本發(fā)明涉及酶工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低聚果糖生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

低聚果糖,又稱寡聚果糖或蔗果三糖族低聚糖,是指在蔗糖分子的果糖殘基上通過β(2-1)糖苷鍵連接1-3個分子果糖基而成的蔗果三糖，蔗果四糖，和蔗果五糖及其混合物。天然的或用酶法生產(chǎn)的低聚果糖,其結(jié)構(gòu)式表示為gfn(g為葡萄糖基，f為果糖基，n＝2-6)，屬于果糖與葡萄糖構(gòu)成的直鏈低聚糖，低聚果糖具有著優(yōu)越的生理功效和加工性能而受到極大的重視，在日本、歐洲等許多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)批準(zhǔn)作為功能性食品添加劑使用。低聚果糖可以排毒養(yǎng)顏、防止便秘，促進(jìn)機(jī)體對礦物元素的吸收，改善腸道菌群結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)人體免疫力，具有比葡萄糖、蔗糖明顯優(yōu)越的營養(yǎng)保健功效，因此越來越廣泛的應(yīng)用于罐頭、飲料及烘烤食品加工中。

目前，制備殼低聚糖的方法多為酶解法，殼聚糖和纖維素有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，因此纖維素酶常作為非專一性殼聚糖水解酶來降解殼聚糖。但由于酶是由蛋白質(zhì)組成，其結(jié)構(gòu)對所處的環(huán)境十分敏感，穩(wěn)定性差，反應(yīng)條件苛刻，且不能重復(fù)使用。另外水解產(chǎn)物中含有一定的糖與酶蛋白的復(fù)合物，可引起熱原反應(yīng)，不宜將其應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。

茶為人門的最佳飲料。據(jù)科學(xué)測定，茶葉含有蛋白質(zhì)、脂肪、10多種維生素，還有茶多酚、咖啡堿、和脂多糖等近300種成分，具有調(diào)節(jié)生理功能，發(fā)揮多方面的保健和藥理作用。由于茶具有防止人體內(nèi)固醇升高，有防治心肌梗塞的作用，茶多酚還能清除機(jī)體過量的自由基，抑制和殺來病原菌。此外，茶還有提神、消除疲勞、抗菌等作用。低聚果糖加入茶中一起飲用對于人體腸道具有極大的好處，但是由于目前的部分低聚果糖甜度過高，影響到茶原有的清香，大部分人不愿意添加低聚果糖到茶中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述內(nèi)容，有必要提供一種低聚果糖生產(chǎn)方法，該方法提供一種適合添加到茶中一起飲用的低聚果糖茶伴侶，不僅不影響茶原有的清香品味，還能提升茶品味口感,并且有利于改善腸道供能，利于人體吸收茶的有益成分。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種低聚果糖生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

(1)果糖基轉(zhuǎn)移酶的制備：選擇黑曲霉和米曲霉作為分泌果糖基轉(zhuǎn)移酶的菌株，配制專用發(fā)酵培養(yǎng)基，按重量百分比加入黑曲霉和米曲霉，黑曲霉接種量為2-4％，米曲霉接種量為3-5％，培養(yǎng)3-7d，形成發(fā)酵物，所述培養(yǎng)基按重量份數(shù)包括以下原料組成：麩皮80-100份，蔗糖10-15份、硫酸鈣1-2份、碳酸鈉0.5-1份，碳酸鎂0.1-0.5份；

(2)分離提純：然后將培養(yǎng)得到的菌絲進(jìn)行破壁，再用離心法將酶分離純化；

(3)固定化：用特制固定化載體將酶固定下來；

(4)利用該酶制劑進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)低聚果糖：利用柱式反應(yīng)法生產(chǎn)低聚果糖茶伴侶；

進(jìn)一步的，所述菌絲進(jìn)行破壁破壁方法采用超聲波破碎法或溶菌酶法。

進(jìn)一步的，所述固定化載體方法為：將細(xì)菌纖維素膜按7g/l-12g/l加入二氫吡啶中，攪拌均勻，再加入硫酸，細(xì)菌纖維素與硫酸的比例為3-7g：100ml，制備得到改性的細(xì)菌纖維素膜，分離純化的酶在在0-4℃條件下靜置5-15h，使酶吸附在細(xì)菌纖維素膜表面，再使用緩沖液對細(xì)菌纖維素膜沖洗以得到固定化了酶的細(xì)菌纖維素膜。

進(jìn)一步的，所述緩沖液為10％(w/v)過硫酸銨溶液。

進(jìn)一步的，所述生產(chǎn)低聚果糖方法為，在反應(yīng)罐中，加入白菊花蔗糖溶液，同時加入固定化果糖轉(zhuǎn)移酶，控制反應(yīng)液在ph5-7攪拌反應(yīng)10-50h，監(jiān)測低聚果糖的含量，果糖含量達(dá)標(biāo)后，過濾反應(yīng)液，分離回收固定化酶，然后濾液進(jìn)一步精濾、離子交換和噴霧干燥成高純度低聚果糖茶伴侶。

進(jìn)一步的，利用碳酸鈣來控制反應(yīng)液的ph值。

進(jìn)一步的，白菊花蔗糖溶液配制方法為：按重量份計取白菊花10-15份、枸杞1-5份和蔗糖100-120份，將白菊花和枸杞粉碎與蔗糖混合再加入適量的水配制成白菊花蔗糖溶液。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明培養(yǎng)基具有針對性，可以快速培養(yǎng)出果糖基轉(zhuǎn)移酶

(2)本發(fā)明先對細(xì)菌纖維素表面進(jìn)行了改性預(yù)處理，使細(xì)菌纖維素表面更有利于吸附果糖基轉(zhuǎn)移酶，同時固定化載體的重復(fù)利用率也比較高。

(3)本發(fā)明的白菊花蔗糖溶液作為基液生產(chǎn)低聚果糖，使得制得的低聚果糖糖度較低、適口性好，泡茶可以增進(jìn)茶湯的香味。

具體實施例

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要)中公開的任一特征，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

實施例1

(1)果糖基轉(zhuǎn)移酶的制備：選擇黑曲霉和米曲霉作為分泌果糖基轉(zhuǎn)移酶的菌株，配制專用發(fā)酵培養(yǎng)基，按重量百分比加入黑曲霉和米曲霉，黑曲霉接種量為2％，米曲霉接種量為3％，培養(yǎng)3d，形成發(fā)酵物，所述培養(yǎng)基按重量份數(shù)包括以下原料組成：麩皮80份，蔗糖10份、硫酸鈣1份、碳酸鈉0.5份，碳酸鎂0.1份；

(2)分離提純：然后將培養(yǎng)得到的菌絲采用超聲波破碎法或溶菌酶法進(jìn)行破壁，再用離心法將酶分離純化；

(3)固定化：用特制固定化載體將酶固定下來；所述固定化載體方法為：將細(xì)菌纖維素膜按7g/l加入二氫吡啶中，攪拌均勻，再加入硫酸，細(xì)菌纖維素與硫酸的比例為3g：100ml，制備得到改性的細(xì)菌纖維素膜，分離純化的酶在在0℃條件下靜置5h，使酶吸附在細(xì)菌纖維素膜表面，再使用緩沖液對細(xì)菌纖維素膜沖洗以得到固定化了酶的細(xì)菌纖維素膜。所述緩沖液為10％(w/v)過硫酸銨溶液。

(4)利用該酶制劑進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)低聚果糖：利用柱式反應(yīng)法生產(chǎn)低聚果糖茶伴侶；

所述生產(chǎn)低聚果糖方法為，在反應(yīng)罐中，加入白菊花蔗糖溶液，同時加入固定化果糖轉(zhuǎn)移酶，控制反應(yīng)液在ph5攪拌反應(yīng)10h，監(jiān)測低聚果糖的含量，果糖含量達(dá)標(biāo)后，過濾反應(yīng)液，分離回收固定化酶，然后濾液進(jìn)一步精濾、離子交換和噴霧干燥成高純度低聚果糖茶伴侶。利用碳酸鈣來控制反應(yīng)液的ph值。所述白菊花蔗糖溶液配制方法為：按重量份計取白菊花10份、枸杞1份和蔗糖100份，將白菊花和枸杞粉碎與蔗糖混合再加入適量的水配制成白菊花蔗糖溶液。

實施例2

(1)果糖基轉(zhuǎn)移酶的制備：選擇黑曲霉和米曲霉作為分泌果糖基轉(zhuǎn)移酶的菌株，配制專用發(fā)酵培養(yǎng)基，按重量百分比加入黑曲霉和米曲霉，黑曲霉接種量為4％，米曲霉接種量為5％，培養(yǎng)7d，形成發(fā)酵物，所述培養(yǎng)基按重量份數(shù)包括以下原料組成：麩皮100份，蔗糖15份、硫酸鈣2份、碳酸鈉1份，碳酸鎂0.5份；

(2)分離提純：然后將培養(yǎng)得到的菌絲采用超聲波破碎法或溶菌酶法進(jìn)行破壁，再用離心法將酶分離純化；

(3)固定化：用特制固定化載體將酶固定下來；所述固定化載體方法為：將細(xì)菌纖維素膜按12g/l加入二氫吡啶中，攪拌均勻，再加入硫酸，細(xì)菌纖維素與硫酸的比例為7g：100ml，制備得到改性的細(xì)菌纖維素膜，分離純化的酶在在4℃條件下靜置15h，使酶吸附在細(xì)菌纖維素膜表面，再使用緩沖液對細(xì)菌纖維素膜沖洗以得到固定化了酶的細(xì)菌纖維素膜。所述緩沖液為10％(w/v)過硫酸銨溶液。

(4)利用該酶制劑進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)低聚果糖：利用柱式反應(yīng)法生產(chǎn)低聚果糖茶伴侶；

所述生產(chǎn)低聚果糖方法為，在反應(yīng)罐中，加入白菊花蔗糖溶液，同時加入固定化果糖轉(zhuǎn)移酶，控制反應(yīng)液在ph7攪拌反應(yīng)50h，監(jiān)測低聚果糖的含量，果糖含量達(dá)標(biāo)后，過濾反應(yīng)液，分離回收固定化酶，然后濾液進(jìn)一步精濾、離子交換和噴霧干燥成高純度低聚果糖茶伴侶。利用碳酸鈣來控制反應(yīng)液的ph值。所述白菊花蔗糖溶液配制方法為：按重量份計取白菊花15份、枸杞5份和蔗糖120份，將白菊花和枸杞粉碎與蔗糖混合再加入適量的水配制成白菊花蔗糖溶液。

實施例3

(1)果糖基轉(zhuǎn)移酶的制備：選擇黑曲霉和米曲霉作為分泌果糖基轉(zhuǎn)移酶的菌株，配制專用發(fā)酵培養(yǎng)基，按重量百分比加入黑曲霉和米曲霉，黑曲霉接種量為3％，米曲霉接種量為5％，培養(yǎng)5d，形成發(fā)酵物，所述培養(yǎng)基按重量份數(shù)包括以下原料組成：麩皮85份，蔗糖12份、硫酸鈣1.2份、碳酸鈉0.7份，碳酸鎂0.4份；

(2)分離提純：然后將培養(yǎng)得到的菌絲采用超聲波破碎法或溶菌酶法進(jìn)行破壁，再用離心法將酶分離純化；

(3)固定化：用特制固定化載體將酶固定下來；所述固定化載體方法為：將細(xì)菌纖維素膜按8g/l加入二氫吡啶中，攪拌均勻，再加入硫酸，細(xì)菌纖維素與硫酸的比例為6g：100ml，制備得到改性的細(xì)菌纖維素膜，分離純化的酶在在2℃條件下靜置8h，使酶吸附在細(xì)菌纖維素膜表面，再使用緩沖液對細(xì)菌纖維素膜沖洗以得到固定化了酶的細(xì)菌纖維素膜。所述緩沖液為10％(w/v)過硫酸銨溶液。

(4)利用該酶制劑進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)低聚果糖：利用柱式反應(yīng)法生產(chǎn)低聚果糖茶伴侶；

所述生產(chǎn)低聚果糖方法為，在反應(yīng)罐中，加入白菊花蔗糖溶液，同時加入固定化果糖轉(zhuǎn)移酶，控制反應(yīng)液在ph6攪拌反應(yīng)19h，監(jiān)測低聚果糖的含量，果糖含量達(dá)標(biāo)后，過濾反應(yīng)液，分離回收固定化酶，然后濾液進(jìn)一步精濾、離子交換和噴霧干燥成高純度低聚果糖茶伴侶。利用碳酸鈣來控制反應(yīng)液的ph值。所述白菊花蔗糖溶液配制方法為：按重量份計取白菊花12份、枸杞2份和蔗糖110份，將白菊花和枸杞粉碎與蔗糖混合再加入適量的水配制成白菊花蔗糖溶液。

實施例4

(1)果糖基轉(zhuǎn)移酶的制備：選擇黑曲霉和米曲霉作為分泌果糖基轉(zhuǎn)移酶的菌株，配制專用發(fā)酵培養(yǎng)基，按重量百分比加入黑曲霉和米曲霉，黑曲霉接種量為3％，米曲霉接種量為4％，培養(yǎng)5d，形成發(fā)酵物，所述培養(yǎng)基按重量份數(shù)包括以下原料組成：麩皮90份，蔗糖13份、硫酸鈣2份、碳酸鈉0.8份，碳酸鎂0.4份；

(2)分離提純：然后將培養(yǎng)得到的菌絲采用超聲波破碎法或溶菌酶法進(jìn)行破壁，再用離心法將酶分離純化；

(3)固定化：用特制固定化載體將酶固定下來；所述固定化載體方法為：將細(xì)菌纖維素膜按10g/l加入二氫吡啶中，攪拌均勻，再加入硫酸，細(xì)菌纖維素與硫酸的比例為6g：100ml，制備得到改性的細(xì)菌纖維素膜，分離純化的酶在在3℃條件下靜置9h，使酶吸附在細(xì)菌纖維素膜表面，再使用緩沖液對細(xì)菌纖維素膜沖洗以得到固定化了酶的細(xì)菌纖維素膜。所述緩沖液為10％(w/v)過硫酸銨溶液。

(4)利用該酶制劑進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)低聚果糖：利用柱式反應(yīng)法生產(chǎn)低聚果糖茶伴侶；

所述生產(chǎn)低聚果糖方法為，在反應(yīng)罐中，加入白菊花蔗糖溶液，同時加入固定化果糖轉(zhuǎn)移酶，控制反應(yīng)液在ph6攪拌反應(yīng)33h，監(jiān)測低聚果糖的含量，果糖含量達(dá)標(biāo)后，過濾反應(yīng)液，分離回收固定化酶，然后濾液進(jìn)一步精濾、離子交換和噴霧干燥成高純度低聚果糖茶伴侶。利用碳酸鈣來控制反應(yīng)液的ph值。所述白菊花蔗糖溶液配制方法為：按重量份計取白菊花13份、枸杞4份和蔗糖110份，將白菊花和枸杞粉碎與蔗糖混合再加入適量的水配制成白菊花蔗糖溶液。

實施例5

(1)果糖基轉(zhuǎn)移酶的制備：選擇黑曲霉和米曲霉作為分泌果糖基轉(zhuǎn)移酶的菌株，配制專用發(fā)酵培養(yǎng)基，按重量百分比加入黑曲霉和米曲霉，黑曲霉接種量為2.5％，米曲霉接種量為4％，培養(yǎng)7d，形成發(fā)酵物，所述培養(yǎng)基按重量份數(shù)包括以下原料組成：麩皮88份，蔗糖14份、硫酸鈣2份、碳酸鈉0.6份，碳酸鎂0.3份；

(2)分離提純：然后將培養(yǎng)得到的菌絲采用超聲波破碎法或溶菌酶法進(jìn)行破壁，再用離心法將酶分離純化；

(3)固定化：用特制固定化載體將酶固定下來；所述固定化載體方法為：將細(xì)菌纖維素膜按12g/l加入二氫吡啶中，攪拌均勻，再加入硫酸，細(xì)菌纖維素與硫酸的比例為3g：100ml，制備得到改性的細(xì)菌纖維素膜，分離純化的酶在在1℃條件下靜置12h，使酶吸附在細(xì)菌纖維素膜表面，再使用緩沖液對細(xì)菌纖維素膜沖洗以得到固定化了酶的細(xì)菌纖維素膜。所述緩沖液為10％(w/v)過硫酸銨溶液。

(4)利用該酶制劑進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)低聚果糖：利用柱式反應(yīng)法生產(chǎn)低聚果糖茶伴侶；

所述生產(chǎn)低聚果糖方法為，在反應(yīng)罐中，加入白菊花蔗糖溶液，同時加入固定化果糖轉(zhuǎn)移酶，控制反應(yīng)液在ph6攪拌反應(yīng)19h，監(jiān)測低聚果糖的含量，果糖含量達(dá)標(biāo)后，過濾反應(yīng)液，分離回收固定化酶，然后濾液進(jìn)一步精濾、離子交換和噴霧干燥成高純度低聚果糖茶伴侶。利用碳酸鈣來控制反應(yīng)液的ph值。所述白菊花蔗糖溶液配制方法為：按重量份計取白菊花12份、枸杞4份和蔗糖105份，將白菊花和枸杞粉碎與蔗糖混合再加入適量的水配制成白菊花蔗糖溶液。

上述說明是針對本發(fā)明較佳可行實施例的詳細(xì)說明，但實施例并非用以限定本發(fā)明的專利申請范圍，凡本發(fā)明所提示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應(yīng)屬于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。