CN114746558A - 用于制备含蔗果三糖的低聚果糖的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制备含蔗果三糖的低聚果糖的方法，并且更具体地，涉及制备具有高蔗果三糖含量和优异的储存稳定性的含蔗果三糖的低聚果糖的方法。

Description

用于制备含蔗果三糖的低聚果糖的方法
技术领域
本发明涉及一种制备具有提高的储存稳定性的高纯度的含蔗果三糖的低聚果糖的方法，更具体地，涉及一种特征在于在制备高纯度的含蔗果三糖的低聚果糖后进行纯化工艺的提高蔗果三糖储存稳定性的方法。
背景技术
低聚果糖是一个以上的果糖连续加成到糖中的低聚糖，键合方式是在糖的果糖残基部分的1号碳上加成果糖的2号碳，键合并重复。作为低聚果糖的类型，1至3分子的果糖与糖(蔗糖)以β-(2>1)键合，有1-蔗果三糖(蔗果三糖，GF2)、蔗果四糖(GF3)和1-F-呋喃果糖基蔗果四糖(1-F-果糖基蔗果四糖，GF4)等。
低聚果糖是香蕉、洋葱、芦笋、牛蒡、大蒜、蜂蜜、菊苣根等蔬菜、蘑菇或水果中含有的天然物质，并且摄入历史悠久。低聚果糖是由糖产生的一种成分，其结构与糖相似，所以两种物质的理化性质相似。然而，与糖不同，低聚果糖是不可消化的，因此其生理特性非常不同。特别地，已经证实低聚果糖由肠道有益细菌代谢并表现出各种保健功能，含低聚果糖的制品被认为是调节肠道状况的食品和促进矿物质吸收的食品，并在日本被归类为特定保健用途的食品。
在低聚果糖中，特别地，1-蔗果三糖对免疫球蛋白A(IgA)抗体的增强作用和免疫球蛋白E(IgE)抗体产生的抑制作用、肠道双歧杆菌增殖活性作用和婴儿特应性皮炎的改善作用已经通过人体试验得到证实，并且工业上需要高效地生产1-蔗果三糖以用作使用1-蔗果三糖的过敏抑制组合物、过敏抑制食品和过敏抑制剂。
然而，在生产含有大量1-蔗果三糖的低聚果糖的情况下，由于蔗果四糖(GF3)或1-F-呋喃果糖基蔗果四糖(GF4)具有与1-蔗果三糖相似的物理性质，与1-蔗果三糖一起转化的蔗果四糖(GF3)或1-F-呋喃果糖基蔗果四糖(GF4)非常难于分离和纯化，并且为了工业上高效的大规模生产，需要一种通过改进选择性极度转化1-蔗果三糖而不是副产物蔗果四糖或1-F-呋喃果糖基蔗果四糖的酶，或具有该酶的菌株来生产1-蔗果三糖的有效方法。
来源于真菌的呋喃果糖苷酶，一种由糖产生低聚果糖的酶，具有高转移活性和低异构体产量，但是寡糖的生产选择性不如来源于植物仅产生1-蔗果三糖的蔗糖：蔗糖果糖基转移酶(SST)高，并且只能产生聚合度为2至6的寡糖混合物。因此，低聚果糖以液体或粉末使用，并且由于它们是无定形混合物，因此与结晶食品材料如蔗糖相比，存在例如吸湿性高和加工适用性差等问题。
有一种技术可以通过高纯度的糖分离和纯化获得以单一寡糖成分为主要成分的例如1-蔗果三糖(三糖，GF2)和蔗果四糖(四糖，GF3)等结晶低聚果糖，用于生产低聚果糖的酶的1-蔗果三糖的最大转化率为约30％，并且反应产物包含约25％的蔗果四糖作为副产物和约15％的糖(蔗糖)作为反应产物中的底物，仍然需要能够高效获得的呋喃果糖苷酶，以便在工业上生产更高含量的1-蔗果三糖。换言之，需要使用对1-蔗果三糖的生产具有高选择性，并且使作为转移反应产物的寡糖的组成得到改善的呋喃果糖苷酶或生产低聚果糖所需的突变菌株。此外，通过这种具有高1-蔗果三糖生产能力的突变体可以获得的最大转化率为蔗果三糖的约58％。
对于婴儿特应性皮炎的改善效果，可以通过摄入1-蔗果三糖获得其中一种功能，基于100％的蔗果三糖，应摄入2.5克的蔗果三糖至少一个月。另一方面，当使用通过这种酶制备的54％蔗果三糖糖浆(75重量％)时，应摄入约6.14克。对于婴儿而言不仅摄入6.14克的摄入量太大，而且它还具有要求婴儿摄入成人每天推荐摄入量的约一半的低聚果糖(2.5克至15克)的缺点。因此，重要的是提供一种分离高纯度的蔗果三糖的方法，以便它能够在使低聚果糖的摄入量最小化的情况下提供蔗果三糖的功能性。当分离具有高纯度的蔗果三糖时，高纯度蔗果三糖受高含量蔗果三糖糖浆中果糖和蔗果四糖含量的影响。因此，有必要控制从酶促反应产物中分离高纯度蔗果三糖的最佳糖类组成范围。
此外，低聚果糖的pH值在储存过程中会被酸化。低聚果糖在酸性和加热条件下容易分解，为了防止这种情况，产品中添加了有机盐等酸度调节剂。当混合了酸度调节剂等食品添加剂时，必须将食品的类型标注为其他寡糖。为了改善这一点，有必要通过部分改善产品的制造工艺来提高产品的储存稳定性。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是解决上述常规问题，以85重量％以上的高纯度生产包含1-蔗果三糖的低聚果糖，并提供一种通过提高产品的储存稳定性来生产高纯度包含蔗果三糖的低聚果糖产品的有效且经济的方法。
技术方案
本发明通过控制转化反应过程中产生的1-蔗果三糖和蔗果四糖的含量以及底物的糖(蔗糖)含量来考虑分离包含高纯度蔗果三糖的糖的最佳糖类组成范围，并且可以通过分离得到的包含高纯度蔗果三糖的低聚果糖的离子纯化工艺来提高储存稳定性。
本发明的高纯度蔗果三糖可以使用来源于N/GMO黑曲霉(Aspergillus niger)的β-呋喃果糖苷酶来制备。
本发明的蔗果三糖转化反应步骤可以选择性地生产包含高含量的1-蔗果三糖的低聚果糖，当通过分离萃余液获得低聚果糖部分时，作为杂质的蔗果四糖和/或呋喃果糖基蔗果四糖的含量较低，并且可以分离具有高蔗果三糖含量的低聚果糖部分。在这点上，根据现有技术，由于低聚果糖中的蔗果四糖(GF3)和/或1-F-呋喃果糖基蔗果四糖(GF4)具有与1-蔗果三糖(GF2)相似的物理性质，因此存在很难从蔗果四糖和/或1-F-呋喃果糖基蔗果四糖中分离和/或纯化1-蔗果三糖的问题，而本发明解决了上述问题。
此外，由于根据本发明的制备方法制得的含蔗果三糖的低聚果糖由于1-蔗果三糖含量高，并且蔗果四糖和1-F-呋喃果糖基蔗果四糖含量低，吸收性和结晶度低，因此易于储存和流通。此外，它对有益肠道细菌的生长、免疫力增强、特应性疾病的预防和糖尿病的预防均具有优异的效果，因此它可以有效地用作特应性疾病预防/免疫增强食品补充剂或功能性洗剂的添加剂，尤其是当应用于婴儿乳制品时用作功能性添加剂。
在下文中，将更详细地描述本发明。
本发明的一个实施方案提供了一种制备含蔗果三糖的低聚果糖的方法，该方法包括使用包含蔗糖的底物和具有蔗果三糖转化活性的酶或产生该酶的微生物进行蔗果三糖转化反应的步骤。
本发明的蔗果三糖转化反应步骤可以选择性地生产包含高含量的1-蔗果三糖的低聚果糖，使得当通过分离萃余液获得低聚果糖部分时，作为杂质的蔗果四糖和/或呋喃果糖基蔗果四糖的含量低，并且可以分离具有高蔗果三糖含量的低聚果糖部分。
进行蔗果三糖转化反应的步骤是使用包含蔗糖的底物和具有蔗果三糖转化活性的酶或产生该酶的微生物进行蔗果三糖转化反应以产生蔗果三糖的步骤。此时，反应底物可以包括蔗糖，并且使用蔗糖作为反应底物，除了蔗果三糖之外，还可以额外产生选自果糖、葡萄糖、蔗糖、蔗果四糖(GF3)和呋喃果糖基蔗果四糖(GF4)中的一种或多种。
在进行蔗果三糖转化反应的步骤中，基于反应底物的糖类固含量，可以使用包含80重量％至100重量％、80重量％至99.99重量％、80重量％至99.9重量％、80重量％至99重量％、80重量％至95重量％、80重量％至90重量％、85重量％至100重量％、85重量％至99.99重量％、85重量％至99.9重量％、85重量％至99重量％、85重量％至95重量％、85重量％至90重量％、90重量％至100重量％、90重量％至99.99重量％、90重量％至99.9重量％、90重量％至99重量％、90重量％至95重量％、95重量％至100重量％、95重量％至99.99重量％、95重量％至99.9重量％或95重量％至99重量％的蔗糖的反应底物来进行转化反应。
具有蔗果三糖转化活性的酶是具有从包含蔗糖的底物中转化含蔗果三糖的低聚果糖的活性的酶，例如，它可以是来源于选自黑曲霉(Aspergillus niger)菌株、粉状毕赤酵母(Pichia farinose)菌株、解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)、粉状米勒酵母(Millerozyma farinose)和米曲霉(Aspergillus oryzae)菌株中的一种或多种的酶。例如，它可以是保藏号为KCTC13139BP的黑曲霉SYG-K1菌株，或保藏号为KCTC13140BP的黑曲霉SYG-Neo1菌株。
产生具有蔗果三糖转化活性的酶的微生物可以是选自黑曲霉菌株、粉状毕赤酵母菌株、解脂耶氏酵母、粉状米勒酵母和米曲霉菌株中的一种或多种。例如，它可以是保藏号为KCTC13139BP的黑曲霉SYG-K1菌株，或保藏号为KCTC13140BP的黑曲霉SYG-Neo1菌株。
进行蔗果三糖转化反应的步骤可以在pH 6至8的pH条件和/或40℃至70℃的温度条件下反应。
根据本发明的一个实施方案，制备含蔗果三糖的低聚果糖的方法可以进一步包括终止蔗果三糖转化反应的步骤。通过终止步骤终止蔗果三糖转化反应，并且可以获得高纯度、高含量的含蔗果三糖的低聚果糖反应产物。
终止蔗果三糖转化反应的步骤包括调节至pH 7.6以上、pH 7.7以上、pH 7.8以上、pH 7.9以上、或pH 8以上，并使具有蔗果三糖转化活性的酶或产生该酶的微生物失活的步骤。
终止蔗果三糖转化反应的步骤包括加热至75℃以上、76℃以上、77℃以上、78℃以上、79℃以上、或80℃以上的温度，并使具有蔗果三糖转化活性的酶或产生该酶的微生物失活的步骤。
在终止蔗果三糖转化反应的步骤中，基于100重量％的反应产物的糖类固含量，当反应产物的蔗糖含量为15重量％至35重量％、15重量％至34重量％、15重量％至33重量％、15重量％至32重量％、15重量％至31重量％、15重量％至30重量％、15重量％至29重量％、15重量％至28重量％、15重量％至27重量％、15重量％至26重量％、15重量％至25重量％、15重量％至24重量％、15重量％至23重量％、15重量％至22重量％、15重量％至21重量％、16重量％至35重量％、16重量％至34重量％、16重量％至33重量％、16重量％至32重量％、16重量％至31重量％、16重量％至30重量％、16重量％至29重量％、16重量％至28重量％、16重量％至27重量％、16重量％至26重量％、16重量％至25重量％、16重量％至24重量％、16重量％至23重量％、16重量％至22重量％、16重量％至21重量％、17重量％至35重量％、17重量％至34重量％、17重量％至33重量％、17重量％至32重量％、17重量％至31重量％、17重量％至30重量％、17重量％至29重量％、17重量％至28重量％、17重量％至27重量％、17重量％至26重量％、17重量％至25重量％、17重量％至24重量％、17重量％至23重量％、17重量％至22重量％、17重量％至21重量％、18重量％至35重量％、18重量％至34重量％、18重量％至33重量％、18重量％至32重量％、18重量％至31重量％、18重量％至30重量％、18重量％至29重量％、18重量％至28重量％、18重量％至27重量％、18重量％至26重量％、18重量％至25重量％、18重量％至24重量％、18重量％至23重量％、18重量％至22重量％、18重量％至21重量％、19重量％至35重量％、19重量％至34重量％、19重量％至33重量％、19重量％至32重量％、19重量％至31重量％、19重量％至30重量％、19重量％至29重量％、19重量％至28重量％、19重量％至27重量％、19重量％至26重量％、19重量％至25重量％、19重量％至24重量％、19重量％至23重量％、19重量％至22重量％、19重量％至21重量％、20重量％至35重量％、20重量％至34重量％、20重量％至33重量％、20重量％至32重量％、20重量％至31重量％、20重量％至30重量％、20重量％至29重量％、20重量％至28重量％、20重量％至27重量％、20重量％至26重量％、20重量％至25重量％、20重量％至24重量％、20重量％至23重量％、20重量％至22重量％、20重量％至21重量％时，可以终止蔗果三糖转化反应。
在终止蔗果三糖转化反应的步骤中，基于100重量％的反应产物的糖类固含量，当反应产物的蔗果四糖(GF3)含量为5重量％以下、小于5重量％、4.5重量％以下、4重量％以下、3.5重量％以下、3重量％以下、小于3重量％或2重量％以下时，可以终止蔗果三糖转化反应。此时，即使没有规定蔗果四糖含量的下限，本领域技术人员也能够适当地选择终止蔗果三糖转化反应的时间点，例如，反应产物的蔗果四糖含量的下限可以是0重量％以上、大于0重量％、0.01重量％以上、0.05重量％以上、0.1重量％以上、0.5重量％以上、或1重量％以上，但不限于此。
在终止蔗果三糖转化反应的步骤中，基于100重量％的反应产物的糖类固含量，当反应产物的蔗果三糖(GF2)含量为30重量％以上、35重量％以上、40重量％以上、45重量％以上、47重量％以上、48重量％以上、49重量％以上、50重量％以上、51重量％以上、52重量％以上、53重量％以上、54重量％以上、55重量％以上、56重量％以上、57重量％以上或58重量％以上时，可以终止蔗果三糖转化反应。此时，即使没有规定蔗果三糖含量的上限，本领域技术人员也能够适当地选择终止蔗果三糖转化反应的时间点，例如，反应产物的蔗果三糖含量的上限可以小于100重量％、99重量％以下、98重量％以下、97重量％以下、96重量％以下、95重量％以下、90重量％以下、85重量％以下、80重量％以下、70重量％以下、65重量％以下、或60重量％以下，但不限于此。
在终止蔗果三糖转化反应的步骤中，基于100重量％的反应产物的糖类固含量，当反应产物的葡萄糖含量为25重量％以下、小于25重量％、24重量％以下、23重量％以下、22重量％以下、21重量％以下、20重量％以下、19重量％以下、18重量％以下、17重量％以下或16重量％以下时，可以终止蔗果三糖转化反应。此时，即使没有规定葡萄糖含量的下限，本领域技术人员也能够适当地选择终止蔗果三糖转化反应的时间点，例如，反应产物中葡萄糖含量的下限可以是5重量％以上、10重量％以上、15重量％以上、或16重量％以上，但不限于此。
在终止蔗果三糖转化反应的步骤中，基于100重量％的反应产物的糖类固含量，当反应产物包含15重量％至35重量％的蔗糖和5重量％以下的蔗果四糖时，可以终止蔗果三糖转化反应。或者，在终止蔗果三糖转化反应的步骤中，基于100重量％的反应产物的糖类固含量，当反应产物包含20重量％至25重量％的蔗糖和4重量％以下的蔗果四糖时，可以终止蔗果三糖转化反应。
在终止蔗果三糖转化反应的步骤中，基于100重量％的反应产物的糖类固含量，当反应产物的蔗果四糖(GF3)含量相对于蔗果三糖(GF2)和蔗果四糖(GF3)的总含量的重量百分比(％)为10％以下、9％以下、8％以下、7％以下、6.5％以下、5％以下、4％以下或3.5％以下时，可以终止蔗果三糖转化反应。
在终止蔗果三糖转化反应的步骤中，基于100％重量的通过从蔗果三糖转化反应产物分离获得的含蔗果三糖的低聚果糖部分的糖类固含量，当含蔗果三糖的低聚果糖部分中的蔗果四糖(GF3)含量相对于蔗果三糖(GF2)和蔗果四糖(GF3)的总含量的重量百分比(％)为15％以下、14％以下、13％以下、12％以下、11％以下、10％以下、9％以下、8％以下、7％以下或6％以下时，可以终止蔗果三糖转化反应。
可以通过式1来计算蔗果四糖(GF3)含量相对于蔗果三糖(GF2)和蔗果四糖(GF3)总含量的百分比(％)。
[式1]
(蔗果四糖重量％)/{(蔗果三糖重量％)+(蔗果四糖重量％)}×100(％)
在进行反应产物的分离步骤之前，通过终止蔗果三糖转化反应而产生的反应产物经过选自使转化反应产物脱色的脱色工艺、过滤工艺、离子纯化工艺和浓缩工艺中的一种或多种工艺，并且可以使用模拟移动床(SMB)色谱法获得含蔗果三糖的低聚果糖部分。
根据本发明的一个实施方案，制备含蔗果三糖的低聚果糖的方法可以进一步包括使用模拟移动床(SMB)色谱法获得包含高纯度蔗果三糖的含蔗果三糖低聚果糖部分的分离步骤。分离步骤可以作为单一工艺进行。或者，分离步骤可以在不包括先前步骤中的浓缩步骤的情况下进行。
因为在分离过程中没有相变，SMB色谱分离工艺是一种易于保证材料稳定性的分离方法。在这些吸附分离方法中，色谱分离方法被广泛用作液相吸附分离方法。其中，模拟移动床(SMB)吸附分离法使用多根柱进行连续分离，因此与传统的间歇色谱法相比，它具有更高的纯度和生产率，以及使用更少溶剂的优势。模拟移动床(SMB)吸附分离工艺是一种连续进行待分离混合物的注入以及萃余液和萃取液的产生的工艺。
SMB的基本原理是通过以规则的时间间隔移动柱之间的位置来模拟固定相和流动相的逆流，并实现连续分离。由于与吸附剂的亲和力弱而快速移动的物质沿液相的流动方向移动并作为萃取物收集，而由于与吸附剂的亲和力强而移动缓慢的物质沿固定床的流动方向移动并作为萃余液收集。柱是连续连接的，入口由混合物和流动相组成，并且出口由目标提取物和萃余液组成。
萃余液也称为萃取残液，并且通过使投入到分离工艺中的原料经过分离工艺而获得的产物包括目标部分和残液，目标部分包含要通过分离工艺而增加含量的目标物质，残液包含要在分离工艺中除去或减少的物质，残液称为萃余液。在本发明的一个实施方案中，在蔗果三糖转化反应过程中获得的产物是包含作为原料底物的蔗糖和作为产物的蔗果三糖的混合物，通过高纯度分离过程获得作为目标物质的蔗果三糖含量增加的低聚果糖部分和残液(萃余液)，残液可以包含反应物质和副产物，例如蔗糖、果糖、葡萄糖、蔗果四糖等。
由于在单糖分离过程中广泛使用的添加了盐的强酸的阳离子交换树脂被用作SMB中的分离树脂，所以在分离过程之后获得的产物包含金属离子。强酸的阳离子交换树脂的实例可以是连接有钠、钙或钾活性基团的阳离子交换树脂。
获得含蔗果三糖的低聚果糖部分的分离步骤可以是分离具有高固含量的蔗果三糖转化反应的反应产物，例如，通过分离具有70白利糖度至80白利糖度或75白利糖度至80白利糖度的固含量的反应产物获得含蔗果三糖的低聚果糖部分。
在分离步骤中，基于100重量％的低聚果糖部分的糖类固含量，可以获得包含80重量％以上、81重量％以上、82重量％以上、83重量％以上、84重量％以上、85重量％以上、86重量％以上、87重量％以上、88重量％以上、89重量％以上、90重量％以上或91重量％以上的蔗果三糖的低聚果糖部分。此时，即使没有规定低聚果糖部分的蔗果三糖含量的上限，本领域技术人员也可以清楚地理解，为了获得高纯度的含蔗果三糖的低聚果糖部分的目的，例如，低聚果糖部分的蔗果三糖含量的上限可以为100重量％以下、小于100重量％、99.99重量％以下、99.9重量％以下、99重量％以下、98重量％以下、97重量％以下、96重量％以下或95重量％以下，但不限于此。
在分离步骤中，基于100重量％的低聚果糖部分的糖类固含量，可以获得包含10重量％以下、9重量％以下、8重量％以下、7重量％以下、6重量％以下、5重量％以下、或4重量％以下的蔗果四糖的低聚果糖部分。此时，即使没有规定低聚果糖部分的蔗果四糖含量的下限，本领域技术人员也可以清楚地理解，为了使低聚果糖部分的蔗果四糖含量最小化的目的，例如，低聚果糖部分的蔗果四糖含量的下限可以为0重量％以上、大于0重量％、0.1重量％以上、0.2重量％以上、0.3重量％以上、0.4重量％以上、0.5重量％以上、0.6重量％以上、0.7重量％以上、0.8重量％以上、0.9重量％以上、1重量％以上、1.1重量％以上、1.2重量％以上、1.3重量％以上、1.4重量％以上、1.5重量％以上、1.6重量％以上、1.7重量％以上、1.8重量％以上、1.9重量％以上、2重量％以上、2.5重量％以上或3重量％以上，但不限于此。
根据本发明的一个实施方案，制备含蔗果三糖的低聚果糖的方法可以进一步包括对含蔗果三糖的低聚果糖部分进行离子纯化的步骤。离子纯化步骤是使用SMB色谱法对在高纯度分离过程中获得的低聚果糖部分进行离子纯化的步骤。离子纯化步骤可以在一个工艺中进行。
离子纯化步骤可以通过将低聚果糖部分通过离子纯化柱来进行。离子纯化柱可以包括阴离子柱。例如，离子纯化柱可以进一步包括选自阳离子柱和混合床柱中的一种或多种，并且低聚果糖部分可以通过阴离子柱作为最终柱。在本申请的实施例6中，考虑了离子纯化对含有高蔗果三糖的糖浆的物理性质的影响，并且当将最终柱设置为像离子纯化MB-A一样的阴离子交换树脂柱时，含有高蔗果三糖含量的糖浆的储存稳定性得到了提高。具体地，更优选地，本发明中制备蔗果三糖的方法的一个实施方案需要通过在最后阶段安装A柱如K-A柱或MB-A、MB-K-A、K-MB-A来增加反应溶液的pH。这是为了防止低聚果糖物质如蔗果三糖和蔗果四糖在生产过程中分解。
在离子纯化步骤后，低聚果糖部分的pH可以是pH 5至8、pH 5至7、pH 6至8或pH 6至7。
根据本发明的一个实施方案，通过制备含蔗果三糖的低聚果糖的方法制得的低聚果糖可以优选具有提高的储存稳定性。例如，含蔗果三糖的低聚果糖的低聚果糖含量可以是在制备低聚果糖部分后立即测得的低聚果糖含量的30％以上、40％以上、50％以上、60％以上、70％以上、80％以上、90％以上、91％以上、92％以上、93％以上、94％以上或95％以上。含蔗果三糖的低聚果糖的低聚果糖含量可以是储存1周、2周、3周、4周、5周、6周或7周后的低聚果糖含量。具体地，含蔗果三糖的低聚果糖是稳定的，因为在生产1周、2周、3周、4周、5周、6周或7周后，低聚果糖含量可以保持为初始低聚果糖含量的30％以上、40％以上、50％以上、60％以上、70％以上、80％以上、90％以上、91％以上、92％以上、93％以上、94％以上或95％以上。
或者，储存7周后含蔗果三糖的低聚果糖的pH可以是pH 3.5至8、pH3.5至7、pH 3.5至6、pH 3.5至5.5、pH 3.5至5、pH 4至8、pH 4至7、pH 4至6、pH 4至5.5、pH 4至5、pH 4.5至8、pH 4.5至7、pH 4.5至6、pH 4.5至5.5或pH 4.5至5。此时，含蔗果三糖的低聚果糖可以储存在30℃至50℃、30℃至45℃、35℃至50℃、35℃至45℃、40℃至50℃或40℃至45℃的温度下，例如45℃。
具体地，使用浓度为55重量％的蔗糖水溶液作为底物，在加热至40℃至70℃的温度，例如55℃并调节至pH 6至8，例如pH 6.5至7.0后，加入β-呋喃果糖苷酶以进行酶促反应。
然后，当产生30重量％以上的蔗果三糖含量时，将pH调节至7.6以上，例如pH 8.0，然后在75℃以上，例如80℃下加热2小时以使酶失活。在进行蔗果三糖转化反应的反应产物的分离步骤之前，可以进一步包括选自脱色工艺、离子纯化工艺和浓缩工艺的一个或多个工艺的处理步骤。
例如，对于蔗果三糖转化反应的反应产物，可以进行其中用活性炭以0.5％至1.0％的固含量进行处理以除去杂质并降低色值的过滤工艺(脱色工艺)。在过滤工艺之后，可以进行离子纯化，并且可以通过一般的离子纯化过程K(阳离子交换树脂)-A(阴离子交换树脂)-MB(混合床:K:A＝1:2)，更优选地，在本发明制备蔗果三糖的方法的一个实施方案中，优选通过在末端安装A柱如K-A柱或MB-A、MB-K-A、K-MB-A来增加反应溶液的pH。这是为了防止在生产过程中低聚果糖物质例如蔗果三糖和蔗果四糖的分解。此后，可以通过浓缩将白利糖度调节至70重量％至80重量％。
在上述工艺之后，进行使用模拟移动床(SMB)的分离工艺，该分离工艺是色谱高纯度分离过程，以分离高纯度的蔗果三糖。在这种情况下，所用的树脂可以是Na+型或Ca2+型树脂。基于100％的低聚果糖部分的糖类固含量，分离得到的蔗果三糖的含量可以包含80重量％以上，例如85重量％至95重量％的蔗果三糖(GF2)。高纯度分离得到的蔗果三糖可以再次进行离子纯化工艺，具体地，通过SMB获得的高纯度蔗果三糖通过A、MB-A、K-MB-A、K-A、MB-K-A等纯化柱，以产生pH为5.0至8.0的纯化产物。进行离子纯化工艺是为了提高产品生产后的储存稳定性。此后，通过浓缩工艺将其浓缩至75重量％，并作为产品排放。根据具体情况，如有必要，可以使用喷雾干燥或传送带真空干燥来制造粉末。
发明的效果
根据本发明，通过在制备高纯度蔗果三糖的方法的生产过程中，在蔗果三糖转化反应过程中确立用于高纯度蔗果三糖分离的蔗糖、蔗果三糖和蔗果四糖的含量范围，并通过改进离子纯化，可以提供具有提高的生产率和效率的制备方法。
附图说明
图1是说明一般SMB工艺的实施方案的图。
图2是根据本发明的一个实施方案的蔗果三糖生产工艺的示意图。
图3是通过SMB色谱进行高纯度分离后获得的高纯度蔗果三糖部分的HPLC分析结果。
具体实施方式
通过以下实施例将更详细地描述本发明。然而，以下实施例仅是本发明的优选实施例，并且本发明并不限于此。
比较例1：低聚果糖糖浆的制备
将45吨加热至55℃的水放入糖化罐后，加入55吨蔗糖，并通过搅拌1至2小时使蔗糖晶体完全溶解。将pH调节至6.5至7.0后，加入来源于曲霉属或镰孢属微生物的β-呋喃果糖苷酶，该酶是产生低聚果糖的常规酶，并在50℃至60℃的温度下反应24至48小时。
反应完成后，通过使用4N NaOH将pH调节至7.6以上并同时加热至80℃保持2小时来使酶失活。当酶失活完成时，通过脱色/过滤、纯化和浓缩将固含量调节至75重量％来制备酶反应产物。表1示出了制备的糖浆的对比样品1-A的糖类组成。
此后，使用填充有Na+型分离树脂的SMB进行高纯度分离。表1示出了在以下分析条件下通过液相色谱(HPLC)进行高纯度分离后获得的糖浆对比样品1-B的糖类组成。高纯度分离后的蔗果三糖含量为约34重量％。因此，证实了用通常使用的常规低聚果糖产生酶难以生产高纯度的蔗果三糖。
<分析条件>
柱：Shodex Asahipak BH2P-50 4E
注入量：10μl
流速：1ml/分钟
柱温：30℃
流动相：70％乙腈
表1
糖类组成(重量％) 果糖 葡萄糖 蔗糖 GF2 GF3 GF4 FOS
对比样品1-A 5.44 25.82 13.47 26.76 25.12 3.39 55.27
对比样品1-B 0.30 0.36 2.81 33.81 51.6 11.12 96.53
实施例1：高蔗果三糖糖浆(1)的制备
将45千克加热至55℃的水放入糖化罐后，加入55千克蔗糖，通过搅拌1小时至2小时使蔗糖晶体完全溶解。在将pH调节至6.5至7.0后，加入保藏号为KCTC 13139BP的来源于黑曲霉的用于制备高蔗果三糖糖浆的β-呋喃果糖苷酶，并在50℃至60℃的温度下反应24小时至48小时。
此时，通过使用4N NaOH将pH调节至7.6以上并同时在80℃加热2小时，在蔗糖含量保持为34重量％的酶反应段诱导酶失活。当酶失活完成时，通过脱色/过滤、纯化和浓缩将酶反应产物制备为75重量％。表2示出了制得的糖浆测试样品1-1的糖类组成。
此后，使用填充有Na+型分离树脂的SMB来进行高纯度分离。酶促反应后，在与比较例1相同的条件下，使用液相色谱(HPLC)来分析高纯度分离后获得的测试样品1-2的糖类组成，如表2所示。高纯度分离后的蔗果三糖为约81重量％。因此，证实了为了分离超过85％的蔗果三糖，如果待分离的粗溶液的蔗糖含量高于34重量％则是困难的。
表2
糖类组成(％) 果糖 葡萄糖 蔗糖 GF2 GF3 GF4 FOS
测试样品1-1 1.02 15.13 34.84 47.43 1.58 0.0 49.01
测试样品1-2 0.11 0.0 13.83 81.25 3.81 0 86.06
实施例2：高蔗果三糖糖浆(2)的制备
将45千克加热至55℃的水放入糖化罐后，加入55千克蔗糖，通过搅拌1小时至2小时使蔗糖晶体完全溶解。在将pH调节至6.5至7.0后，加入与实施例1相同的来自黑曲霉的用于制备高蔗果三糖糖浆的β-呋喃果糖苷酶，并在50至60℃的温度下反应24小时至48小时。
此时，通过使用4N NaOH将pH调节至7.6以上并同时在80℃加热2小时，在蔗糖含量保持为30重量％的酶反应段诱导酶失活。当酶失活完成时，通过脱色/过滤、纯化和浓缩将酶反应产物制备为75重量％。表3示出了制得的糖浆测试样品2-1的糖类组成。
此后，使用填充有Na+型分离树脂的SMB来进行高纯度分离。酶促反应后，在与比较例1相同的条件下，使用液相色谱(HPLC)来分析高纯度分离后获得的测试样品2-2的糖类组成，并示于表3中。高纯度分离后的蔗果三糖为约85重量％。为了分离超过85％的蔗果三糖，确认待分离的粗溶液的蔗糖含量应该为30重量％以下。
表3
糖类组成(％) 果糖 葡萄糖 蔗糖 GF2 GF3 GF4 FOS
测试样品2-1 0.99 16.53 30.0 50.80 1.68 0.0 52.17
测试样品2-2 0.15 0.0 9.61 85.12 5.12 0 90.24
实施例3：高蔗果三糖糖浆(3)的制备
将45千克加热至55℃的水放入糖化罐后，加入55千克蔗糖，通过搅拌1小时至2小时使蔗糖晶体完全溶解。在将pH调节至6.5至7.0后，加入与实施例1相同的来自黑曲霉的用于制备高蔗果三糖糖浆的β-呋喃果糖苷酶，并在50℃至60℃的温度下反应24小时至48小时
此时，通过使用4N NaOH将pH调节至7.6以上并同时在80℃加热2小时，在蔗糖含量保持为26重量％的酶反应段诱导酶失活。当酶失活完成时，通过脱色/过滤、纯化和浓缩将酶反应产物制备为75重量％。表4示出了制得的糖浆测试样品3-1的糖类组成。
此后，使用填充有Na+型分离树脂的SMB来进行高纯度分离。酶促反应后，在与比较例1相同的条件下，使用液相色谱(HPLC)来分析高纯度分离后获得的测试样品3-2的糖类组成，并示于表4中。高纯度分离后的蔗果三糖为约88重量％。为了分离超过85％，例如88％重量以上的蔗果三糖，确认待分离的粗溶液的蔗糖含量应该为30％重量以下。
表4
糖类组成(％) 果糖 葡萄糖 蔗糖 GF2 GF3 GF4 FOS
测试样品3-1 0.63 17.75 26.34 53.54 1.74 0.0 55.28
测试样品3-2 0.11 0.0 5.45 88.53 5.91 0 94.44
实施例4：高蔗果三糖糖浆(4)的制备
将45千克加热至55℃的水放入糖化罐后，加入55千克蔗糖，通过搅拌1小时至2小时使蔗糖晶体完全溶解。在将pH调节至6.5至7.0后，加入与实施例1相同的来自黑曲霉的用于制备高蔗果三糖糖浆的β-呋喃果糖苷酶，并在50℃至60℃的温度下反应24至48小时。
此时，通过使用4N NaOH将pH调节至7.6以上并同时在80℃加热2小时，在蔗糖含量保持为20重量％的酶反应段诱导酶失活。当酶失活完成时，通过脱色/过滤、纯化和浓缩将酶反应产物制备为75重量％。表5示出了制得的糖浆测试样品4-1的糖类组成。
此后，使用填充有Na+型分离树脂的SMB来进行高纯度分离。酶促反应后，在与比较例1相同的条件下，使用液相色谱(HPLC)来分析高纯度分离后获得的测试样品4-2的糖类组成，并示于表5中。高纯度分离后的蔗果三糖为约91重量％。为了分离超过90％的蔗果三糖，确认待分离的粗溶液的蔗糖含量应该为25重量％以下。
表5
糖类组成(％) 果糖 葡萄糖 蔗糖 GF2 GF3 GF4 FOS
测试样品4-1 1.05 18.83 20.72 56.48 2.91 0.0 59.39
测试样品4-2 0.0 0.0 1.88 91.25 6.87 0 98.12
实施例5：高蔗果三糖糖浆(5)的制备
将45千克加热至55℃的水放入糖化罐后，加入55千克蔗糖，通过搅拌1至2小时使蔗糖晶体完全溶解。在将pH调节至6.5至7.0后，加入与实施例1相同的来自黑曲霉的用于制备高蔗果三糖糖浆的β-呋喃果糖苷酶，并在50至60℃的温度下反应24至48小时。
此时，通过使用4N NaOH将pH调节至7.6以上并同时在80℃加热2小时，在蔗糖含量保持为15重量％的酶反应段诱导酶失活。当酶失活完成时，通过脱色/过滤、纯化和浓缩将酶反应产物制备为75重量％。表6示出了制得的糖浆测试样品5-1的糖类组成。
此后，使用填充有Na+型分离树脂的SMB来进行高纯度分离。酶促反应后，在与比较例1相同的条件下，使用液相色谱(HPLC)来分析高纯度分离后获得的测试样品5-2的糖类组成，并示于表6中。高纯度分离后的蔗果三糖约为88重量％。为了分离85％以上的蔗果三糖，证实了在待分离的粗溶液的蔗糖含量为约15重量％的范围内是没有问题的，但是蔗果四糖(GF3)含量的增加影响了高纯度蔗果三糖的分离。因此，除了蔗糖之外，蔗果四糖(GF3)含量也影响蔗果三糖的分离，并且为了分离超过90％的蔗果三糖，认为在酶促反应之后将GF3控制在5％以下将是更优选的。
表6
糖类组成(％) 果糖 葡萄糖 蔗糖 GF2 GF3 GF4 FOS
测试样品5-1 1.15 20.93 15.29 58.29 4.34 0.0 62.63
测试样品5-2 0.0 0.0 1.25 88.63 10.12 0 96.75
实施例6：高纯度蔗果三糖的离子纯化
为了检查离子纯化对高蔗果三糖糖浆的物理性质的影响，取一些在实施例1至实施例5中高纯度分离后获得的高蔗果三糖糖浆，并通过分为MB-A或A-MB进行离子纯化。此后，通过浓缩工艺将其浓缩至75白利糖度，并在45℃的苛刻条件下分别在第1周、2周、3周、4周、5周、6周和7周进行测量。为了分析低聚果糖的含量，使用液相色谱分析糖类组成，并示于表7中。此外，将产物稀释至30白利糖度，并使用pH计分析产物的pH值，并示于表8中。
表7
Figure BDA0003661361210000171
表8
Figure BDA0003661361210000172
Figure BDA0003661361210000181
如从表7和表8中可以看出的，证实了当最终柱被设置为如MB-A的阴离子树脂柱时，产品的储存稳定性得到提高，并且当通过常规方法生产时，低聚果糖的分解迅速。

Claims (22)

1.一种制备含蔗果三糖的低聚果糖的方法，其包括
使用包含蔗糖的底物和具有蔗果三糖转化活性的酶或产生所述酶的微生物进行蔗果三糖转化反应的步骤；
终止所述蔗果三糖转化反应的步骤；和
使用模拟移动床(SMB)色谱法从所述蔗果三糖转化反应的反应产物中获得含蔗果三糖的低聚果糖部分的分离步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述进行蔗果三糖转化反应的步骤通过使用包含基于所述包含蔗糖的底物的糖类固含量的80重量％至100重量％的蔗糖的底物来进行。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述终止蔗果三糖转化反应的步骤是当基于100重量％的所述反应产物的糖类固含量的蔗糖含量为15重量％至35重量％时，终止所述蔗果三糖转化反应。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述终止蔗果三糖转化反应的步骤是当基于100重量％的所述反应产物的糖类固含量的蔗果四糖含量为0.01重量％至5重量％时，终止所述蔗果三糖转化反应。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述分离步骤是获得包含基于100重量％的所述低聚果糖部分的糖类固含量的80重量％以上的蔗果三糖(GF-2)的低聚果糖部分。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述分离步骤是获得包含基于100重量％的所述低聚果糖部分的糖类固含量的90重量％以上的蔗果三糖(GF2)的低聚果糖部分。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分离步骤是获得包含基于100重量％的所述低聚果糖部分的糖类固含量的10重量％以下的蔗果四糖(GF3)的低聚果糖部分。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述终止蔗果三糖转化反应的步骤是产生包含基于所述反应产物的糖类固含量的15重量％至35重量％的蔗糖、30重量％至60重量％的蔗果三糖和0.01重量％至5重量％的蔗果四糖的所述反应产物，并且
其中所述分离步骤是获得包含基于100％的所述低聚果糖部分的糖类固含量的80重量％以上的蔗果三糖(GF2)的低聚果糖部分。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述终止蔗果三糖转化反应的步骤是产生包含基于100％的所述反应产物的糖类固含量的少于25重量％的葡萄糖的酶反应产物。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述分离步骤适用于固含量为70白利糖度至80白利糖度的所述蔗果三糖转化反应产物。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述终止蔗果三糖转化反应的步骤是当通过下面的式1计算得到的所述反应产物的蔗果四糖(GF3)含量占蔗果三糖(GF2)和蔗果四糖(GF3)的总含量的重量百分比(％)为基于100重量％的所述反应产物的糖类固含量的10％以下时，终止所述蔗果三糖转化反应：
[式1]
Figure FDA0003661361200000021
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述终止蔗果三糖转化反应的步骤是终止所述蔗果三糖转化反应，使得通过以下式1计算得到的所述含蔗果三糖的低聚果糖部分的蔗果四糖(GF3)含量占蔗果三糖(GF2)和蔗果四糖(GF3)的总含量的重量百分比(％)为基于100重量％的通过从所述蔗果三糖转化反应的反应产物中分离获得的所述含蔗果三糖的低聚果糖部分的糖类固含量的15％以下：
[式1]
Figure FDA0003661361200000022
13.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括离子纯化所述低聚果糖部分的步骤。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述离子纯化步骤通过将所述低聚果糖部分通过离子纯化柱来进行，其中所述离子纯化柱包括阴离子交换树脂柱。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述离子纯化柱进一步包括选自阳离子交换树脂柱和混合床柱中的一种或多种，并且其中所述低聚果糖部分最后通过所述阴离子交换树脂柱。
16.根据权利要求13所述的方法，其中在进行所述离子纯化步骤后获得的所述低聚果糖部分的pH为pH 5至8。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述含蔗果三糖的低聚果糖在制备后于45℃储存7周后具有pH为3.5至8的性质。
18.根据权利要求1所述的方法，其中所述含蔗果三糖的低聚果糖的低聚果糖含量是在制备所述低聚果糖部分后立即测得的所述低聚果糖含量的30％以上。
19.根据权利要求1所述的方法，其中所述进行所述蔗果三糖转化反应的步骤在pH 6至8和40℃至70℃的温度下进行。
20.根据权利要求1所述的方法，其中所述终止所述蔗果三糖转化反应的步骤包括选自以下的一项或多项：
将反应pH调节至7.6以上的步骤，和
将反应温度设定为75℃以上的步骤。
21.根据权利要求1所述的方法，其中进一步包括在进行所述蔗果三糖转化反应的反应产物的分离步骤之前，进行选自脱色工艺、离子纯化工艺和浓缩工艺中的一个或多个工艺的处理步骤。
22.根据权利要求1所述的方法，其中所述具有蔗果三糖转化活性的酶是源自选自黑曲霉(Aspergillus niger)菌株、粉状毕赤酵母(Pichia farinose)菌株、解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)、粉状米勒酵母(Millerozyma farinose)和米曲霉(Aspergillusoryzae)中的一种或多种的酶。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000232878A (ja) * 1999-02-12 2000-08-29 Hokuren Federation Of Agricult Coop:The フラクトシル転移酵素、並びに該酵素を用いた１−ケストース及びニストースの分別製造方法
CN1793385A (zh) * 2005-12-28 2006-06-28 暨南大学 一种大蒜低聚果糖的生产方法
CN103333934A (zh) * 2013-06-17 2013-10-02 量子高科(中国)生物股份有限公司 一种甘蔗低聚果糖制品的制备方法
CN104781414A (zh) * 2012-09-18 2015-07-15 遗传工程与生物技术中心 用于获得1-蔗果三糖的方法
KR20180078086A (ko) * 2016-12-29 2018-07-09 주식회사 삼양사 고함량 1-케스토스 함유 프락토올리고당 생산 방법
KR20180122987A (ko) * 2018-11-06 2018-11-14 주식회사 삼양사 고함량 1-케스토스 함유 프락토올리고당 생산 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3459264B2 (ja) * 1995-12-11 2003-10-20 明治製菓株式会社 結晶１−ケストースおよびその製造法
JP4274505B2 (ja) 1999-11-30 2009-06-10 オルガノ株式会社 糖液の精製法及び装置
WO2005085447A1 (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Meiji Seika Kaisha, Ltd. β-フルクトフラノシダーゼ変異体
CN104878056B (zh) 2015-04-27 2019-01-18 量子高科(中国)生物股份有限公司 一种生产高纯度低聚果糖的方法
KR101628769B1 (ko) * 2015-11-06 2016-06-09 ㈜네오크레마 프락토올리고당이 포함된 혼합 당 조성물의 제조 방법
KR101919129B1 (ko) * 2016-12-29 2018-11-15 주식회사 삼양사 프락토올리고당 생산 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000232878A (ja) * 1999-02-12 2000-08-29 Hokuren Federation Of Agricult Coop:The フラクトシル転移酵素、並びに該酵素を用いた１−ケストース及びニストースの分別製造方法
CN1793385A (zh) * 2005-12-28 2006-06-28 暨南大学 一种大蒜低聚果糖的生产方法
CN104781414A (zh) * 2012-09-18 2015-07-15 遗传工程与生物技术中心 用于获得1-蔗果三糖的方法
CN103333934A (zh) * 2013-06-17 2013-10-02 量子高科(中国)生物股份有限公司 一种甘蔗低聚果糖制品的制备方法
KR20180078086A (ko) * 2016-12-29 2018-07-09 주식회사 삼양사 고함량 1-케스토스 함유 프락토올리고당 생산 방법
KR20180122987A (ko) * 2018-11-06 2018-11-14 주식회사 삼양사 고함량 1-케스토스 함유 프락토올리고당 생산 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
储炬等: "在反应系统中影响蔗果三糖形成的因素", 化学反应工程与工艺, no. 1, pages 72 - 76 *

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