高功能性大豆低聚糖的制備及功效研究.pdf

1、大豆低聚糖是大豆中可溶性碳水化合物的總稱，主要含有蔗糖、棉子糖和水蘇糖，其中棉子糖、水蘇糖是具有功能性的低聚糖，能夠促進(jìn)雙歧桿菌增殖，抑制腸道內(nèi)腐敗產(chǎn)物生成，保護(hù)肝臟，預(yù)防、治療便秘，降低血清膽固醇，提高免疫功能，改善皮膚過敏等作用。目前我國生產(chǎn)的大豆低聚糖產(chǎn)品中功能性低聚糖的含量較低。本研究的目的在于制備大豆低聚糖的同時，通過生物技術(shù)提高大豆低聚糖中功能性低聚糖的含量，進(jìn)而提高其功能性。 本研究選用堿溶酸沉法提取大豆低聚糖，確

2、定的最佳工藝條件為：豆粕粉碎粒度70目，pH值9.0、時間1h、溫度50℃、料液比1：14。確定大豆乳清預(yù)處理工藝的最優(yōu)工藝參數(shù)為：70℃水浴保持10～15min，再調(diào)節(jié)pH值到7.5左右，進(jìn)行絮凝沉淀。研究了活性炭脫色的最佳工藝：溫度60℃、反應(yīng)時間30min、pH4.0～5.0；活性炭用量為1.0％。 高功能性大豆低聚糖本試驗通過兩種途徑制備：途徑一，考慮微生物對底物利用的選擇性，通過乳酸菌菌種篩選，得到能選擇性利用蔗糖的微

3、生物，控制合適的發(fā)酵條件，以除去大豆低聚糖中的蔗糖；途徑二，通過酶法改性，使蔗糖改性為低聚果糖，提高功能性低聚糖含量。 在途徑一的試驗中，篩選出了能選擇性發(fā)酵蔗糖的乳酸菌菌株A，確定乳酸菌發(fā)酵大豆乳清的最優(yōu)條件為：接種量10％，培養(yǎng)溫度37℃，發(fā)酵液初始pH值7.0，大豆低聚糖濃度10mg/mL，大豆乳清中添加1％的蛋白胨和0.5％的無水乙酸鈉，培養(yǎng)時間48h。經(jīng)乳酸菌發(fā)酵大豆乳清后的大豆低聚糖中蔗糖、棉子糖和水蘇糖的保留率分別

4、為：0.72％、96.90％和96.50％。 在途徑二的試驗中，篩選出高產(chǎn)FFase的日本曲霉1，在獲得最佳發(fā)酵營養(yǎng)條件的基礎(chǔ)上，對搖瓶發(fā)酵最佳培養(yǎng)條件進(jìn)行研究。對日本曲霉1液態(tài)發(fā)酵所產(chǎn)粗酶采用Sephadex G-100凝膠層析，得到純化的酶，經(jīng)SDS-PAGE電泳檢測其分子量為89KDa。FFase最適反應(yīng)溫度為50℃，最適pH值為5.5。溫度在40℃～60℃，pH值在5.0～7.0范圍內(nèi)酶比較穩(wěn)定，蔗糖濃度對FFase有一

5、定的影響，反應(yīng)時間3h～4h時FFase的催化能力比較高。在酶反應(yīng)系統(tǒng)中多數(shù)離子對該酶催化反應(yīng)的影響較小，但表現(xiàn)出較強的抑制作用。Fe<'3+>，Mg<'2+>，Cu<'2+>，Zn<'2+>等金屬離子對FFase酶活有明顯的抑制作用。以蔗糖為底物，采用FFase合成低聚果糖的最佳工藝參數(shù)為：反應(yīng)溫度40℃，pH值5.5，反應(yīng)時間4.5h，酶用量3.8U/g(蔗糖)條件下可以得到55.27％的低聚果糖。 采用超濾和納濾兩種膜技術(shù)

6、對產(chǎn)品進(jìn)行純化，確定截流分子量10KDa的膜為最佳超濾用膜，其操作條件為：乳清pH值為7.0左右、壓強為0.04～0.08MPa，溫度為25～45℃。 在此條件下蛋白質(zhì)截流率達(dá)到85％以上，總糖透過率達(dá)到87％以上。納濾對NaCl有一定的脫除能力，而對二價鹽沒有顯著影響。納濾最佳操作條件為：操作壓強為0.6MPa，溫度為45℃，濃縮倍數(shù)可達(dá)到10倍。兩種方法制備的大豆低聚糖對小鼠細(xì)胞免疫、非特異性免疫、體液免疫均有明顯的促進(jìn)作用