[发明专利]用芭蕉芋淀粉同时制备低聚异麦芽糖和磷酸寡糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物制品，特别涉及一种用芭蕉芋淀粉同时制备低聚异麦芽糖和磷酸寡糖的方法。

背景技术

芭蕉芋是一种多年生草本植物，块根淀粉含量丰富，且具有抗逆性强、不与粮食作物争地等多种优点，同时有研究表明芭蕉芋淀粉磷的含量与已知磷含量最高的淀粉类作物马铃薯相当。目前，低聚异麦芽糖的生产原料主要来自于玉米淀粉，此外，也有较多以大米淀粉、小麦淀粉为原料的相关报道。磷酸寡糖的生产，当下仅有采用马铃薯淀粉为原料的少量研究。容易看到，两者的生产原料目前均来自粮食作物，在当今人口增加、粮食紧缺、能源危机凸显的形势下，寻找新的淀粉替代原料显得尤为必要。芭蕉芋在我国西南地区种植逐年增加，探索以芭蕉芋淀粉为原料生产IMO和POs，不仅能在一定程度上减轻粮食危机的压力，也能为增加芭蕉芋的经济效益找到一条新的途径。

低聚异麦芽糖(Isomalto oligosaccharide)又称分枝低聚糖、异麦芽寡糖，是指葡萄糖之间至少有一个以α-1，6糖苷键结合而成的单糖数在2～5不等的一类低聚糖，它主要包括异麦芽糖、异麦芽三糖和潘糖。自然界中低聚异麦芽糖极少以游离状态存在，而是作为支链淀粉或多糖的组成部分，在某些发酵食品如酱油、黄酒或酶法葡萄糖浆中有少量存在。

低聚异麦芽糖具有多种生理活性，它是人体肠道内有益菌双歧杆菌的增殖因子，能促使人体肠道内双歧杆菌增殖，从而抑制多种致病菌生长，减少肠道内腐败物质与毒素的生成；很难被人体内消化酶消化水解，发热量极低，很少能转化为脂肪，不会引起肥胖；该糖属非胰岛素依赖性，基本上不增加血糖血脂，可供糖尿病患者食用；属难发酵性糖，不会被蛀牙菌利用，具有预防龋齿的作用；它属于非消化性低聚糖类，能起到水溶性膳食纤维的作用，有促进食物消化、吸收，维持肠道正常功能，改善胃肠道菌群与润肠通便的功效。

低聚异麦芽糖基于其众多优良特性，在食品工业、饲料工业以及医疗保健品工业中具有广泛应用。可作为甜味剂，部分或全部替代白砂糖、蔗糖等，用于面包、在糖果、焙烤制品及小食品的生产中，也可用于冰淇淋、饮料行业、奶品行业中；此外，低聚异麦芽糖用在饲料行业和医疗保健品行业具有独特优势。

磷酸寡糖是一种新型功能性低聚糖，具有促进钙、铁等矿物质的溶解和吸收、抗龋齿、抗淀粉老化等独特的功能特性。此外，将磷酸寡糖添加到液体或粉末状肥料及药剂中，还可以起到保持植物如水果和切花的保质期的作用。

目前，国内对于采用不同原料生产低聚异麦芽糖已有类似研究。公开号CN101608197的中国发明专利(专利申请号：201010136714.7)公开了以稻米为原料生产低聚异麦芽糖的方法，所得产品纯度较高，但加酶种类多，加酶量大。公开号CN10099976的中国发明专利(专利申请号：200610105282.7)提出用酒曲中的酶制剂发酵提纯生产900型低聚异麦芽糖；公开号CN102559810A(专利申请号：201210016932.6)的中国发明专利提出采用小麦淀粉生产高纯度低聚异麦芽糖，产品转化率达40％以上，提纯后达80％以上。目前国内未见以芭蕉芋淀粉为原料生产低聚异麦芽糖和磷酸寡糖的研究。

发明内容

本发明的目的，就是针对以芭蕉芋淀粉为原料生产低聚异麦芽糖和磷酸寡糖研究领域的空白，提出了一种以芭蕉芋淀粉为原料，用芭蕉芋淀粉同时制备低聚异麦芽糖和磷酸寡糖的方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种用芭蕉芋淀粉同时制备低聚异麦芽糖和磷酸寡糖的方法，包括以下步骤：

(1)调浆

以芭蕉芋淀粉为原料，配制成悬浮液；

(2)液化

向步骤(1)制得的悬浮液中加入α【-淀粉酶进行液化，得到液化液；

(3)糖化转苷

向步骤(2)制得的液化液中加入β-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶同时进行糖化转苷反应，得到含有低聚异麦芽糖和磷酸寡糖的转苷糖液；

(4)离心分离

将步骤(3)所得转苷糖液经离心分离，去除杂质，收集上清液；

(5)树脂分离

将步骤(4)制得的上清液用阴离子交换树脂吸附，然后先用去离子水洗脱，得到含低聚异麦芽糖的收集液，再用NaCl溶液洗脱，得到含磷酸寡糖的收集液；将两种收集液分别用阴离子交换色谱分离，得到低聚异麦芽糖混合液和磷酸寡糖溶液；

(6)纳滤纯化

将步骤(5)所得低聚异麦芽糖混合液和磷酸寡糖溶液分别进行纳滤纯化；

(7)浓缩