[发明专利]利用内切菊粉酶以菊苣或菊芋为原料生产低聚果糖

说明书

本发明涉及食品工程技术领域，尤其涉及利用内切菊粉酶以菊苣或菊芋为原料生产低聚果糖。以本发明提供方法制备低聚果糖中，单糖的含量较低，而寡聚果糖的含量可达总糖的80％。显著高于现有技术制得的寡聚果糖的含量。不仅提高了寡聚果糖的提取效率，还避免了繁复的纯化工艺带来的能源浪费。

技术领域

本发明涉及食品工程技术领域，尤其涉及利用内切菊粉酶以菊苣或菊芋为原料生产低聚果糖。

背景技术

菊芋或者菊苣的地下块茎富含菊粉。菊粉是一类果糖通过β-2，1键连接，末端带有一个葡萄糖分子的多聚果糖。菊粉经菊粉内切酶水解，可得到低聚果糖。低聚果糖（Fructo-oligosaccharides，FOS）是由果糖分子通过b-(2-1)糖苷键链接而成的短或中长链寡糖并且已经被确定为益生元。其进入人体后不能被唾液和消化酶分解，直接通过胃和小肠到达大肠，被大肠内的有益菌主要是双歧杆菌所利用，使双歧杆菌得到大量繁殖，同时产生短链脂肪酸（SCFA）如乙酸、丙酸、丁酸和乳酸等。抑制肠内沙门氏菌等腐败菌的生长，从而起到防止便秘、降低血脂和胆固醇、促进矿物质的吸收和肠内有毒废物的排除、提高免疫力等一系列作用。而且其本身由于极难被人体吸收，不会使血糖值升高，每克低聚果糖中仅含6.3KJ的热量，故属于低热量难消化、低龋齿性的可溶性膳食纤维。

低聚果糖作为组成组分被发现微量存在于水果，蔬菜，大麦，大蒜，蜂蜜，洋葱，菊苣等等。在最近的几十年中，人们对于低聚果糖的研究越来越多。低聚果糖的产业化生产不到20年历史，但以其低热值及优越的生理功能成为近十年来国际食品市场上广泛流行的功能性食品基料，应用范围多达500余种食品。

目前国内低聚果糖的生产企业例如上市企业-山东保龄宝和量子高科全部采用蔗糖作为原料并且加入果糖基转移酶来生产。由于工艺特性的限制，其初级低聚果糖产品的纯度只能达到50%左右，含有一半左右的葡萄糖、蔗糖和少量果糖，限制了控糖人群的应用。若需得到较高纯度的低聚果糖，则需应用膜分离法或工业色谱柱技术来分离，极大的提高了企业固定投入和生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供利用内切菊粉酶以菊苣或菊芋为原料生产低聚果糖，本发明提供的方法制备获得的低聚果糖得率较高，单糖含量较低。

本发明提供了一种低聚果糖的制备方法，以菊粉内切酶酶解含有多聚果糖的材料；

所述菊粉内切酶的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示；

所述多聚果糖为以β-2,1键连接的多聚果糖；

所述酶解的温度为55℃~65℃，50 r/min~70 r/min搅拌，酶解2h~4h。

本发明一些实施例中，酶解的温度为60℃，时间为3h，搅拌速率为60r/min。

本发明一些实施例中，菊粉内切酶的用量为1U/mL。

菊粉内切酶单位1U表示每分钟水解产生1μmol果糖所需的酶量

本发明一些实施例中，所述含有多聚果糖的材料为菊芋或菊苣；所述菊芋制成菊芋粉、菊芋汁、菊芋浆或菊芋渣；所述菊苣制成菊苣粉。

由于菊粉的结构中，仅在末端带有一个葡萄糖分子，因此以菊粉为原料制备低聚多糖产物纯度较高，制备过程中产生葡萄糖单糖的几率较低。而果糖的代谢途径与胰岛素无关，人体摄入不会引起血糖及胰岛素水平波动。研究表明，低聚果糖能够作为益生元促进双歧杆菌的增殖。

菊芋粉或菊苣粉的制备方法为新鲜菊芋或菊苣烘干，粉碎制成。

一些具体实施例中，菊芋粉或菊苣粉酶解前以水稀释至质量分数为10%，然后95℃搅拌0.5h。

以菊芋粉或菊苣粉为原料，菊粉内切酶的用量为1U/mL。酶解条件为pH7.0,60℃酶解3h。