[发明专利]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

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。

主权项

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℃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1～3mg/mL加入β‑甘露聚糖酶，在35～45℃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8～10s后隔3～5s再破碎，15～20min后得到破碎液放入冰箱中冷却至4℃，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β‑甘露聚糖酶酶液；（3）将步骤（1）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℃在恒温摇床中以200～300r/min转速下进行振荡1～2h，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1～3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℃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℃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℃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℃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。