[发明专利]一种利用酸性甘露聚糖酶水解魔芋精粉制备魔芋寡糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种魔芋寡糖的制备方法，具体涉及一种酸性甘露聚糖酶水解魔芋精粉制备魔芋寡糖的方法，属于食品加工技术领域。

背景技术

随着食品工业的迅速发展和人民生活水平的不断提高，人们越来越注意到饮食对自身健康水平的影响，因而食品消费观念也在逐渐发生变化，目前消费趋势正转向具有合理营养和保健功能的营养健康食品。保健食品(功能食品)的概念也正是在此基础上发展起来的，并已逐渐成为当今世界食品工业发展的新潮流。

寡糖具有保健食品的全部属性，被称为第三代保健食品的代表。作为保健食品，寡糖具有促进双歧杆菌增殖、抗龋齿、防肥胖、防止胆固醇积累等功效，特别是随着抗生素(antibiotics)在防治胃肠道感染方面的局限性被越来越多的认识到，人们开始寻找抗生素的替代品。非吸收性寡糖(non-digestableoligosaccharide)是最有前途的益生素(prebiotics)，具有抑制肠道致病菌、促进肠蠕动、分解有害物质、产生维生素、促进蛋白质吸收和提高人体免疫力的作用。许多寡糖可有效改善肠道功能，使便秘、腹泻等症状缓解，而且对抑制血糖增高、调节血压和降低血脂以及提高机体免疫力等方面作用明显，因此，功能食品将是一个市场极大的新型产业。

随着科学的进步，人体肠道菌群中结构平衡与人体健康状况的相关性已被认识和接受，维护有益菌群在肠道中的稳定优势和稳定状态是近20年来国内外的重要课题。研究发现，双歧杆菌以及乳杆菌是人体及温血动物肠道内最重要的有益菌，随着年龄增长和饮食结构的变化、疾病发生后各种药物的使用等原因，人体肠道内的双歧杆菌及其有益菌群逐渐减少，特别是经受重大疾病之后，大量的不同种类的药物进入体内(肠道)，使这些有益菌生长和发育受到极大阻碍。因此迅速恢复和保持肠道内双歧杆菌的优势状态，对提高机体健康水平及抗衰老等具有重要意义。

魔芋寡糖是一种低聚甘露糖，是指含有2-10个分子单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的低度聚合糖，其特点是难以被胃肠消化吸收，甜度低，热量低，是一种功能性食品添加剂。寡糖的功能主要有：(1)提高人体肠道微生态平衡，(2)抑制肠道病原微生物增殖，(3)促进肠道内营养物质的吸收，(4)抗氧化功能，(5)增强机体免疫力；寡糖还可以有效缓解乳糖不耐受症状，使乳糖转化为乳酸，通过调节肠道pH值和结肠发酵能力来改善消化功能，提高各种营养素的利用率。目前魔芋寡糖采用的生产方法有4种：(1)直接从原料中提取获得；(2)利用转移酶和水解酶的糖基转移作用进行生产；(3)利用微生物发酵制备和酶法水解制备获得；(4)采用化学合成。

甘露寡糖原料资源丰富，功能优异，具有明显的竞争优势，可广泛应用于保健食品、医药、饲料等领域，因而，其在寡糖产业中将起到示范作用，具有广阔的市场前景。甘露寡糖来源于甘露聚糖的产物，而甘露聚糖在魔芋中又占有很大的比重。甘露聚糖(mannan)是非淀粉多糖中的一种，是以β-1,4-D-吡喃甘露糖苷键连接的线状多糖，如果主链某些残基被葡萄糖取代，或半乳糖通过1,6-α糖苷键与甘露糖残基相连形成分枝，则成为异甘露糖，主要有葡甘露聚糖(glucomannan)、半乳甘露聚糖(galactomannan)和半乳葡甘露聚糖(galactoglucomannan)。这些物质构成了植物半纤维素的第二大组分，并广泛存在于自然界，如干椰子肉的胚乳、象牙棕榈树的坚果、瓜儿豆、田菁胶、洋槐、咖啡树以及魔芋块茎中。β-甘露聚糖及其衍生物是豆科植物细胞壁固有的组分之一，β-甘露聚糖及其衍生物溶于水后可形成凝胶状，具有高亲水性，易膨胀，从而使消化道内容物具有较强的黏性，抵制肠道的蠕动，影响消化，单胃动物肠道中不能分泌相关的消化酶，导致了β-甘露聚糖及其衍生物不能被消化分解，因而不能被动物体作为营养成分利用，此外，表面带负电荷的β-甘露聚糖在溶液中极易与带相反电荷的养分物质结合，影响营养成分的吸收，最终对动物的生长及生产性能造成负面影响。