磷酸寡糖全酶法制備工藝的研究.pdf

1、磷酸寡糖(Phosphoryl Oligosaccharides， POs)指麥芽低聚糖中的葡萄糖殘基與磷酸根通過共價(jià)鍵連接的一種新型功能性低聚糖，由麥芽三糖至麥芽六糖組分組成。作為一種天然、安全的新型功能性低聚糖，磷酸寡糖除具備一般低聚糖的理化特性外，還具有促進(jìn)體內(nèi)鈣、鐵等礦物質(zhì)吸收和溶解、抗齲齒、抗淀粉老化、水果和切花保鮮等獨(dú)特的功能特性，可廣泛應(yīng)用于食品、保健、醫(yī)藥、飼料添加劑等行業(yè)。尤其值得注意的是磷酸寡糖的補(bǔ)鈣補(bǔ)鐵功能。鈣鐵都

2、是人體內(nèi)豐富的礦物質(zhì)，對(duì)人體的作用不言而喻，而今缺鈣缺鐵現(xiàn)狀嚴(yán)重，一般的補(bǔ)鈣補(bǔ)鐵產(chǎn)品效果欠佳。磷酸寡糖在弱堿性條件下，能與鈣、鐵等礦物質(zhì)形成可溶性復(fù)合物，使得鈣、鐵離子在腸道內(nèi)保持較高的濃度，從而促進(jìn)人體的吸收，是一種很好的新型補(bǔ)鈣補(bǔ)鐵制劑。因此，研發(fā)制備磷酸寡糖，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文對(duì)全酶法制備磷酸寡糖的工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究，具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1．對(duì)目前國(guó)內(nèi)外已有的磷酸寡糖的構(gòu)成、功能特性研究及相關(guān)糖類的制備、分離檢

3、測(cè)方法展開綜述；分析比較了磷酸寡糖與相關(guān)產(chǎn)品的補(bǔ)鈣補(bǔ)鐵及抗齲齒、抗淀粉老化功效；磷酸寡糖制備工藝中涉及到的結(jié)合磷含量的測(cè)定方法、液化工藝、低聚糖的分離檢測(cè)方法等。
　　 2．以市場(chǎng)隨機(jī)購(gòu)買前淀粉及淀粉磷酸酯為原料，通過分光光度法及感應(yīng)耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)法對(duì)其中的總磷含量及結(jié)合磷含量進(jìn)行了測(cè)定分析。分光光度法的測(cè)定波長(zhǎng)為825nm，且較ICP-AES法更適于淀粉磷酸酯中磷含量的測(cè)定。市售馬鈴薯淀粉的平均結(jié)合

4、磷含量為440ppm，而市售淀粉磷酸酯的結(jié)合磷含量均較低，不適于磷酸寡糖的制備研究。
　　 3．采用全酶促反應(yīng)機(jī)制結(jié)合低壓噴射液化技術(shù)制備磷酸寡糖前體－低DE值麥芽低聚糖漿。工藝流程中考慮pH、酶用量、糖化時(shí)間、糖化溫度對(duì)DE值的影響作用。通過響應(yīng)面分析法(RSM)優(yōu)化出制備DE值為35的低聚糖漿的最佳酶解條件為：淀粉乳濃度15OBé、pH值5.9、耐高溫α－淀粉酶用量35 U/g，真菌酶用量2.3 U/g、普魯蘭酶用量1.0

5、U/g、糖化溫度60℃、糖化時(shí)間148 min。通過高效陰離子交換色譜(HPAEC-PAD)定性分析，確定麥芽低聚糖漿的主要組分麥芽二糖、麥芽三糖、麥芽四糖、麥芽五糖、麥芽六糖及麥芽七糖。
　　 4．通過柱層析方法對(duì)磷酸寡糖進(jìn)行分離純化。采用Chitopearl BCW-2501陰離子交換樹脂為填料，0.02mol/L乙酸－乙酸鈉緩沖液(pH＝4.5)洗脫中性糖，含有0.lmol/LNaCl乙酸-乙酸鈉緩沖液(pH=4.5)洗脫

6、磷酸寡糖。Sephedex G-10柱層析脫鹽，以水為流動(dòng)相，脫鹽效果較好。以結(jié)合磷含量為指標(biāo)，磷酸寡糖的柱層析分離純化得率為76.97％。
　　 5．以HPAEC-PAD法對(duì)磷酸寡糖進(jìn)行組分分析。相對(duì)于中性糖，磷酸寡糖的出峰時(shí)間向后延遲。對(duì)比脫磷后的磷酸寡糖與麥芽低聚糖標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間，確定其主要組分為麥芽三糖、麥芽四糖、麥芽五糖、麥芽六糖、麥芽七糖。紅外光譜溴化鉀壓片表明：樣品在1080cm-1處有P-O-C基團(tuán)的伸縮振動(dòng)吸