磷酸寡糖全酶法制备工艺的研究

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1、磷酸寡糖全酶法制备工艺的研究摘要磷酸寡糖(PhosphorylOligosaccharides，POs)指麦芽低聚糖中的葡萄糖残基与磷酸根通过共价键连接的一种新型功能性低聚糖，由麦芽三糖至麦芽六糖组分组成。作为一种天然、安全的新型功能性低聚糖，磷酸寡糖除具备一般低聚糖的理化特性外，还具有促进体内钙、铁等矿物质吸收和溶解、抗龋齿、抗淀粉老化、水果和切花保鲜等独特的功能特性，可广泛应用于食品、保健、医药、饲料添加剂等行业。尤其值得注意的是磷酸寡糖的补钙补铁功能。钙铁都是人体内丰富的矿物质，对人体的作用不言而喻，而今缺钙缺铁现状严重，一般的补钙补铁产品效果欠佳。磷酸寡糖在

2、弱碱性条件下，能与钙、铁等矿物质形成可溶性复合物，使得钙、铁离子在肠道内保持较高的浓度，从而促进人体的吸收，是一种很好的新型补钙补铁制剂。因此，研发制备磷酸寡糖，具有重要的现实意义。本文对全酶法制备磷酸寡糖的工艺进行了优化研究，具体研究内容如下：1．对目前国内外已有的磷酸寡糖的构成、功能特性研究及相关糖类的制备、分离检测方法展开综述；分析比较了磷酸寡糖与相关产品的补钙补铁及抗龋齿、抗淀粉老化功效；磷酸寡糖制备工艺中涉及到的结合磷含量的测定方法、液化工艺、低聚糖的分离检测方法等。2．以市场随机购买韵蓰粉及淀粉磷酸酯为原料，通过分光光度法及感应耦合等离子体原子发射光谱(

3、ICP．AES)法对其中的总磷含量及结合磷含量进行了测定分析。分光光度法的测定波长为825nm，且较ICP．AES法更适于淀粉磷酸酯中磷含量的测定。市售马铃薯淀粉的平均结合磷含量为440ppm，而市售淀粉磷酸酯的结合磷含量均较低，不适于磷酸寡糖的制备研究。3．采用全酶促反应机制结合低压喷射液化技术制各磷酸寡糖前体—低DE值麦芽低聚糖浆。工艺流程中考虑pH、酶用量、糖化时间、糖化温度对DE值的影响作用。通过响应面分析法(RSM)优化出制备DE值为35的低聚糖浆的最佳酶解条件为：淀粉乳浓度150a6、pH值5．9、耐高温a．淀粉酶用量35U／g，真菌酶用量2．3U／g、

4、普鲁兰酶用量1．0U／g、糖化温度60℃、糖化时间148rain。通过高效阴离子交换色谱(HPAEC．PAD)定性分析，确定麦芽低聚糖浆的主要组分麦芽二糖、麦芽三糖、麦芽四糖、麦芽五糖、麦芽六糖及麦芽七糖。，‘J4．通过柱层析方法对磷酸寡糖进行分离纯化。采用ChitopearlBCW-2501阴离子交换树脂为填料，O．02mol／L乙酸．乙酸钠缓冲液(pH=4．5)洗脱中性糖，含有0．1mol／LNaCl乙酸．乙酸钠缓冲液(pH=4．5)洗脱磷酸寡糖。SephedexG．10柱层析脱盐，以水为流动相，脱盐效果较好。以结合磷含量为指标，磷酸寡糖的柱层析分离纯化得率为7

5、6．97％。5．以HPAEC．PAD法对磷酸寡糖进行组分分析。相对于中性糖，磷酸寡糖的出峰时间向后延迟。对比脱磷后的磷酸寡糖与麦芽低聚糖标准品的保留时间，确定其主要组分为麦芽三糖、麦芽四糖、麦芽五糖、麦芽六糖、麦芽七糖。红外光谱溴化钾压片表明：样品在1080em-l处有P．O．C基团的伸缩振动吸收峰，928em-1处有五价磷的P．O伸展振动。进一步确定磷酸寡糖为结合有磷酸基团的麦芽低聚糖混合物。以总糖含量为指标，计算出磷酸寡糖的最终得率为0．71％。关键词：磷酸寡糖；低DE值；分离纯化；结构分析；工艺优化；II^●AbstractPhosphorylatedolig

6、osaccharides(POs)，anewfunctionaloligosaccharide，werecomposedofmaltotriose，maltotetraose，maltopentaose，maltohexaoseandmaltoheptaose，withincovalently-boundphosphategroupslinkedtotheglucoseresidues．Asanew,naturalandsecurityfunctionaloligosaccharide，POshadtheeffectsofpromotingtheabsorption

7、ofalkalineearthmetalsuchaScalciumorironinalivingbody,preventingcariousteeth，suppressingretrogradationofstarch，preservingtheplantsorfruitslongerandSOon．Accordingly,POscallbewidelyusedinfood，healthcare，medicine，feedadditives，etc．Considerableattentionhasbeenfocusedonthecapabilityofpromo