[发明专利]一种高纯度甘露低聚糖的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及魔芋甘露低聚糖生产的技术领域，更具体涉及一种甘露低聚糖的制备方法，特别是涉及一种用陶瓷膜分离制备高纯度甘露低聚糖的方法。魔芋甘露低聚糖可应用食品添加剂，适用于奶制品、饼干类食品、酸性饮料等。还可制成保健品粉剂、口服液制剂，有增强免疫力功能、辅助降血脂功能、辅助降血糖功能、调节肠道菌群功能、通便功能，对人起到很好的保健作用。 

背景技术

葡甘低聚糖（寡糖，Oligosaccharides），是指由2～10个单糖通过糖苷键连接，形成直链或分支链的一类糖。这些糖除了具有低热值、稳定、安全无毒等良好的理化特性外，还具有增殖双歧杆菌等有益菌、减少肠杆菌等有害菌的生理功能。 

甘露低聚糖是低聚糖中的极品，发展潜力巨大。甘露低聚糖的生产原料主要有魔芋精粉、瓜尔豆胶、槐豆胶等，这些天然植物胶富含甘露聚糖，应用甘露聚糖酶在适宜的工艺条件下，就可以将甘露聚糖降解为甘露低聚糖（Mannooligosccharides）。 

所查文献：“β-甘露聚糖酶制备魔芋甘露低聚糖的研究”（李剑芳等），“酸酶结合法制备葡甘露低聚糖的工艺研究”（许牡丹等）都是利用黑曲霉制备β-甘露聚糖酶，酶解过程需要加酸调节PH，酶活力和底物浓度都很低，不适于工业化生产。 

中国专利申请号200710051436.3“高纯度甘露低聚糖的生产方法”公开的是用甘露聚糖酶对魔芋精粉进行酶解，然后经离心过滤、硅藻土过滤、微滤、离子交换、超滤、真空干燥、喷雾干燥生产甘露低聚糖，酶活力一般，底物浓度10～20%，酶和底物比为1：10～20（v/w），植物胶中葡甘聚糖的生物转化率为70～90%，工艺中用到硅藻土过滤和微滤、损耗大，真空浓缩，能耗高。影响产品收得率和生产成本。中国专利申请号201110305324“酶解半纤维素制备高纯度甘露低聚糖的研究”和申请号200710051436.3公开方法基本相同，增加了对酶解原料的归纳及后续应用说明，工艺上并没有简化和改进。 

以上技术均采用魔芋精粉、瓜尔豆胶等植物胶为原料，用甘露聚糖酶酶解制备甘露低聚糖，但文献所述因酶活力、酶解底物浓度过低，酶液用量大，糖液混浊，需要用酸碱调节PH，污染大，只能限于实验室阶段，不能用于工业化生产。专利所述主要采用中性β-甘露聚糖酶制备甘露低聚糖，但酶活力低、底物浓度依然有限，分离提纯工艺也较复杂，生产成本高，市场推广上会限制更多老百姓的消费。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，是在于提供了一种利用陶瓷膜分离制备高纯度甘露低聚糖的方法。甘露聚糖酶解成小分子低聚糖，然后将酶解液经过卧螺机粗滤、即可直接进行陶瓷膜过滤，离子交换精制、再经2000分子量超滤，纳滤浓缩后即可进入喷雾干燥塔干燥，干燥后成品甘露低聚糖含量在95%以上，具有明显的增殖双歧杆菌功能，同时减少有害菌，是一种最具前景的抗生素替代品。 

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施： 

一种高纯度甘露低聚糖的制备方法，包括如下步骤： 

（1）酶解转化生产出甘露低聚糖混合物：使用黑曲霉发酵产出高活性中性β-甘露聚糖酶，保藏号为：CCTCC NO.M2012554，酶活性高达5000～8000μmol/ml，利用该酶酶解魔芋精粉（湖北花果山实业有限公司）或瓜尔豆胶，底物浓度（被酶解反应物浓度）为15～25%，原料粘度为5000～20000mpa.s，酶解温度控制在53～57℃，PH6.0～7.0，酶用量与它作用的物料比为1：100～150（v/w），酶解时间2～5小时测量甘露低聚糖混合物粘度为10～80mpa.s{粘度的法定计量单位——毫帕·秒(mPa·s)。}时停止酶解，得到低聚糖混合物，其中魔芋粉中葡甘聚糖、瓜尔豆胶中的半乳甘露聚糖的生物转化率为95%以上。 

所述该步骤中的优选为利用该酶酶解魔芋精粉底物浓度25%，酶解条件为酶解温度54～56℃，PH6.5，酶用量与它作用的物料比为1：150（v/w），酶解时间3小时，甘露低聚糖混合物粘度为40mpa.s时停止酶解，得到低聚糖混合物。 

（2）离心分离：