[发明专利]以甘蔗汁制备低聚果糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及低聚果糖的制备方法，具体地说是以甘蔗汁为原料，经澄清、蒸发、硫熏、结晶、分蜜、洗蜜、回溶、颗粒活性炭过滤除杂、离子交换树脂脱色后制得精制糖浆，后再经固定化果糖基转移酶柱转化、脱色、浓缩过程制备低聚果糖的方法。

背景技术

低聚果糖（英文名称为：Fructooligosaccharidc，FOS），又称寡果糖、蔗果三糖族低聚糖等，分子式为G-F-Fn（G为葡萄糖，F为果糖，n=1~3），是蔗糖分子上以β-1,2糖苷键结合数个D-果糖所形成的蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖及其混合物的总称。

FOS多存在于天然植物以及某些草本植物中，如：日常食用的蔬菜和水果，尤以菊芋（16%～20%）、芦笋（1%～20%）、菊苣（5%～10%）、大蒜（3%～6%）、洋葱（2%～6%）、韭菜（2%～5%）、牛蒡（3.6%）、麦类（1%～4%），以及蜂蜜和香蕉中含量较高，黑麦、番茄中也少量含有，但从中提取十分困难，收率较低而很难实现工业化生产。

由于低聚果糖优良的保健功能和特殊的生理活性，其已作为一种国际公认的典型益生元代表，其食用安全性在许多国家已得到政府的确认，倍受现代食品生产企业和消费者青睐。其具有以下优良的保健功能及生理学物性：

1、优化胃肠道菌落。经过多年研究，人们已逐渐认识到双歧杆菌是伴随动物一生的肠道有益菌。双歧杆菌发酵低聚果糖产生短链脂肪酸和一些抗菌素，从而可以抑制外源致病菌和肠内固有腐败细菌的繁殖，减少有毒发酵产物的产生及有害细菌的增殖。有毒代谢产物形成的减少，可大大减轻肝脏分解毒素的负担，从而间接保护了肝脏；

2、促进肠道代谢运动。低聚果糖能够促进小肠蠕动，加快肠道内腐败物的降解与排除；具有润肠通便、改善粪便性状、预防和减轻便秘的作用。另外，低聚果糖可溶于水，易食用，不被机体及有害菌吸收，能形成直肠排便反射，与双歧杆菌有协同作用，可起到排毒和解毒的作用。这种微生态平衡的排毒方式十分安全有效，无任何毒副作用；

3、增强机体免疫。FOS通过增殖双歧杆菌，其细胞壁和分泌物可产生大量免疫物质，如S-TGA免疫蛋白，其阻止细菌附着在宿主的肠粘膜组织的能力，另外，FOS能与毒素、病毒和直接细胞表面相结合，结合后，FOS作为外源抗原的助剂，能减缓抗原的吸收，从而提高机体的细胞和体液的免疫功能；

4、低龋齿性。FOS不能被突变链球菌作为发酵底物来生成不溶性葡聚糖，不为口腔微生物提供沉积、产酸和腐蚀的场所(牙垢)，由FOS生成的乳酸数量为蔗糖的50%以下。

5、降低血脂和胆固醇。FOS是一种水溶性膳食纤维，可以起到降低血清胆固醇和血脂的作用，其机理是FOS通过肠内双歧杆菌发酵，产生丙酸，阻碍胆固醇的合成，促使胆固醇向胆汁酸转换，增加胆汁酸排出量，因而能降低血脂。

现有技术中，如中国专利申请96106345.9公开了一种以蔗糖为原料，加入能产生果糖转移酵素的麴菌体进行反应，经过脱色脱盐、浓缩制得低聚果糖；另一中国专利申请201010548887.X公开了采用果糖基转移酶转化蔗糖为低聚果糖。由此可见，低聚果糖的生产基本上是以精制蔗糖为原料。目前，甘蔗制糖有两种模式，一是用亚硫酸法或碳酸法直接生产白糖，另一是先用石灰法制造原糖，然后在精炼糖厂再回溶、提净，再次结晶成为精制糖。最后利用精制糖经果糖基转移酶作用最终生产出低聚果糖。在这种模式下，生产白糖需经过干燥，生产精制糖又需要回溶白糖、净化、结晶，而生产低聚果糖需溶解精制糖，造成工艺复杂和能源浪费，不利于连续化生产。

此外，目前利用甘蔗汁生产低聚果糖的方法未见相关报导。本发明克服了以上缺点，利用甘蔗汁制备低聚果糖，生产成本大为降低，具有省时、省力、工艺简单的优势，为将来大规模工业化生产奠定基础。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种以甘蔗汁制备低聚果糖的方法，其特征在于包括以下步骤：

a)       提取、澄清并蒸发蔗汁：浓缩甘蔗汁，使其浓度达到65~70°Brix，得到粗糖浆；

b)      硫熏：利用二氧化硫降低糖浆的pH值和黏度，其中pH至6.0~7.0之间；

c)       煮糖结晶及分蜜、洗蜜；

d)      回溶：将洗蜜后所得晶体加水回溶到浓度为50~60°Brix；

e)       活性炭过滤除杂：回溶糖浆经颗粒活性炭进行除杂处理，活性炭加入量为蔗糖份的0.6~1.5%，脱色温度为50~85℃，脱色时间为15~90min；