[发明专利]一种酶法合成直链糊精的方法

说明书

技术领域

一种酶法合成直链糊精的方法，属于食品技术领域。

背景技术

直链糊精是葡萄糖单元通过α-（1,4）-糖苷键连接而成的，以直链状排列的聚合体，与拥有众多分枝的支链淀粉一起构成淀粉的成分。直链糊精的空间结构为螺旋结构，所有的羟基基团暴露于螺旋链的表面，氢基基团则分布在分子内部，因此呈现出较好的双亲性。此外，直链糊精还具有较好的抗老化性、包埋特性、乳化性等，因此直链糊精在食品领域有较广的应用前景。

目前存在的制备方法主要有：

1、水解法：以淀粉为底物，采用α-淀粉酶和β-淀粉酶及脱支酶等酶催化淀粉水解，然后经过分离纯化等过程得到产物。但该方法制得的产物纯度不高，且产物聚合度比较分散。

2、合成法：以腺苷二磷酸葡萄糖（ADPGlc）或尿苷二磷酸葡萄糖（ADPGlc）为底物，用淀粉合酶等来催化反应，合成直链糊精。但该方法合成过程需要添加三磷酸腺苷（ATP）、辅酶等，生产成本高，操作过程复杂，不适合工业化大规模生产。

因此，在上述研究的基础上，我们首次采用两步法合成直链糊精，引入蔗糖磷酸化酶，以蔗糖为原料，催化反应得到昂贵的葡萄糖-1-磷酸，再经葡聚糖磷酸化酶催化合成直链糊精。该方法合成过程只需蔗糖、酶和引物，不需要使用价格昂贵的三磷酸腺苷和辅酶，因此大大降低了生产成本，大规模生产具有较高的规模效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种酶法合成直链糊精的方法。

本发明的技术方案为：

两步法合成直链糊精，以价格低廉的蔗糖作为反应底物，磷酸盐为缓冲液，用蔗糖磷酸化酶催化反应得到价格昂贵的中间产物葡萄糖-1-磷酸；在上述反应的基础上添加麦芽四糖作引物，用葡聚糖磷酸化酶催化反应，将葡萄糖基加到麦芽四糖上，从而得到直链糊精。

1、                                                

以蔗糖为底物，磷酸盐缓冲液为反应体系，蔗糖磷酸化酶催化反应,切掉蔗糖的果糖基，在剩下的葡萄糖基上增加磷酸根，得到中间产物葡萄糖-1-磷酸。

工艺为：蔗糖浓度约为0.04-0.05mol/L，用0.1mol/L磷酸盐缓冲液配制，反应pH约为6-7，每mL反应体系用2.5-3U蔗糖磷酸化酶催化，反应温度约为40℃，反应时间约为6h。

2、

在上述反应的基础上添加麦芽四糖作引物，调整反应条件，在葡聚糖磷酸化酶的催化作用下，葡萄糖-1-磷酸的葡萄糖基被加合到麦芽四糖的还原末端，随催化反应的进行聚合度不断增加。

工艺为：麦芽四糖浓度为0.01~0.05mol/L，每mL反应体系用4.5-5U葡聚糖磷酸化酶催化，反应温度约为40℃，pH约为4.5-5.5，反应时间约为6h。

产物的检测：

1、中间产物葡萄糖-1-磷酸的检测

采用定磷法检测中间产物葡萄糖-1-磷酸的产生。

准确吸取10μL反应液于试管中，加1mL蒸馏水稀释，分别吸取0.4mL稀释液于试管1、2中。2号管中加入1mL浓度为2mol/L的HCl溶液，沸水浴10min进行解离，取出冷却，加酚酞指示剂，用NaOH调至微红色，用蒸馏水补足3mL；1号管中加入1mL蒸馏水，滴加酚酞指示剂，用NaOH调至微红色，用蒸馏水补足3mL；另取0号管加3mL蒸馏水做空白对照。每管中加3mL定磷试剂，于45℃恒温水浴25min，冷却至室温，660nm处测吸光值。从标准曲线查1号管和2号管的含磷量，并计算百分量。

产物含量%=

其中，0.06607为每毫升葡萄糖-1-磷酸纯品中所含的有机磷量。

2、直链糊精的检测

用LC-MS和阴离子色谱结合检测产物，确定产物的聚合度分布，并计算产率。

本发明的有益效果：本发明首次采用一种酶法合成直链糊精的方法，工艺简单，酶可重复利用，进而实现流水化生产，条件简单可控；同时，本发明首次舍弃葡萄糖-1-磷酸作为初始原料，增加第一步反应，从而实现了以蔗糖为初始原料，大大降低了生产成本，也大大普及了该合成方法的应用；此外，本发明制得直链糊精聚合度分布窄，大大简化了纯化过程，为直链糊精在食品工业中的应用提供了基础。

具体实施方式

实施例1