[发明专利]利用固定化酶微反应器连续制备低聚果糖的方法

摘要

本发明公开了一种利用固定化酶微反应器连续制备低聚果糖的方法，将菊粉内切酶固定在微反应器中，将底物菊粉水溶液注入到微反应器中，底物流速为0.1‑1mL/min，反应温度为55‑65℃，反应料液在微反应器中循环连续流动的保留时间为2～6h，使菊粉溶液降解为低聚果糖。本发明选择利用微反应器酶解菊粉生成低聚果糖，反应效率大大提高，耗能减少；同时，通过变操作条件控制，可显著提高产物中蔗果四糖的含量，强化低聚果糖在预防和治疗心血管疾病上的作用。本发明的装置可以拆换微反芯片，结构简单，并且只需简单的将数目放大即可等比例的扩大生产能力，具有良好的工业化前景。

主权项

一种利用固定化酶微反应器连续制备低聚果糖的方法，其特征在于，所述的微反应器，由盖板（1）和反应板（2）组成，反应板中心的凹槽中含有可拆换的微通道芯片（3），微通道芯片（3）上紧密蜿蜒刻有通道，通道的上表面敞开，通道的下表面和侧面封闭，通道总长为50mm，通道的切面呈上宽下窄的类梯形结构，类梯形的长边为0.5mm，短边为0.1mm，高为0.5mm，类梯形的四个角按照圆角化处理，圆角化直径为0.1 mm；所述反应器的盖板（1）与反应板（2）之间设有固定夹以防止溶液侧漏，其中，盖板的材质为玻璃或不锈钢，反应板材质为不锈钢；将1g TiO2分散于50 ml的甲苯中，加入5 ml 3‑巯丙基三甲氧基硅烷，在110℃油浴回流8 h；将样品抽滤，甲苯洗涤数次；将滤出样品置于索氏抽提器中，用乙醇于回流温度下抽提24h，以除去未反应的偶联剂；抽滤后取出样品在60℃下干燥24 h后即可得到SH‑TiO2；将聚二甲基硅氧烷溶胶涂抹在盖板内侧，再用孔径800目的筛板将SH‑TiO2粉末均匀分布在聚二甲基硅氧烷溶胶上，放入60‑80℃烘箱中烘烤100‑200 min，使溶胶凝固；将菊粉内切酶液注入可拆换的微通道芯片3中，流速控制在1‑100μL/min，保留时间为1‑5小时，用超纯水冲洗多余的酶液，实现酶的固定化；所述的菊粉内切酶，比酶活200‑300 U/mg；菊粉内切酶的酶活为4.2 KU，固载量为20mg；5 ml菊粉含量为5wt%的溶液，硫酸调pH至4.6，该反应体系以100 μL/min的流速通过注射泵连续循环泵入到微反应器中反应2 h，控制反应温度60℃；随后调节反应体系pH至3.5，以100 μL/min的流速泵入微反应器中反应4 h，控制反应温度65℃；蔗果四糖含量占低聚果糖总量的62wt%。