctctg 600
gcgttcatcg agcgtctgga acgcccggaa ctgtacggtg tgaacccgga ggtcggccat 660
gagcagatgg caggtctgaa cttccctcac ggcatcgctc aggcactgtg ggctggtaaa 720
ctgttccaca ttgatctgaa ctgtcagaac ggtatcaaat acgaccagga tctgcgtttc 780
ggcgctggtg atctgcgtgc agctttctgg ctggtggatc tgctggaaag cgctggttac 840
agcggtccgc gtcacttcga cttcaaaccg ccgcgtactg aagacttcga tggtgtatgg 900
gcgagcgctg cgggttgtat gcgcaattat ctgatcctga aggaacgtgc tgctgctttt 960
cgcgcggacc cggaagtaca ggaagcactg cgtgcgtctc gtctggatga gctggcgcgc 1020
cctactgctg ctgatggtct gcaggctctg ctggatgacc gctccgcttt tgaagaattc 1080
gacgtcgacg ctgccgcagc tcgtggtatg gctttcgaac gtctggatca gctggcaatg 1140
gaccatctgc tgggcgcacg tggc 1164
<210> 5
<211> 44
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 5
taagaaggag atataccatg gatgaactac cagccgaccc cgga 44
<210> 6
<211> 41
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 6
gtggtggtgg tggtgctcga gttagccacg tgcgcccagc a 41
<210> 7
<211> 1179
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 7
ggaattcaac tatcaaccaa ccccagaaga cagatttaca tttggactgt ggaccgtggg 60
atggcagggt agagatcctt tcggtgatgc cacaagaaga gcacttgacc cagttgaatc 120
tgttcaaaga ttagccgaat tgggagccca cggagttact ttccatgacg atgacctaat 180
tccttttggc agtagtgact ctgagaggga ggaacatgtc aagagattta gacaagctct 240
tgacgatact ggtatgaaag tccctaaggc aaccacgaat ttgtttactc atcctgtttt 300
caaagatggt ggatttaccg caaatgatag agatgtgagg aggtatgctc tgagaaaaac 360
tatcagaaac atcgatctgg cagtcgaatt gggtccagaa acctacgttg gctggggtgg 420
aagagaggga gcagagtcag gtggtgccaa agatgtcaga gatgctctgg atcgaatgaa 480
ggaagccttt gacctgctag gagagtacgt cacctctcag ggttatgaca tcagattcgc 540
tatagaacca aaacctaatg aaccaagagg tgacatttta ttacccacag ttggtcacgc 600
tttagccttt attgaacgtt tggaaagacc tgaattgtat ggagtgaatc ctgaagttgg 660
tcacgaacag atggcaggac tgaactttcc acatggaatc gctcaggccc tgtgggccgg 720
taaattattt catattgacc tgaattgtca aaacggtatc aaatacgatc aggatttaag 780
attcggtgca ggtgacttga gagctgcttt ttggcttgtt gacttattgg aatccgcagg 840
ttactcagga cctagacact ttgacttcaa acctcccaga actgaagatt ttgatggagt 900
ttgggcttct gctgccggct gcatgagaaa ctacttgata ttgaaggaga gagcagcagc 960
ctttagggca gacccagagg tgcaagaggc tttgagagca tccaggttag atgagttggc 1020
tagaccaaca gcagcagacg gattacaggc acttttggat gacagatctg cattcgagga 1080
gtttgatgtg gatgctgctg ccgctcgtgg aatggctttc gagagactag atcagctagc 1140
tatggatcat ctgctgggcg ctagaggcta atctagagc 1179

Claims (8)

1.一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法,其特征在于,具体如下:
1)溶糖:将食用葡萄糖加水溶解,得到浓度48%-52%的葡萄糖液;
2)异构:将溶解后的糖液经脱气后加入硫酸镁和焦亚硫酸钠,打入异构酶固定柱,得到果糖含量为42%-44%的F42异构糖液;
所述固定柱中添加的异构酶为葡萄糖异构酶GIM,氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示;
3)二次脱色:一次脱色:向步骤2)异构糖液中加入活性炭,利用板框过滤机进行脱色和除热敏原处理;二次调节脱色:将一次脱色料液降温至30-55℃,加入活性炭,调节pH至蛋白等点4.8-5.2,利用板框过滤机进一步脱色和除热敏原处理;
4)低温离交:将步骤3)脱色异构糖液降温至5-10℃,按强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子的顺序通过离子交换树脂,离交出料电导率≤3μs/cm;
5)一次蒸发:将上述离交出料泵入蒸发器进行蒸发,控制蒸发出料干物质59%-61%;
6)色谱分离:蒸发后的糖液经过闪蒸脱气,进入色谱分离,分离出果糖含量≥98%的AD液和果糖含量3-6%的BD液,以及果糖含量1-3%的CD液;
7)混床精制:将步骤6)分离出的AD料液通过混床专用树脂对料液中的阴、阳离子及异味化合物进行吸附,纯化糖浆气味,出料电导≤1μs/cm,糖浆中的5-羟甲基糠醛≤0.0005%;
8)高温脱味:将混床精制后的料液泵入脱味柱,控制运行温度35-40℃,出料电导≤1μs/cm,5-羟甲基糠醛≤0.0005%;
9)蒸发:脱味后的料液经过蒸发得到90.0-90.3%浓度的料液;
10)预结晶:将上述蒸发得到的料液泵入预结晶器,培育晶种;
11)立式结晶:将预结晶器培育好的预结晶物料泵入立式结晶器,匀速降温到22-23℃,结晶70-80小时后出料,得到结晶糖膏;
12)分离:将上述结晶糖膏母液分离;使用58-62℃的纯水对母液分离后的果糖晶体充分洗涤、离心;
13)流化床干燥:控制进风温度80℃,湿度20%,将分离后的物料均匀进入进行干燥,控制干燥后水分≤0.1%,得高纯度结晶果糖;
14)混液离交:将6)中分离出来的BD液与12)中分离出的母液混合后升温至45-50℃,按强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子的顺序通过离子交换树脂,控制出料电导率≤20μs/cm;
15)混液蒸发:将步骤14)获得的离交混液进行蒸发,控制蒸发后干物质≥77%,pH3.3-4.5,得到一种高纯度的果葡糖浆产品;
16)将步骤6)分离出的CD液经异构、离交、浓缩后,得到普通42果葡糖浆产品。
2.如权利要求1所述的一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法,其特征在于,步骤2)中先调节pH7.5-8.0,再添加0.7-0.8kg/TDS的硫酸镁和0.2-0.3kg/TDS的焦亚硫酸钠。
3.如权利要求1所述的一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法,其特征在于,步骤2)中将葡萄糖液降温至52-62℃时,打入异构酶固定柱,流速为7m3/h,固定柱中的温度为50-55℃。
4.如权利要求1所述的一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法,其特征在于,步骤4)所述强酸性阳离子为大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯共聚体上带有磺酸基(-SO3H)的阳离子交换树脂,所述弱碱性阴离子是聚苯乙烯大孔结构的弱碱性阴离子交换树脂,为游离胺型。
5.如权利要求1所述的一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法,其特征在于,步骤6)中色谱分离采用的是顺序式模拟移动床SSMB,色谱柱为Ca型阳离子交换树脂;色谱分离流动相为水,色谱分离柱的柱温62-65℃。
6.如权利要求1所述的一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法,其特征在于,步骤12)离心后糖膏果糖含量≥99.9%,水分≤4.5%,其它糖含量≤0.01%,5-羟基糠醛≤0.0001%。
7.如权利要求1所述的一种高纯度结晶果糖联产不同纯度果葡糖浆的方法,其特征在于,步骤16)中,所述的异构是调节pH7.8-8.0后,将CD液中加入35-50ppm的Mg2+,80-100ppm的SO2,将葡萄糖液降温至52-62℃时,打入异构酶固定柱,使得出料果糖含量42-44%;
所述离交是将上一步的料液一次经过强酸性阳离子→弱碱性阴离子→强酸性阳离子→弱碱性阴离子交,离交温度45-50℃,出料电导率≤20μs/cm;
浓缩后出料浓度为71.0-71.3%。
8.有权利要求1-7任意一项所述的方法制备的果糖和果葡糖浆产品。
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Granted publication date: 20230609

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