酶法制备低聚异麦芽糖的研究现状

低聚异麦芽糖(Isomaltooligosaccharides,IMOs)是公认的具有益生元潜力并对健康有益的功能性食品成分。目前多利用来源广泛且易获得的农产品制备IMOs,因此具有较高的商业价值,并在食品工业中具有广泛的应用前景。本文重点介绍了IMOs的酶法生产工艺及其关键技术研究进展,对所涉及的酶法转化、酶膜生物反应器、酶固定化、生物催化进行了分析。针对现有技术的不足,本文结合了现代生物技术,展望了相关酶技术在工业化生产IMOs领域的研究方向,为其产业化发展提供一定参考。

测定异麦芽低聚糖组分的高效液相色谱法

采用高效液相色谱法,以ZorbaxC18 为固定相,水为流动相,示差折光仪为检测器,外标法进行定量分析 ,一次进样可同时测定葡萄糖、异麦芽糖、异麦芽三糖和4_α_葡糖基麦芽糖、异麦芽四糖等,测定了用双酶协同作用制取异麦芽低聚糖工艺产品中的成分,二次确认试验所得结果良好,相对标准偏差为0.28 %～1.7 %(n=5),线性相关系数为0.9996～1.000,低聚糖的最小检测量在微克级。

碎米酶法制备高麦芽糖浆的工艺研究

对碎米原料酶法制备高麦芽糖浆的液化及糖化工艺进行研究。通过单因素和正交试验,得到液化工艺最佳条件为:液料比4:1(ml/g),耐高温α-淀粉酶用量12U/g,液化时间10min,液化温度90℃,pH6.5。在此条件下,测得液化液DE值为9.83%。通过正交试验得到糖化工艺最佳条件为:糖化温度55℃,β-淀粉酶加酶量100U/g、普鲁兰酶30U/g,pH5.5,糖化时间44h。在此条件下,测得糖化液DE值为96.85%,麦芽糖含量为76.8%。

功能性低聚糖分离纯化方法概述

总结了常见功能低聚糖的组成 ,并从其组成出发概述了色谱柱分离法、膜分离法。

以α-葡萄糖苷酶为主酶制备异麦芽低聚糖

研究了异麦芽低聚糖的酶法制备，以α-葡萄糖苷酶作用于20％麦表芽糖溶液，可生成含25．2％异麦芽糖和24％潘糖的异麦芽低聚糖，其异麦芽精含量等主要指标明显优于国外的同类产品。

高效液相色谱法测定异麦芽低聚糖的组分

采用高效液相色谱法，以Ｓｐｈｅｒｉｓｏｒｂ－ＮＨ２色谱柱和ＷａｔｅｒｓＲ４０１示差折光检测器对异麦芽低聚糖中各组分进行快速地分离测定。分析结果表明，分离效果良好，样品中异麦芽低聚糖含量达６０％以上。

功能性低聚异麦芽糖及其在食品中的应用

低聚异麦芽糖是我国开发最早的功能性低聚糖之一。本文在介绍了低聚异麦芽糖的结构、性质及生理特性的基础上对其在食品等各领域中的应用进行了综述。

挤出-酶解复合处理玉米粉糖化工艺优化

以挤出-酶解复合法处理的玉米粉为原料生产淀粉糖,以糖化液的葡萄糖当量(DE)值为考核指标,考察糖化时间、料液pH值、葡萄糖苷酶添加量和液固比对糖化效果的影响,并利用高效液相色谱对淀粉糖产品糖分组成进行定性定量分析。结果表明:通过响应面试验得到的优化糖化工艺为糖化时间3.5h、料液pH5.0、葡萄糖苷酶添加量280U/g(以干物质计)、液固比4:1(mL/g)、糖化温度60℃,此条件下糖化效果最好,所得淀粉糖出品率为106.39%,DE值为46.12%。其中葡萄糖含量31.87%、麦芽糖含量33.47%、麦芽三糖含量12.91%。

超高麦芽糖浆的生产

本文研究了超高麦芽糖浆的生产，结果发现，普通β－淀粉酶和脱支酶共同作用适于制造普通非结晶性麦芽糖浆，组成大致为８０％左右的麦芽糖和１０％左右的麦芽三糖，而外切型α－麦芽糖－α－小淀粉酶（Ｍａｌｔｏ－ｇｅｎａｓｅ）由于价格及水解方式两方面的原因，不适合用于此类麦芽糖浆的生产。但生产用于制造结晶麦芽糖的超高麦芽糖浆时，则宜用β－淀粉酶、Ｍａｌｔｏｇｅｎａｓｅ和脱支酶共同作用，通常的组成为８０％以上的麦芽糖，４％以下的麦芽三糖。

小麦淀粉液化工艺优化与液化淀粉纳米结构研究

以小麦淀粉为原料,用耐高温α-淀粉酶液化可制备异麦芽低聚糖。采用正交试验法,对小麦淀粉液化过程的影响因素进行了研究。研究结果表明,最佳工艺条件为pH值5.6～5.8,淀粉乳质量分数25%,温度85℃,SPEZYMEFred用量14LU/g,液化时间80min,所得液化液的DE值为15.62。用原子力显微镜研究了淀粉液化前以及液化后DE值分别为7～9和11～13时液化淀粉的拓扑结构,得到了淀粉在液化过程中颗粒结构变化的直接图像证据。它表明随着液化程度的提高,淀粉的颗粒逐渐被破坏,由粒状变为枝状。这些图像也是淀粉中存在粒状结构、直链结构和支链结构的直接证据。

中空纤维酶膜反应器制取麦芽低聚糖的工艺研究

采用聚砜中空纤维酶膜反应器，运用α－淀粉酶和异淀粉酶双酶协同作用酶解淀粉制取麦芽低聚糖的酶膜反应连续化工艺研究。通过对酶膜反应系统的稳态连续操作过程，确定双酶的补加量及反应所要求的温度和糖化补酶时间，确定补料补水关系式，产品质量Ｍ３～６含量达到７０％以上。试验表明酶膜反应连续化新工艺大大节省酶用量及缩短反应周期，提高生产能力。

模糊数学感官评价法优化香菇酥糖的制作工艺

为优化香菇酥糖制作工艺,获得品质良好的香菇酥糖,采用单因素和正交试验对香菇粒预处理方式和糖液配方进行了研究。用模糊数学评价法评价香菇酥糖品质,对其外观、色泽、滋味与口感、组织结构感官评价权重进行了分析。结果表明:香菇粒最佳预处理方式是菇粒漂烫后在25%麦芽糊精溶液中浸泡3h,糖液的最佳配方是以麦芽糖总量计,玉米淀粉3%,麦芽糊精20%,柠檬酸0.12%,加水量30%。此条件下制作出来的香菇酥糖感官品质好,菇粒含量高,是一种健康的糖果。

酶法高纯度麦芽糖的生产

麦芽糖具有风味独特、稳定性好、不参与胰岛素代谢等优良的特性,广泛应用于食品及医药等领域,随着国内外对麦芽糖浆品质及纯度要求的提高,酶法作为高纯麦芽糖的主要生产方法被特别关注,本文就麦芽糖酶法生产的研究进展进行阐述,并指出目前存在的问题和今后的发展方向。

麦芽糖脂肪酸酯的制备研究

以麦芽糖和脂肪酰氯为原料,制备麦芽糖脂肪脂酸酯。通过考察主要因素(如催化剂用量、反应温度、溶剂用量、反应时间及原料配比等)对反应收率的影响,确定了最佳工艺条件:淀粉糖:脂肪酰氯为1.5:1(mol/mol),催化剂(K2CO3):脂肪酰氯为0.03:1(W/W),溶剂(冰醋酸):脂肪酰氯为20:1(ml/g),反应温度80～90℃,反应时间8～9h,麦芽糖脂肪酸酯的收率达83%～92%。

小麦B-淀粉生产高麦芽糖浆的研究

小麦Ｂ－淀粉中存在多量非淀粉质大分子，其粘性大，影响酶作用和过滤速度，为小麦Ｂ－淀粉制糖带来极大的难度，为此本文从原料特征入手采用酶技术生产高质量淀粉糖———高麦芽糖浆，产品无色透明，口感纯正，达到了以纯淀粉为原料生产的淀粉糖的质量，为小麦Ｂ－淀粉应用开辟了一条新途径。

测定麦芽糖转糖苷反应体系组成的高效液相色谱法

建立了分析低聚异麦芽糖组成的高效液相色谱法 ,采用Spherisorb_NH2色谱柱,示差折光检测器 ,乙腈 -水 (体积比70∶30)为流动相 ,外标法定量测定 ;结果显示各糖质量浓度在0.1～10g/L范围内与峰面积呈良好线性关系 ,相关系数为0.9990～0.9997 ;应用该法跟踪了pH5.0的柠檬酸 -柠檬酸钠缓冲溶液中以α_葡萄糖转苷酶为催化剂在58℃温度下的麦芽糖转糖苷反应 ,分析了反应体系组成随时间的变化 ,得到了上述反应条件下麦芽糖最大限度地转化为低聚异麦芽糖的最佳反应时间为24h;该法快捷、简单、准确 ,可用于低聚异麦芽糖生产的质量控制。

酵母发酵法分离纯化低聚异麦芽糖的研究

酿酒酵母As2.109经驯化后,可用于发酵法分离纯化低聚异麦芽糖。优化后酵母发酵的最佳条件为:pH4.0,温度30～32℃,低聚异麦芽糖浓度250g/L,酵母膏浓度0.6g/L,CO(NH2)20.6g/L,Fe2(SO4)30.08g/L,MgSO41.2g/L。在此条件下,低聚异麦芽糖经40h发酵后,纯度由54.84%提高到90.83%,而其中的葡萄糖被完全除去。

异麦芽低聚糖面包的研制

通过探讨添加异麦芽低聚糖对面粉粉质、面包焙烤品质以及面包贮存过程中老化程度的影响，以期制作高质量的异麦芽低聚糖面包。试验结果表明，异麦芽低聚糖可改善面团的流变特性，面粉吸水率下降，面团的形成时间、稳定时间延长，面团弹性增加，但面团的延伸性在添加量0％～20％时逐渐增大，超过20％时有所减弱，添加异麦芽低聚糖可有效降低失水率，改善面包的硬度，延长其货架期。在本试验条件下，异麦芽低聚糖的添加量以不超过20％为宜。

大米制取低聚异麦芽糖工艺研究

以大米为原料制取低聚异麦芽糖浆,考察了pH值,糖化酶用量,转苷酶用量及反应时间对其三种主要功效成分(异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖)生成的影响;并对糖化转苷工艺进行了优化,确定了制取低聚异麦芽糖浆的最佳糖化转苷工艺条件。按最优条件实验制得的低聚异麦芽糖的三种主要功效成分与总糖的百分比为异麦芽糖14.43%,潘糖18.15%,异麦芽三糖5.61%,合计为38.19%。

多酶协同制备低聚异麦芽糖研究

进行了多酶协同制备低异麦芽糖研究,考察了各种α-葡萄糖转苷酶的转苷反应能力,探讨了麦芽糖生成酶及其配合方式以及糖化转苷反应方式对低聚异麦芽糖生成的影响。在此基础上以玉米淀粉为原料研制的低聚麦芽浆中异麦芽糖、潘糖和异麦芽三糖总含量达40%,优于国外同类产品。