低聚果糖的制备方法
【专利摘要】本发明公开一种低聚果糖的制备方法，包括以下步骤：(1)将5?15重量份的菊芋粉碎至10?50目，再加入到15?25重量份酶液中，先在45?65℃水浴下酶解30?180分钟，然后在90?100℃水浴下灭酶活5?15分钟，得到酶解液；(2)将酶解液加入到5?15重量份酸液中，在65?125℃下酸解30?120分钟，得到酸解液；(3)将酸解液用活性炭进行脱色，过滤，得到脱色液；(4)将脱色液经纳滤、超滤、除盐、干燥，即得。本发明提供的低聚果糖制备方法，以菊芋为原料，经粉碎、酶解、酸解、过滤、超滤等步骤后烘干制得。与现有技术相比，本发明最终得到的低聚果糖溶液中低聚果糖含量高，且对苦素和苦肽的脱除效果好，操作方便，具有广阔的工业应用前景。
【专利说明】
低聚果糖的制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及营养食品领域，具体设及一种低聚果糖的制备方法。
【背景技术】
[0002] 菊芋化elianthustuberosusL.)又称洋姜、鬼子姜，为菊科向日葵属，一年或多年 生草本植物，其块茎呈纺键形或不规则瘤形。菊芋原产于北美，经欧洲传入我国，在我国各 地均有种植。菊芋适应性强，对气候和±壤条件要求不高，耐贫瘡、耐旱、耐寒和耐酸碱。菊 芋种植简易，一次播种多次收获，产量极高，平均亩产可达2000-5000kg。菊芋的根系发达， 可改善±壤的结构，增加孔隙率和水稳性团粒结构，所W菊芋很适于治理±地荒漠化和防 风固沙。
[0003] 菊芋块茎含水量为80%，碳水化合物12%，膳食纤维4%，蛋白质3%，灰分1 %。其 中，碳水化合物中的80%为菊粉。由此可W看出，菊芋是十分理想的菊粉原料，来源丰富，菊 粉含量高。
[0004] 菊粉又名菊糖（Inulin),是由果糖经0-2,1糖巧键连接而成的线性直链多糖，末端 连接一个葡萄糖残基。菊粉是由分子大小不等果聚糖组成的混合物，其聚合度通常为2-60， 平均为30。
[0005] 菊粉为白色无定型粉末，可溶于水，具有很好的热稳定性。与舰不成颜色反应;没 有还原性。菊粉是一种天然功能性食用多糖，具有抗炎、降低血清胆固醇、抗肿瘤W及增强 免疫等广泛的药理功效。
[0006] 低聚果糖（fructooligsacchrideJOS)又称寡果糖或薦果S糖族低聚糖，是由果 糖单体通过e糖巧键连接成的不被内源酶水解的果糖聚合物。分子式为G-F-化，n = l-3或 尸111，111 = 2-7，（6^分别代表葡萄糖基和果糖基，11代表葡萄糖单位数，111代表果糖单位数）。低 聚果糖是一典型符合益生元的功能性低聚糖。它的保健功能一是基于它是一种双岐增殖因 子，可改善肠道内的微生物菌群，抑制有害菌的生长，减少和抑制肠内腐败物的产生;其二 是一种水溶性的膳食纤维，降低血脂，改善脂质代谢，降低血液中胆固醇和甘油=脂含量。 此外还可减少肝脏毒素，在肠中生成抗癌的有机酸，有显著的防癌功能，对乳腺癌、结肠癌 有预防和治疗作用及增加 B类维生素的合成量，提高人体的免疫调节作用，抑制肿瘤细胞生 长。低聚果糖是FDA认可的GRAS级别的食品配料，安全性高。在国际上确认为一种功能性食 品配料。
[0007] 本发明提供了一种低聚果糖的制备方法，降解时间短、降解完全、收率高。
【发明内容】
[000引针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种低聚果 糖的制备方法。
[0009] 本发明目的是通过如下技术方案实现的：
[0010] -种低聚果糖的制备方法，包括W下步骤：
[0011] (I)将5-15重量份的菊芋粉碎至10-50目，再加入到15-25重量份酶液中，先在45-65°C水浴下酶解30-180分钟，然后在90-100°C水浴下灭酶活5-15分钟，得到酶解液；
[001^ (2)将酶解液加入到5-15重量份酸液中，在65-125°C下酸解30-120分钟，得到酸解 液；
[0013] (3)将酸解液用活性炭进行脱色，过滤，得到脱色液；
[0014] (4)将脱色液经纳滤、超滤、除盐、干燥，即得。
[0015] 优选地，所述步骤（1)中的酶液由下述质量百分比的原料组成:0-葡萄糖巧酶1-5%、a-淀粉酶1-5%、无花果蛋白酶1-5%、水87-97%。
[0016] 优选地，所述步骤(2)中的酸液由下述质量百分比的原料组成:乳酸0.2-2%、苹果 酸0.2-2 %、巧樣酸0.2-2 %、水94-99 %。
[0017] 优选地，所述步骤(3)中的活性炭与酸解液的固液比0.01-0.1 g/ml。
[0018] 优选地，所述步骤(3)中的过滤为板框过滤机过滤，采用150-200目的滤布。
[0019] 优选地，所述步骤(4)中的纳滤为将脱色液用截留分子量为200-300的纳滤膜过 滤，得到浓缩液;超滤为将浓缩液用截留分子量为1500的超滤膜室溫过滤，得到透过液;除 盐为将透过液依次经强阳离子交换柱和强阴离子交换柱洗脱除盐，洗脱流速均为0.5-2.5ml/min，流动相为水，得到洗脱液;干燥为将洗脱液用喷雾干燥机干燥，进风溫度为100-15(TC。
[0020] 本发明提供的低聚果糖制备方法，W菊芋为原料，经粉碎、酶解、酸解、过滤、超滤 等步骤后烘干制得。与现有技术相比，本发明最终得到的低聚果糖溶液中低聚果糖含量高， 且对苦素和苦肤的脱除效果好，操作方便，具有广阔的工业应用前景。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合实施例对本发明做进一步的说明，W下所述，仅是对本发明的较佳实施 例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述掲示 的技术内容加 W变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明 的技术实质对W下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
[0022] 实施例中各原料介绍：
[0023] 菊芋，采用徐州绿姿农产品专业合作社提供的菊芋。
[0024] 0-葡萄糖巧酶，CAS号：9001-22-3,采用深圳一诺食品配料有限公司提供的酶活为 lOOOOU/g的0-葡萄糖巧酶。
[00巧]a-淀粉酶，CAS:9000-90-2,采用山东信得利生物工程有限公司提供的酶活力为 lOOOOU/g的a-淀粉酶。
[0026] 无花果蛋白酶，CAS号:9001-33-6,采用湖南食添生物科技有限公司提供的酶活为 lOOOOU/g的无花果蛋白酶。
[0027] 乳酸，CAS 号：849585-22-4。
[0028] 苹果酸，为D-苹果酸，CAS号:636-61-3。
[00 巧]巧樣酸，CAS 号：77-92-9。
[0030] 活性炭，CAS号:64365-11-3,采用青岛嘉德滤料有限公司生产的50目活性炭。
[0031] 实施例1
[0032] 低聚果糖的具体制备方法，包括W下步骤：
[0033] (1)将10重量份的菊芋粉碎至20目，再加入到20重量份酶液中揽拌混合均匀，先在 55°C水浴下酶解60分钟，然后在95°C水浴下灭酶活10分钟，得到酶解液；
[0034] (2)将步骤(1)得到的酶解液加入到10重量份酸液中揽拌混合均匀，在85°C下酸解 60分钟，得到酸解液；
[0035] (3)将活性炭与酸解液按固液比为0.02g/ml混合（即每100mL酸解液加入2克活性 炭），得到混合液;将混合液300转/分揽拌20分钟进行脱色，然后采用板框过滤机过滤，滤布 为180目，得到脱色液；
[0036] (4)将脱色液用截留分子量为200的纳滤膜过滤，得到浓缩液;超滤为将浓缩液用 截留分子量为1500的超滤膜室溫过滤，得到透过液;除盐为将透过液依次经强阳离子交换 柱和强阴离子交换柱洗脱除盐，洗脱流速均为1.5ml/min，流动相为水，得到洗脱液;干燥为 将洗脱液用喷雾干燥机干燥，进风溫度为120°C。得到实施例1的低聚果糖。
[0037] 所述步骤（1)中的酶液由下述质量百分比的原料组成:0-葡萄糖巧酶2%、a-淀粉 酶2%、无花果蛋白酶2%、蒸馈水94%。将0-葡萄糖巧酶、a-淀粉酶、无花果蛋白酶加入到蒸 馈水中揽拌混合均匀即得酶液。
[0038] 所述步骤(2)中的酸液由下述质量百分比的原料组成:乳酸0.8%、苹果酸0.8%、 巧樣酸0.8%、蒸馈水97.6%。将乳酸、苹果酸、巧樣酸加入到蒸馈水中揽拌混合均匀即得酸 液。
[0039] 实施例2
[0040] 与实施例1基本相同，区别仅仅在于:所述步骤（1)中的酶液由下述质量百分比的 原料组成:曰-淀粉酶3%、无花果蛋白酶3%、蒸馈水94%。将a-淀粉酶、无花果蛋白酶加入到 蒸馈水中揽拌混合均匀即得酶液。得到实施例2的低聚果糖。
[0041 ] 实施例3
[0042] 与实施例1基本相同，区别仅仅在于:所述步骤（1)中的酶液由下述质量百分比的 原料组成:e-葡萄糖巧酶3%、无花果蛋白酶3%、蒸馈水94%。将0-葡萄糖巧酶、无花果蛋白 酶加入到蒸馈水中揽拌混合均匀即得酶液。得到实施例3的低聚果糖。
[0043] 实施例4
[0044] 与实施例1基本相同，区别仅仅在于:所述步骤（1)中的酶液由下述质量百分比的 原料组成:e-葡萄糖巧酶3%、a-淀粉酶3%、蒸馈水94%。将0-葡萄糖巧酶、a-淀粉酶加入到 蒸馈水中揽拌混合均匀即得酶液。得到实施例4的低聚果糖。
[0045] 实施例5
[0046] 与实施例1基本相同，区别仅仅在于:所述步骤(2)中的酸液由下述质量百分比的 原料组成:苹果酸1.2%、巧樣酸1.2%、蒸馈水97.6%。将苹果酸、巧樣酸加入到蒸馈水中揽 拌混合均匀即得酸液。得到实施例5的低聚果糖。
[0047] 实施例6
[0048] 与实施例1基本相同，区别仅仅在于:所述步骤(2)中的酸液由下述质量百分比的 原料组成:乳酸1.2%、巧樣酸1.2%、蒸馈水97.6%。将乳酸、巧樣酸加入到蒸馈水中揽拌混 合均匀即得酸液。得到实施例6的低聚果糖。
[0049] 实施例7
[0050]与实施例1基本相同，区别仅仅在于:所述步骤(2)中的酸液由下述质量百分比的 原料组成:乳酸1.2%、苹果酸1.2%、蒸馈水97.6%。将乳酸、苹果酸加入到蒸馈水中揽拌混 合均匀即得酸液。得到实施例7的低聚果糖。
[00引]测试例1
[0052]对实施例1-7制备的低聚果糖的产率进行统计，低聚果糖产率（％ )=低聚果糖质 量/菊芋粉质量X 100%。具体结果见表1。
[0化3] 車1 里摇?亩态4主里車巧仿.
[0化4]
[0化5]
[0056]比较实施例1与实施例2-4,实施例1(0-葡萄糖巧酶、a-淀粉酶、无花果蛋白酶复 配)低聚果糖产率明显高于实施例2-4(0-葡萄糖巧酶、a-淀粉酶、无花果蛋白酶中任意二者 复配）；比较实施例1与实施例5-7,实施例1(乳酸、苹果酸、巧樣酸复配)低聚果糖产率明显 高于实施例5-7(乳酸、苹果酸、巧樣酸中任意二者复配）。
[0化7] 测试例2
[005引将实施例1-7制备的低聚果糖，置于25°C，相对湿度85%环境下保藏半年，采用 《GB/T 4789.2-2010食品卫生微生物学检验菌落总数测定》进行菌落总数测试。具体测试结 果见表2。
[0化9]表2:菌落总数测试表cfu/g
LUUW」 发巧人息外的发现，化救买砸例1巧买砸例2-4,买砸例Uii-葡萄糖甘觸、a-従粉 酶、无花果蛋白酶复配)防腐性能明显优于实施例2-4(0-葡萄糖巧酶、a-淀粉酶、无花果蛋 白酶中任意二者复配）；比较实施例1与实施例5-7,实施例1(乳酸、苹果酸、巧樣酸复配)防 腐性能明显优于实施例5-7(乳酸、苹果酸、巧樣酸中任意二者复配）。
[0062] 测试例3
[0063] 将实施例1-7制备的低聚果糖中聚合度3-7的低聚果糖含量进行测试。测试结果见 表3。
[0064] 表3:聚合度2-10的低聚果糖含量测试结果表单位：％
[0066]由表3可知，本发明低聚果糖聚合度集中分布在3-7之间。在比较实施例1与实施例 2-4,实施例1(0-葡萄糖巧酶、a-淀粉酶、无花果蛋白酶复配)聚合度3-7的低聚果糖明显高 于实施例2-4(0-葡萄糖巧酶、a-淀粉酶、无花果蛋白酶中任意二者复配）；比较实施例1与实 施例5-7,实施例1(乳酸、苹果酸、巧樣酸复配)聚合度3-7的低聚果糖明显高于实施例5-7 (乳酸、苹果酸、巧樣酸中任意二者复配）。
【主权项】
1. 一种低聚果糖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将5-15重量份的菊芋粉碎至10-50目，再加入到15-25重量份酶液中，先在45-65°C 水浴下酶解30-180分钟，然后在90-100°C水浴下灭酶活5-15分钟，得到酶解液； (2) 将酶解液加入到5-15重量份酸液中，在65-125Γ下酸解30-120分钟，得到酸解液； (3) 将酸解液用活性炭进行脱色，过滤，得到脱色液； (4) 将脱色液经纳滤、超滤、除盐、干燥，即得。2. 如权利要求1所述的低聚果糖的制备方法，其特征在于:所述步骤（1)中的酶液由下 述质量百分比的原料组成:β-葡萄糖苷酶1-5%、α-淀粉酶1-5%、无花果蛋白酶1-5%、水 87-97% 〇3. 如权利要求1或2所述的低聚果糖的制备方法，其特征在于:所述步骤(2)中的酸液由 下述质量百分比的原料组成:乳酸〇. 2-2 %、苹果酸0.2-2 %、柠檬酸0.2-2 %、水94-99 %。4. 如权利要求1或2所述的低聚果糖的制备方法，其特征在于:所述步骤(3)中的活性炭 与酸解液的固液比〇. 〇 1 -〇. 1 g/ml。5. 如权利要求1或2所述的低聚果糖的制备方法，其特征在于:所述步骤(3)中的过滤为 板框过滤机过滤，采用150-200目的滤布。
【文档编号】C12P19/00GK105861594SQ201610345868
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】张露引
【申请人】上海艾苛密进出口有限公司