纤维素载体固化β-甘露聚糖酶，在55°C水浴下进行搅拌反应4h，反应结束后把滤渣用水洗涤，得滤液和魔芋浊液合并，用质量浓度15%氢氧化钠溶液调节滤液pH为7.5，调节后将滤液在50°C下真空浓缩至过饱和糖浆；向过饱和糖浆中加入0.1mg甘露糖晶体，室温静置20h，待有晶体析出时，在90°C的水浴下缓慢加入5mL质量分数无水乙醇溶液，有大量晶体析出，室温静置20h后抽滤，将得到的晶体干燥至恒重，即为低聚甘露糖。
[0010]本发明制得的低聚甘露糖可以应用于食品中，例如替代饮料中白砂糖的30%，具有低热值、低甜度、不引发龋齿、不增加血糖浓度效果;添加在奶油食品中，可将原来白砂糖的10%更换为低聚甘露糖，可提高产品的乳化性，而且食用起来避免油腻口感;将低聚甘露糖替代白砂糖添加在保健食品中，具有增强免疫力，抗病防病，改善肠道健康状况的功能。
[0011]实例2
取7g纳米纤维素，将其浸泡在质量分数5%氢氧化钠溶液中，搅拌混合ISmin后抽滤，将滤渣用去离子水洗涤4次再抽滤，将滤渣烘干，烘干后按2.0g/L加入质量浓度10%高碘酸钠溶液中，在45°C下置于摇床中避光振荡35min，振荡后过滤，得到滤渣放入质量浓度0.2mol/L乙二醇中浸泡30min，洗除多余高碘酸钠，浸泡后再将滤渣用去离子冲洗4次，烘干得改性纳米纤维素;将pH7.5磷酸盐缓冲液中按2mg/mL加入β-甘露聚糖酶，在40°C水浴下搅拌至固体溶解，将溶液用超声波在450W进行破碎，破碎9s后隔4s再破碎，17min后得到破碎液放入冰箱中冷却至4°C，取出立即加入分离机中，在5500r/min转速下离心分离17min，收集上清液，得到β-甘露聚糖酶酶液;将得到的改性纳米纤维素按0.2g/L加入到β-甘露聚糖酶酶液，温度控制在4°C在恒温摇床中以250r/min转速下进行振荡1.5h，振荡后放入冰箱中静置固化I Ih，固化完全后过滤，将滤渣分别用pH6.5?8.0磷酸盐缓冲溶液和去离子水冲洗2次，冲洗后冷冻干燥就可得到纳米纤维素载体固化β-甘露聚糖酶;按质量比3:5称取65g魔芋粉加入到质量浓度为87%的乙醇溶液中，在60°C水浴中进行搅拌混合17min，得魔芋浊液，用冰醋酸调节pH为4.5，调节后加入总质量0.6%纳米纤维素载体固化β-甘露聚糖酶，在60°C水浴下进行搅拌反应5h，反应结束后把滤渣用水洗涤，得滤液和魔芋浊液合并，用质量浓度15%氢氧化钠溶液调节滤液pH为8.0，调节后将滤液在55°C下真空浓缩至过饱和糖浆；向过饱和糖浆中加入0.2mg甘露糖晶体，室温静置21h，待有晶体析出时，在93°C的水浴下缓慢加入7mL质量分数无水乙醇溶液，有大量晶体析出，室温静置21h后抽滤，将得到的晶体干燥至恒重，即为低聚甘露糖。
[0012]本发明制得的低聚甘露糖可以应用于食品中，例如替代饮料中白砂糖的40%，具有低热值、低甜度、不引发龋齿、不增加血糖浓度效果;添加在奶油食品中，可将原来白砂糖的13%更换为低聚甘露糖，可提高产品的乳化性，而且食用起来避免油腻口感;将低聚甘露糖替代白砂糖添加在保健食品中，具有增强免疫力，抗病防病，改善肠道健康状况的功能。
[0013]实例3
取5?8g纳米纤维素，将其浸泡在质量分数5%氢氧化钠溶液中，搅拌混合20min后抽滤，将滤渣用去离子水洗涤5次再抽滤，将滤渣烘干，烘干后按2.5g/L加入质量浓度10%高碘酸钠溶液中，在50°C下置于摇床中避光振荡40min，振荡后过滤，得到滤渣放入质量浓度0.2mol/L乙二醇中浸泡35min，洗除多余高碘酸钠，浸泡后再将滤渣用去离子冲洗5次，烘干得改性纳米纤维素;将PH8.0磷酸盐缓冲液中按3mg/mL加入β-甘露聚糖酶，在45°C水浴下搅拌至固体溶解，将溶液用超声波在500W进行破碎，破碎I Os后隔5s再破碎，20min后得到破碎液放入冰箱中冷却至4°C，取出立即加入分离机中，在6000r/min转速下离心分离20min，收集上清液，得到甘露聚糖酶酶液;将得到的改性纳米纤维素按0.3g/L加入到β-甘露聚糖酶酶液，温度控制在4°C在恒温摇床中以300r/min转速下进行振荡2h，振荡后放入冰箱中静置固化12h，固化完全后过滤，将滤渣分别用pH8.0磷酸盐缓冲溶液和去离子水冲洗3次，冲洗后冷冻干燥就可得到纳米纤维素载体固化β-甘露聚糖酶;按质量比3:5称取SOg魔芋粉加入到质量浓度为90%的乙醇溶液中，在65°C水浴中进行搅拌混合20min，得魔芋浊液，用冰醋酸调节pH为5.0，调节后加入总质量0.8%纳米纤维素载体固化β-甘露聚糖酶，在65°C水浴下进行搅拌反应6h，反应结束后把滤渣用水洗涤，得滤液和魔芋浊液合并，用质量浓度15%氢氧化钠溶液调节滤液pH为8.5，调节后将滤液在60°C下真空浓缩至过饱和糖浆；向过饱和糖浆中加入0.3mg甘露糖晶体，室温静置22h，待有晶体析出时，在95°C的水浴下缓慢加入SmL质量分数无水乙醇溶液，有大量晶体析出，室温静置22h后抽滤，将得到的晶体干燥至恒重，即为低聚甘露糖。
[0014]本发明制得的低聚甘露糖可以应用于食品中，例如替代饮料中白砂糖的60%，具有低热值、低甜度、不引发龋齿、不增加血糖浓度效果;添加在奶油食品中，可将原来白砂糖的15%更换为低聚甘露糖，可提高产品的乳化性，而且食用起来避免油腻口感;将低聚甘露糖替代白砂糖添加在保健食品中，具有增强免疫力，抗病防病，改善肠道健康状况的功能。
【主权项】
1.一种纳米纤维素载体固化β-甘露聚糖酶制备低聚甘露糖的方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)取5?8g纳米纤维素，将其浸泡在质量分数5%氢氧化钠溶液中，搅拌混合15?20min后抽滤，将滤渣用去离子水洗涤3?5次再抽滤，将滤渣烘干，烘干后按1.5?2.5g/L加入质量浓度10%高碘酸钠溶液中，在40?50°C下置于摇床中避光振荡30?40min，振荡后过滤，得到滤渣放入质量浓度0.2mol/L乙二醇中浸泡25?35min，洗除多余高碘酸钠，浸泡后再将滤渣用去离子冲洗3?5次，烘干得改性纳米纤维素； (2)将pH6.5?8.0磷酸盐缓冲液中按I?3mg/mL加入β-甘露聚糖酶，在35?45°C水浴下搅拌至固体溶解，将溶液用超声波在400?500W进行破碎，破碎8?1s后隔3?5s再破碎，15?20min后得到破碎液放入冰箱中冷却至4°C，取出立即加入分离机中，在5000?6000r/min转速下离心分离15?20min，收集上清液，得到甘露聚糖酶酶液； (3)将步骤(I)得到的改性纳米纤维素按0.1?0.3g/L加入到上述β-甘露聚糖酶酶液，温度控制在4°C在恒温摇床中以200?300r/min转速下进行振荡I?2h，振荡后放入冰箱中静置固化10?12h，固化完全后过滤，将滤渣分别用pH6.5?8.0磷酸盐缓冲溶液和去离子水冲洗I?3次，冲洗后冷冻干燥就可得到纳米纤维素载体固化β-甘露聚糖酶； (4)按质量比3:5称取50?80g魔芋粉加入到质量浓度为85?90%的乙醇溶液中，在55?65°C水浴中进行搅拌混合15?20min，得魔芋浊液，用冰醋酸调节pH为4.0?5.0，调节后加入总质量0.5?0.8%纳米纤维素载体固化β-甘露聚糖酶，在55?65°C水浴下进行搅拌反应4?6h，反应结束后把滤渣用水洗涤，得滤液和魔芋浊液合并，用质量浓度15%氢氧化钠溶液调节滤液pH为7.5?8.5，调节后将滤液在50?60°C下真空浓缩至过饱和糖浆； (5)向上述过饱和糖浆中加入0.1?0.3mg甘露糖晶体，室温静置20?22h，待有晶体析出时，在90?95°C的水浴下缓慢加入5?8mL质量分数无水乙醇溶液，有大量晶体析出，室温静置20?22h后抽滤，将得到的晶体干燥至恒重，即为低聚甘露糖。
【专利摘要】本发明公开了一种纳米纤维素载体固定化β-甘露聚糖酶制备低聚甘露糖的方法，属于低聚甘露糖制备领域。本发明以魔芋粉为原料，制成的固化酶为催化剂，水解得到的低聚甘露糖产率大、纯度高，而且制备工艺简单、成本低，以纳米纤维素材料为β-甘露聚糖酶载体得固定化酶，由于纳米纤维素巨大的比表面积，可以有利于酶固定量的提高，促使固定化酶和底物频繁碰撞，很好地保持酶的活性，大幅度提高催化效率，并且其贮存稳定性高、分离回收容易、可多次重复使用。
【IPC分类】C12P19/14, C12P19/12, C12N11/12, C12P19/04
【公开号】CN105524911
【申请号】CN201610062827
【发明人】王力威, 王志慧
【申请人】常州达奥新材料科技有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年1月29日