用于糖处理的组合物、方法和试剂盒的制作方法_3

文档序号:9692684阅读:来源:国知局
酚类化合物结合的多糖。酶破坏酚类化 合物和多糖之间的键并进一步将多糖还原成低聚糖和单糖,这防止着色剂多糖复合物的形 成。
[0086] iii.防止酚类前体氧化的酶:降解酚类前体的酶在处理期间防止在汁液中形成颜 色。此外,压碎底物释放被称作为多酚氧化酶(ΡΡ0)的酶。此酶催化邻-二酚氧化从而生产 邻-醌,其聚合产生典型的黑色、褐色或红色颜料。通过无机的或生物的抑制剂抑制ΡΡ0减少 汁液中颜色形成。
[0087]酶(如在汁液中的多酚氧化酶)将无色的前体转化成有色的酚类化合物。多酚氧化 酶(本公开的酶共混物)的抑制剂通过阻断多酚氧化酶上的活性位点防止该反应并因此减 /[、衡??在r
[0089] 本公开在糖处理中的优点:
[0090] 在甘蔗汁液中的亚硫酸化分两个步骤进行:在汁液阶段的亚硫酸化和在糖浆阶段 处的亚硫酸化。消耗的总硫的70%用于汁液亚硫酸化并且剩余的30%被消耗用于糖浆亚硫 酸化。如果汁液亚硫酸化被本公开的基于酶的硫替代方法替换,那么在最终糖中的硫积累 被消除。虽然该方法不是无硫的,但是最终产物将是无硫的糖。这是因为,用于糖浆亚硫酸 化的硫远低于在汁液阶段使用的硫,其在基于酶的硫替代过程期间被消除并没有最终进入 成品糖。因此最终广物是无硫的。
[0091]在甘蔗或甜菜的压碎的期间,还可以添加本公开的酶共混物。
[0092]利用本公开的最新试验已经示出了汁液中的亚硫酸化被酶完全替代。在糖浆亚硫 酸化中硫的作用是作为漂白剂。酶和用于去除糖浆中颜色的可替代助剂(例如化学制品,过 氧化物等等)的组合将使该方法完全地无硫。
[0093]通过使用在本公开中详细说明的糖处理的步骤,最高达70%的硫消耗已经随着无 硫糖的生产而减少。
[0094] 利用本公开的酶代替硫的益处如下:
[0095] i .制备质量高和售价高的"无硫"糖。
[0096] ii.将最终糖中的硫水平减少至可接受的限度。
[0097] iii.减少蒸发器和管道结垢并且减少设备腐蚀。
[0098] iv.减少糖蜜(molasses)中硫水平,这改善了质量。
[0099] v.减少流出物中的硫水平从而改善生物甲烷化速率。
[0100] vi.与在甘蔗处理中通常使用的那些相比较,本公开的方法不需要添加单元操作 或另外的加热/保留时间/pH改变。
[0101] vii.pH控制:在传统糖制造方法中,添加大量的石灰从而在净化步骤期间有助于 杂质沉淀。这将汁液的pH提升至9.0-10.0。随后将二氧化硫气体栗入汁液从而将pH降低至 7.0而且还通过与石灰反应形成硫磺酸钙来促进杂质沉淀。当使用酶时,添加石灰使得汁液 的pH保持在7.0。因此维持pH的硫的需求在本公开的方法中并未产生。
[0102] viii.糖在结晶化之后获得并且由纯蔗糖组成。与化学品相比,酶不能与蔗糖共结 晶。此外,酶在涉及煮沸和沉淀的糖处理过程中变性并且因此无法保留在最终产物(糖)中。 因此,用于糖处理/净化的酶的应用在消费者中并不引起任何不利的健康影响
[0103] 通过参考以下具体的实施例可以获得更完整的理解,提供该具体的实施例仅仅用 于说明的目的而并非旨在限制公开的范围。
[0104] 实施例 [0105] 实施例1:
[0106] 糖汁液的提取:
[0107] 甘蔗汁液/糖汁液提取通常是连续法,其涉及三台研磨机(mi 11)/压碎机 (crusher)。研磨机可以为辑式(roller type)或槌式(mallet)。在压碎期间,甘鹿的节点 (node of cane)被破坏并且将茎压平从而提取汁液。在首次压碎时从每台研磨机收集汁液 并称作为初级汁液(primary juice)。在后续的研磨中收集的较差的汁液被再加工并且通 常将热水应用于最后的研磨机从而使提取最大化。混合的汁液是在随后的压碎中收集的汁 液连同初级汁液的组合。
[0108] 通过任何其它提取方法制备的甘蔗汁液可适用于本公开并可以在本公开中使用。
[0109] 酶共混物的制备:
[011 0]制备酶共混物的方法,广泛地包括以下步骤: Com] 1.分析单独的酶样品从而确证活性 [0112] 2.按照组合物称重酶样品
[0113] 3.共混酶连同赋形剂和添加剂从而获得酶共混物。
[0114] 可替代地,可以直接使用由单独的酶组成的可商购的多酶制剂。通常在共培养较 少选择的微生物菌株,或具有编码多种酶的质粒的单一的重组菌株,或在产生酶共同体 (consortium)的多种底物上生长的单一菌株之后,获得这样的产物。
[0115] 在本公开中,分析如上所述的单独的酶的活性。每一种酶称量出1 g,从而制备酶的 各种组合的混合物。很好地匀质酶的每一种组合从而提供酶共混物。酶共混物包括选自包 含木聚糖酶(外切木聚糖酶,内切木聚糖酶或两者)、纤维素酶(外切纤维素酶、内切纤维素 酶、纤维二糖酶或它们的组合)、半纤维素酶、β-葡聚糖酶(木葡聚糖特异性内切-β-1,4_葡 聚糖酶、木葡聚糖-特异性外切-β_1,4-葡聚糖酶或两者)可选地连同葡糖氧化酶、淀粉酶 (α_淀粉酶、淀粉酶、Υ-淀粉酶)、半乳糖苷酶(α_半乳糖苷酶,β_半乳糖苷酶或两者)和α_ 葡聚糖酶或它的异构体支链淀粉酶和抗坏血酸或它们的任何组合的组的多种酶。
[0116] 使用酶共混物的目的是破坏多糖-着色剂复合体,成为很容易地分散至无色的和 可溶的组分中的形式并且防止酚类氧化成带颜色的对应物。
[0117] 酶可以以固体或液体的形式从商业上获得。然而,为了稳定性以及抑制在溶液中 的蛋白质-蛋白质相互作用的目的,粉末形式在本公开中是优选的。
[0118] 优选的酶从微生物菌株获得并且每克酶蛋白质具有充足的活性从而在可用保持 时间内经济地溶解并去除着色剂和造成浑浊的物质。
[0119] 表1:在酶共混物中使用的酶的微生物来源。
[0120]
[0121] 在本公开的酶共混物中使用非酶组分,抗坏血酸可以由微生物发酵产生或合成制 造。
[0122] 酶的商业来源是来自于以下酶制造商如No vozyme、Advanced enzyme s、 Genencore、Dyadic、DSM、Meiji Seiko〇
[0123] 表2:酶共混物组合物A至G的组成
[0124]
[0125] 实施例2:
[0126] 获得实验室规模的无硫甘蔗汁液/糖汁液的步骤:
[0127] a)使用酶共混物组合物'A' :
[0128] 将100ml甘蔗汁液/糖汁液等分放入两个锥形烧瓶中。记录初始汁液的pH。将约 30ppm的酶共混物' A '(其包括50 % w/w的木聚糖酶(外切木聚糖酶或内切木聚糖酶)和50 % w/w的纤维素酶(外切纤维素酶或纤维二糖水解酶),可选地连同赋形剂)添加至一个烧瓶 中。把另一个烧瓶当作对照。将两个烧瓶放置在维持于70°C的水浴中直到汁液的温度达到 约70°C。在约70°C下保持烧瓶约10分钟。在约10分钟之后,将烧瓶冷却至约28°C(环境温度) 此后使用氧化钙(石灰)中和测试和对照烧瓶(在PH7下)。此后塞住烧瓶并且允许在100°C下 放置45-50分钟。此后冷却烧瓶并且在其中的内容物过滤并检测ICUMSA(糖品统一分析方法 国际委员会(International Commission for Uniform Method of Sugar Analysis))〇
[0129] b)使用酶共混物组合物'B':
[0130] 将100ml甘蔗汁液/糖汁液等分放入两个锥形烧瓶中。记录初始汁液的pH。将约 30ppm的酶共混物'B'(其包括40%w/w的木聚糖酶(外切木聚糖酶或内切木聚糖酶),40%w/ w的纤维素酶(外切纤维素酶或纤维二糖水解酶),20%w/w的半纤维素酶,可选地连同赋形 剂)添加至一个烧瓶中。把另一个烧瓶当作对照。将两个烧瓶放置在维持于75°C的水浴中直 到汁液的温度达到约75°C。在约75°C下保持烧瓶约15分钟。在约15分钟之后,将烧瓶冷却至 约30°C(环境温度)此后使用氧化钙(石灰)中和测试和对照烧瓶(在pH7下)。此后塞住烧瓶 并且允许在l〇〇°C下放置45-60分钟。此后冷却烧瓶并且在其中的内容物过滤并检测ICUMSA (糖品统一分析方法国际委员会)。
[0131] c)使用酶共混物组合物'C':
[0132] 将100ml甘蔗汁液/糖汁液等分放入两个锥形烧瓶中。记录初始汁液的pH。将约 30ppm的酶共混物'C'(其包括40%w/w的木聚糖酶(外切木聚糖酶或内切木聚糖酶),40%w/ w的纤维素酶(外切纤维素酶或纤维二糖水解酶),10%w/w的半纤维素酶和10%w/w的β-葡 聚糖酶,可选地连同赋形剂)添加至一个烧瓶中。把另一个烧瓶当作对照。将两个烧瓶放置 在维持于65°C的水浴中直到汁液的温度达到约65°C。在约65°C下保持烧瓶约10分钟。在约 10分钟之后,将烧瓶冷却至约25°C(环境温度)此后使用氧化钙(石灰)中和测试和对照烧瓶 (在PH7下)。此后塞住烧瓶并且允许在100°C下放置45-60分钟。此后冷却烧瓶并且在其中的 内容物过滤并检测ICUMSA(糖品统一分析方法国际委员会)。
[0133] d)使用酶共混物组合物'D':
[0134] 将100ml甘蔗汁液/糖汁液等分放入两个锥形烧瓶中。记录初始汁液的pH。将约 30ppm的酶共混物'D'(其包括30%w/w的木聚糖酶(外切木聚糖酶或内切木聚糖酶)、30%w/ w的纤维素酶(外切纤维素酶或纤维二糖水解酶)、20%w/w的半纤维素酶,10%w/w的α淀粉 酶和10%w/w的β-葡聚糖酶,可选地连同赋形剂)添加至一个烧瓶中。把另一个烧瓶当作对 照。将两个烧瓶放置在维持于70°C的水浴中直到汁液的温度达到70°C。在约70°C下保持烧 瓶约10分钟。在约10分钟之后,将烧瓶冷却至约28°C(环境温度)此后使用氧化钙(石灰)中 和测试和对照烧瓶(在PH7下)。此后塞住烧瓶并且允许在100°C下放置45-50分钟。此后冷却 烧瓶并且在其中的内容物过滤并检测ICUMSA(糖品统一分析方法国际委员会)。
[0135] e)使用酶共混物组合物'E':
[0136] 将100ml甘蔗汁液/糖汁液等分放入两个锥形烧瓶中。记录初始汁液的pH。将约 30ppm的酶共混物'E'(其包括30%w/w的木聚糖酶(外切木聚糖酶或内切木聚糖酶)、30%w/ w的纤维素酶(外切纤维素酶或纤维二糖水解酶)、15 % w/w的半纤维素酶、20 % w/w的α淀粉 酶和5%w/w的β-葡聚糖酶,可选地连同赋形剂)添加至一个烧瓶中。把另一个烧瓶当作对 照。将两个烧瓶放置在维持于70°C的水浴中直到汁液的温度达到70°C。在约70°C下保持烧 瓶约10分钟。在约10分钟之后,将烧瓶冷却至约28°C(环境温度)此后使用氧化钙(石灰)中 和测试和对照烧瓶(在PH7下)。此后塞住烧瓶并且允许在100°C下放置45-50分钟。此后冷却 烧瓶并且在其中的内容物过滤并检测ICUMSA(糖品统一分析方法国际委员会)。
[0137] f)使用酶共混物组合物'F' :
[0138] 将100ml甘蔗汁液/糖汁液等分放入两个锥形烧瓶中。记录初始汁液的pH。将约 30ppm的酶共混物'F'(其包括25%w/w的木聚糖酶(外
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