本发明涉及低聚异麦芽糖领域，尤其是一种以玉米淀粉为原料生产低聚异麦芽糖的方法。
背景技术：
：低聚异麦芽糖是淀粉糖的一种，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。低聚异麦芽糖能促进肠道内双歧杆菌增殖，抑制肠道有害菌及腐败物质形成，增加维生素含量，提高机体免疫力。低聚异麦芽糖不会被胃和小肠吸收，而是直接进入大肠，被双歧杆菌优先利用，助其大量繁殖，系为双歧杆菌增殖因子；而肠内其它有害菌则不能利用，从而能抑制有害菌生长，促使肠道内微生态向良性循环调整。由于低聚异麦芽糖具有上述良好特性，因此得到了广泛的应用。低聚异麦芽糖的纯度越高，保健功能越好，产品价值越大。但是在低聚异麦芽糖的生产中不可避免的会混有麦芽糖、葡萄糖等杂糖，这些杂糖的存在，在很大程度上降低了功能性低聚糖的生理功能。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的是提供一种以玉米淀粉为原料生产低聚异麦芽糖的方法，能够提高低聚异麦芽糖产品的纯度和生产效率。为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种以玉米淀粉为原料生产低聚异麦芽糖的方法，包括以下步骤：1)将玉米淀粉加入到水中，在温度为50～80℃下研磨成浆，得到玉米淀粉浆料；2)将步骤2)得到的玉米淀粉浆料中加入α-淀粉酶，在60～80℃下酶解10～15h，，并在120～150℃下灭酶；3)将步骤2)得到的灭酶后的酶解液冷却至室温后加入麦芽糖生成酶，在温度为30～40℃下反应5～6h，并在100～120℃下灭酶；4)将步骤3)得到的混合物离心取上层液，并加入α-葡萄糖苷转移酶，在温度为40～50℃下反应7～8h，并在100～120℃下灭酶；5)将步骤4)得到的糖液经大孔吸附树脂脱色，再经离子交换柱洗脱除盐，得到洗脱液；6)将步骤5)得到的洗脱液冷却至30～35℃，加入啤酒酵母发酵20～25h，将发酵液浓缩、结晶、干燥，即得低聚异麦芽糖。优选地，步骤1)中，所述玉米淀粉与所述水的质量比为1：(4～6)。优选地，步骤2)中，所述α-淀粉酶的加入量为每100g所述玉米淀粉浆料中加入活性单位为100～120u的α-淀粉酶。优选地，步骤3)中，所述麦芽糖生成酶的加入量为每100g所述酶解液中加入活性单位为70～80u的麦芽糖生成酶。优选地，步骤5)中，所述α-葡萄糖苷转移酶的加入量为每100g上层液中加入活性单位为80～100u的α-葡萄糖苷转移酶。优选地，步骤6)中，所述洗脱液中所述啤酒酵母的活菌数量为(1～2)×107/ml。优选地，步骤5)具体为经大孔吸附树脂在室温下以0.5～2.5ml/min的流速洗脱脱色，流动相为温度为50～60℃乙醇，收集脱色洗脱液；将大孔吸附树脂洗脱脱色处理的洗脱液依次经阳离子交换柱和阴离子交换柱洗脱除盐，洗脱流速均为0.5～2.5ml/min，流动相为温度为50～60℃乙醇，得到洗脱液。与现有技术相比，本发明具有以下特点和有益效果：本发明提供的一种以玉米淀粉为原料生产低聚异麦芽糖的方法，采用玉米淀粉为原料，淀粉经α-淀粉酶处理后，得到液化淀粉，液化淀粉在麦芽糖生成酶的作用下生成麦芽糖，然后所生成的麦芽糖与α-葡萄糖苷转移酶作用使分子结构键合位置发生改变，转化成低聚异麦芽糖，随后通过啤酒酵母的作用去除成分中的葡萄糖和麦芽糖，使得最后得到的低聚异麦芽糖的纯度高。本发明提供的的生产方法不仅可以提高低聚异麦芽糖产品的纯度，而且还可以提高生产效率，简化生产步骤。具体实施方式本发明提供的一种以玉米淀粉为原料生产低聚异麦芽糖的方法，包括以下步骤：1)将玉米淀粉加入到水中，在温度为50～80℃下研磨成浆，得到玉米淀粉浆料；2)将步骤2)得到的玉米淀粉浆料中加入α-淀粉酶，在60～80℃下酶解10～15h，，并在120～150℃下灭酶；3)将步骤2)得到的灭酶后的酶解液冷却至室温后加入麦芽糖生成酶，在温度为30～40℃下反应5～6h，并在100～120℃下灭酶；4)将步骤3)得到的混合物离心取上层液，并加入α-葡萄糖苷转移酶，在温度为40～50℃下反应7～8h，并在100～120℃下灭酶；5)将步骤4)得到的糖液经大孔吸附树脂脱色，再经离子交换柱洗脱除盐，得到洗脱液；6)将步骤5)得到的洗脱液冷却至30～35℃，加入啤酒酵母发酵20～25h，将发酵液浓缩、结晶、干燥，即得低聚异麦芽糖。在本发明中，将玉米淀粉加入到水中，在温度为50～80℃下研磨成浆，得到玉米淀粉浆料；上述步骤易于后续α-淀粉酶的酶解。在本发明的实施例中，玉米淀粉与水的质量比为1：(4～6)。向玉米淀粉浆料中加入α-淀粉酶，在60～80℃下酶解10～15h，，并在120～150℃下灭酶；上述步骤中，能够使得玉米淀粉浆料在α-淀粉酶的作用下，生成低分子物质，得到液化淀粉。在本发明的实施例中，α-淀粉酶的加入量为每100g玉米淀粉浆料中加入活性单位为100～120u的α-淀粉酶。将灭酶后的酶解液冷却至室温后加入麦芽糖生成酶，在温度为30～40℃下反应5～6h，并在100～120℃下灭酶；上述步骤中，液化淀粉能够在麦芽糖生成酶的作用下，可以生成麦芽糖。在本发明的实施例中，麦芽糖生成酶的加入量为每100g酶解液中加入活性单位为70～80u的麦芽糖生成酶。将混合物离心取上层液，并加入α-葡萄糖苷转移酶，在温度为40～50℃下反应7～8h，并在100～120℃下灭酶；上述步骤中，麦芽糖易溶于水中，通过离心作用，不溶于水的杂质沉于底部，麦芽糖存在于上层液中；上层液中的麦芽糖能够与α-葡萄糖苷转移酶反应，使得麦芽糖的分子结构键合位置发生改变生成低聚异麦芽糖。在本发明的实施例中，α-葡萄糖苷转移酶的加入量为每100g上层液中加入活性单位为80～100u的α-葡萄糖苷转移酶。将糖液经大孔吸附树脂脱色，再经离子交换柱洗脱除盐，得到洗脱液；在本发明的实施例中，糖液经大孔吸附树脂在室温下以0.5～2.5ml/min的流速洗脱脱色，流动相为温度为50～60℃乙醇，收集脱色洗脱液；将大孔吸附树脂洗脱脱色处理的洗脱液依次经阳离子交换柱和阴离子交换柱洗脱除盐，洗脱流速均为0.5～2.5ml/min，流动相为温度为50～60℃乙醇，得到洗脱液。上述步骤中，糖液以0.5～2.5ml/min通过大孔吸附树脂可有效对糖液进行脱色，采用50～60℃的乙醇作为流动相的原因为，低聚异麦芽糖易溶于其中，便于提高洗脱液的脱色效果；将洗脱液依次经阳离子交换柱和阴离子交换柱洗脱除盐，可有效脱除其中盐，提高低聚异麦芽糖的纯度。将洗脱液冷却至30～35℃，加入啤酒酵母发酵20～25h，将发酵液浓缩、结晶、干燥，即得低聚异麦芽糖；上述中，啤酒酵母可分解洗脱液中麦芽糖和葡萄糖，提高低聚异麦芽糖的纯度。需要说明的是，洗脱液中啤酒酵母的活菌数量为(1～2)×107/ml，啤酒酵母选自益顺康啤酒酵母粉。本发明采用玉米淀粉为原料，淀粉经α-淀粉酶处理后，得到液化淀粉，液化淀粉在麦芽糖生成酶的作用下生成麦芽糖，然后所生成的麦芽糖与α-葡萄糖苷转移酶作用使分子结构键合位置发生改变，转化成低聚异麦芽糖，随后通过啤酒酵母的作用去除成分中的葡萄糖和麦芽糖，使得最后得到的低聚异麦芽糖的纯度高。本发明提供的的生产方法不仅可以提高低聚异麦芽糖产品的纯度，而且还可以提高生产效率，简化生产步骤。为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种以玉米淀粉为原料生产低聚异麦芽糖的方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。实施例11)将玉米淀粉加入到水中，在温度为50℃下研磨成浆，得到玉米淀粉浆料；玉米淀粉与水的质量比为1：4；2)将步骤2)得到的玉米淀粉浆料中加入α-淀粉酶，α-淀粉酶的加入量为每100g玉米淀粉浆料中加入活性单位为100u的α-淀粉酶，在60℃下酶解10h，，并在120℃下灭酶；3)将步骤2)得到的灭酶后的酶解液冷却至室温后加入麦芽糖生成酶，麦芽糖生成酶的加入量为每100g酶解液中加入活性单位为70u的麦芽糖生成酶，在温度为30℃下反应5h，并在100℃下灭酶；4)将步骤3)得到的混合物离心取上层液，并加入α-葡萄糖苷转移酶，α-葡萄糖苷转移酶的加入量为每100g上层液中加入活性单位为80～100u的α-葡萄糖苷转移酶，在温度为40℃下反应7h，并在100℃下灭酶；5)将步骤4)得到的糖液经型号为d113大孔吸附树脂在室温下以0.5ml/min的流速洗脱脱色，流动相为温度为50℃乙醇，收集脱色洗脱液；将大孔吸附树脂洗脱脱色处理的洗脱液依次经型号为mabpacscx-10的阳离子交换柱及型号为d301的阴离子交换柱洗脱除盐，洗脱流速均为0.5ml/min，流动相为温度为50℃乙醇，得到洗脱液；6)将步骤5)得到的洗脱液冷却至30℃，加入啤酒酵母发酵20h，洗脱液中啤酒酵母的活菌数量为1×107/ml，将发酵液浓缩、结晶、干燥，即得低聚异麦芽糖。实施例21)将玉米淀粉加入到水中，在温度为80℃下研磨成浆，得到玉米淀粉浆料；玉米淀粉与水的质量比为1：6；2)将步骤2)得到的玉米淀粉浆料中加入α-淀粉酶，α-淀粉酶的加入量为每100g玉米淀粉浆料中加入活性单位为120u的α-淀粉酶，在80℃下酶解15h，，并在150℃下灭酶；3)将步骤2)得到的灭酶后的酶解液冷却至室温后加入麦芽糖生成酶，麦芽糖生成酶的加入量为每100g酶解液中加入活性单位为80u的麦芽糖生成酶，在温度为40℃下反应6h，并在120℃下灭酶；4)将步骤3)得到的混合物离心取上层液，并加入α-葡萄糖苷转移酶，α-葡萄糖苷转移酶的加入量为每100g上层液中加入活性单位为100u的α-葡萄糖苷转移酶，在温度为50℃下反应8h，并在120℃下灭酶；5)将步骤4)得到的糖液经型号为d113大孔吸附树脂在室温下以2.5ml/min的流速洗脱脱色，流动相为温度为60℃乙醇，收集脱色洗脱液；将大孔吸附树脂洗脱脱色处理的洗脱液依次经型号为mabpacscx-10的阳离子交换柱及型号为d301的阴离子交换柱洗脱除盐，洗脱流速均为2.5ml/min，流动相为温度为60℃乙醇，得到洗脱液；6)将步骤5)得到的洗脱液冷却至35℃，加入啤酒酵母发酵25h，洗脱液中啤酒酵母的活菌数量为2×107/ml，将发酵液浓缩、结晶、干燥，即得低聚异麦芽糖。实施例31)将玉米淀粉加入到水中，在温度为70℃下研磨成浆，得到玉米淀粉浆料；玉米淀粉与水的质量比为1：5；2)将步骤2)得到的玉米淀粉浆料中加入α-淀粉酶，α-淀粉酶的加入量为每100g玉米淀粉浆料中加入活性单位为110u的α-淀粉酶，在70℃下酶解12h，，并在140℃下灭酶；3)将步骤2)得到的灭酶后的酶解液冷却至室温后加入麦芽糖生成酶，麦芽糖生成酶的加入量为每100g酶解液中加入活性单位为75u的麦芽糖生成酶，在温度为35℃下反应5.5h，并在120℃下灭酶；4)将步骤3)得到的混合物离心取上层液，并加入α-葡萄糖苷转移酶，α-葡萄糖苷转移酶的加入量为每100g上层液中加入活性单位为90u的α-葡萄糖苷转移酶，在温度为45℃下反应7.5h，并在120℃下灭酶；5)将步骤4)得到的糖液经型号为d113大孔吸附树脂在室温下以2ml/min的流速洗脱脱色，流动相为温度为55℃乙醇，收集脱色洗脱液；将大孔吸附树脂洗脱脱色处理的洗脱液依次经型号为mabpacscx-10的阳离子交换柱及型号为d301的阴离子交换柱洗脱除盐，洗脱流速均为2.5ml/min，流动相为温度为55℃乙醇，得到洗脱液；6)将步骤5)得到的洗脱液冷却至32℃，加入啤酒酵母发酵20h，洗脱液中啤酒酵母的活菌数量为1.5×107/ml，将发酵液浓缩、结晶、干燥，即得低聚异麦芽糖。对比例11)将玉米淀粉加入到水中，在温度为70℃下研磨成浆，得到玉米淀粉浆料；玉米淀粉与水的质量比为1：5；2)将步骤2)得到的玉米淀粉浆料中加入α-淀粉酶，α-淀粉酶的加入量为每100g玉米淀粉浆料中加入活性单位为110u的α-淀粉酶，在70℃下酶解12h，，并在140℃下灭酶；3)将步骤2)得到的灭酶后的酶解液冷却至室温后加入麦芽糖生成酶，麦芽糖生成酶的加入量为每100g酶解液中加入活性单位为75u的麦芽糖生成酶，在温度为35℃下反应5.5h，并在120℃下灭酶；4)将步骤3)得到的混合物离心取上层液，并加入α-葡萄糖苷转移酶，α-葡萄糖苷转移酶的加入量为每100g上层液中加入活性单位为90u的α-葡萄糖苷转移酶，在温度为45℃下反应7.5h，并在120℃下灭酶；5)将步骤4)得到的糖液经型号为d113大孔吸附树脂在室温下以2ml/min的流速洗脱脱色，流动相为温度为55℃乙醇，收集脱色洗脱液；将大孔吸附树脂洗脱脱色处理的洗脱液依次经型号为mabpacscx-10的阳离子交换柱及型号为d301的阴离子交换柱洗脱除盐，洗脱流速均为2.5ml/min，流动相为温度为55℃乙醇，得到洗脱液；6)将步骤5)得到的洗脱液浓缩、结晶、干燥，即得低聚异麦芽糖。对比例21)将玉米淀粉加入到水中，在温度为70℃下研磨成浆，得到玉米淀粉浆料；玉米淀粉与水的质量比为1：5；2)将步骤2)得到的玉米淀粉浆料中加入α-淀粉酶，α-淀粉酶的加入量为每100g玉米淀粉浆料中加入活性单位为80u的α-淀粉酶，在70℃下酶解12h，，并在140℃下灭酶；3)将步骤2)得到的灭酶后的酶解液冷却至室温后加入麦芽糖生成酶，麦芽糖生成酶的加入量为每100g酶解液中加入活性单位为75u的麦芽糖生成酶，在温度为35℃下反应5.5h，并在120℃下灭酶；4)将步骤3)得到的混合物离心取上层液，并加入α-葡萄糖苷转移酶，α-葡萄糖苷转移酶的加入量为每100g上层液中加入活性单位为90u的α-葡萄糖苷转移酶，在温度为45℃下反应7.5h，并在120℃下灭酶；5)将步骤4)得到的糖液经型号为d113大孔吸附树脂在室温下以2ml/min的流速洗脱脱色，流动相为温度为55℃乙醇，收集脱色洗脱液；将大孔吸附树脂洗脱脱色处理的洗脱液依次经型号为mabpacscx-10的阳离子交换柱及型号为d301的阴离子交换柱洗脱除盐，洗脱流速均为2.5ml/min，流动相为温度为55℃乙醇，得到洗脱液；6)将步骤5)得到的洗脱液冷却至32℃，加入啤酒酵母发酵20h，洗脱液中啤酒酵母的活菌数量为1.5×107/ml，将发酵液浓缩、结晶、干燥，即得低聚异麦芽糖。对比例31)将玉米淀粉加入到水中，在温度为70℃下研磨成浆，得到玉米淀粉浆料；玉米淀粉与水的质量比为1：5；2)将步骤2)得到的玉米淀粉浆料中加入α-淀粉酶，α-淀粉酶的加入量为每100g玉米淀粉浆料中加入活性单位为110u的α-淀粉酶，在70℃下酶解12h，，并在140℃下灭酶；3)将步骤2)得到的灭酶后的酶解液冷却至室温后加入麦芽糖生成酶，麦芽糖生成酶的加入量为每100g酶解液中加入活性单位为50u的麦芽糖生成酶，在温度为35℃下反应5.5h，并在120℃下灭酶；4)将步骤3)得到的混合物离心取上层液，并加入α-葡萄糖苷转移酶，α-葡萄糖苷转移酶的加入量为每100g上层液中加入活性单位为90u的α-葡萄糖苷转移酶，在温度为45℃下反应7.5h，并在120℃下灭酶；5)将步骤4)得到的糖液经型号为d113大孔吸附树脂在室温下以2ml/min的流速洗脱脱色，流动相为温度为55℃乙醇，收集脱色洗脱液；将大孔吸附树脂洗脱脱色处理的洗脱液依次经型号为mabpacscx-10的阳离子交换柱及型号为d301的阴离子交换柱洗脱除盐，洗脱流速均为2.5ml/min，流动相为温度为55℃乙醇，得到洗脱液；6)将步骤5)得到的洗脱液浓缩、结晶、干燥，即得低聚异麦芽糖。对比例31)将玉米淀粉加入到水中，在温度为70℃下研磨成浆，得到玉米淀粉浆料；玉米淀粉与水的质量比为1：5；2)将步骤2)得到的玉米淀粉浆料中加入α-淀粉酶，α-淀粉酶的加入量为每100g玉米淀粉浆料中加入活性单位为110u的α-淀粉酶，在70℃下酶解12h，，并在140℃下灭酶；3)将步骤2)得到的灭酶后的酶解液冷却至室温后加入麦芽糖生成酶，麦芽糖生成酶的加入量为每100g酶解液中加入活性单位为75u的麦芽糖生成酶，在温度为35℃下反应5.5h，并在120℃下灭酶；4)将步骤3)得到的混合物离心取上层液，并加入α-葡萄糖苷转移酶，α-葡萄糖苷转移酶的加入量为每100g上层液中加入活性单位为60u的α-葡萄糖苷转移酶，在温度为45℃下反应7.5h，并在120℃下灭酶；5)将步骤4)得到的糖液经型号为d113大孔吸附树脂在室温下以2ml/min的流速洗脱脱色，流动相为温度为55℃乙醇，收集脱色洗脱液；将大孔吸附树脂洗脱脱色处理的洗脱液依次经型号为mabpacscx-10的阳离子交换柱及型号为d301的阴离子交换柱洗脱除盐，洗脱流速均为2.5ml/min，流动相为温度为55℃乙醇，得到洗脱液；6)将步骤5)得到的洗脱液浓缩、结晶、干燥，即得低聚异麦芽糖。测试实施例1～3及对比例1～4制得的低聚麦芽糖的收率和纯度，结果见表1。表1实施例1～3和对比例1～4的实验结果收率(％)纯度(％)实施例180.3599.12实施例279.1398.83实施例381.8999.08对比例178.5893.61对比例276.5695.92对比例363.5696.09对比例465.5995.89从表1可以看出，实施例1～3相比于对比例1～4，本发明提供的制备方法可同时提高低聚异麦芽糖的收率和纯度；且根据实施例3与对比例1相比，通过在洗脱液中加入啤酒酵母，可以提高低聚异麦芽糖的纯度；实施例3与对比例2相比，α-淀粉酶的加入量低，会显著降低低聚异麦芽糖的收率；实施例3与对比例3相比，麦芽糖生成酶的加入量低，会显著降低低聚异麦芽糖的收率；实施例3与对比例4相比，α-葡萄糖苷转移酶的加入量低，会对低聚异麦芽糖的收率产生影响。上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。当前第1页12