[发明专利]一种用固定化酶生产果寡糖和高果糖浆的方法

权利要求书

1.一种用固定化酶生产果寡糖和高果糖浆的方法，其特征在于：包括“氧化-固定化-还原”三步法固定化菊粉酶，并利用该固定化酶生产果寡糖和高果糖浆；

具体为，

1)用过碘酸盐专一氧化菊粉酶分子中糖链的相邻羟基产生醛基，利用氧化产生的醛基与具有游离氨基的固定化载体进行偶联，利用硼氢化钠还原菊粉酶分子与固定化载体间形成的希夫碱，得到稳定的固定化菊粉酶；

2)按菊粉与水或弱酸性溶液重量体积比g/ml计，将5-30％(w/v)菊粉溶于水或pH4.5-6.0的弱酸性溶液中，得菊粉溶液；

3)按固定化菊粉酶与菊粉溶液重量体积比g/ml计，采用1-10％(w/v)固定化酶在搅拌釜中进行的间歇或连续搅拌反应，或是将固定化酶装入填充床或流化床或膜生物反应器中，将菊粉溶液泵入反应器进行的间歇或连续反应，使底物降解，生产果寡糖和高果糖浆。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述弱酸性溶液为pH4.5-6.0醋酸盐缓冲液；所述过碘酸盐为高碘酸钠；步骤1)中所述固定化载体为无机或有机的多孔或微孔材料。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中所述固定化载体为分子筛、氧化铝、玻璃珠、吸附树脂或离子交换树脂。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述菊粉酶是指外切菊粉酶、内切菊粉酶中的一种酶或两种酶的混合物。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中所述专一氧化过程为，采用过碘酸盐氧化菊粉酶分子中的糖链，生成醛基基团，具体条件为，反应体系为0.01M-0.2M的pH3.0-6.0的醋酸-醋酸钠缓冲液，体系中菊粉酶量为0.5-5mg/ml，体系中过碘酸盐的用量为5-50mM，室温下避光氧化0.5-2小时之后，每1ml溶液加入0.25-0.4ml乙二醇反应1-5分钟，反应结束后，溶液在0-4℃用蒸馏水透析脱盐，得活化的菊粉酶。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中所述具有游离氨基的固定化载体的制备过程为，将固定化载体与耦联剂反应，使固定化介质表面具有游离氨基；反应在有机相或水相体系中进行，按耦联剂与反应体系的重量体积比g/ml计，体系中耦联剂的用量为3-20％w/v，反应温度为20-110℃，反应时间5-24小时，得活化的固定化载体。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述耦联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、环氧氯丙烷、戊二醛或聚乙烯亚胺。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中所述利用氧化产生的醛基与具有游离氨基的固定化载体进行偶联的过程为，反应体系为0.01-0.2M磷酸盐缓冲溶液，pH 7.0-9.0，将固定化载体浸没于磷酸盐缓冲溶液，活化的菊粉酶的用量为2-10mg酶/g湿重固定化载体，反应温度0-25℃，反应时间2-24小时；

利用硼氢化钠还原菊粉酶分子与固定化载体间形成的希夫碱的过程为，按重量体积比g/ml计，于上述反应后的体系中加入0.1-0.5％(W/V)硼氢化钠，室温反应30-60分钟，还原希夫碱，得到稳定的固定化菊粉酶。