[发明专利]一种食品添加剂的制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种双酶法制备葡萄糖基甜菊糖苷的方法以及相关应用。具体涉及以甜叶菊提取物与麦芽糊精的混合物为底物，加入环糊精糖基转移酶和β‑淀粉酶进行双酶催化后，获得葡萄糖基甜菊糖苷粗产品的制备方法，以及使用一步树脂法将甜菊糖苷粗产品制备为甜菊糖苷精制产品的方法。本发明所述方法提供了一种安全高产的葡萄糖基甜菊糖苷，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于生物食品领域，具体涉及功能性食品添加剂或功能甜味剂的生物酶法合成及加工生成领域。

背景技术

葡萄糖基甜菊糖苷即为酶改质甜菊糖，一般是通过环糊精糖基转移酶将多个葡萄糖链连接至普通甜菊糖的甙元或糖苷上获得的甜菊糖苷混合产物，是近年来对普通甜菊糖中后苦涩味等不悦口感改善的有效措施，通过酶催化改质的甜菊糖产品由于其仍含有甜菊糖的主要活性单元四环二萜部分，因此保留了与甜菊糖相同的生理活性及加工特性，如热量低、甜度高、味质好、稳定性好、耐高温等特点；加到食品中，不易变性、变质，保存期长，不会结块、褐变；更重要的是，食用后对血糖毫无影响，属于“零卡路里”甜味剂，同时可能还具有降血压、抗炎、预防肿瘤、免疫调节、治疗和预防糖尿病等多种重要活性。

2016年6月，我国国家卫生计生委食品安全标准与监测评估司已正式批准葡萄糖基甜菊糖苷(即酶改质甜菊糖)作为食品添加剂的使用，并随后对其适用范围进行了进一步的扩增，显示其作为下一代重要的天然甜味剂和潜在药物的价值已经获得了广泛的认可。

大量研究表明导致甜菊糖苷不良口感即后苦涩味的原因一是提纯过程中未被除去的生物碱、奎宁、类黄酮等苦味物质；二是甜菊糖分子结构与对应成分的味质的相关，其中C13糖基是甜味的主要功能基团，C19的酯基为助味基团，一定程度上影响甜菊糖的甜味强度和味质，同时糖基的数量和种类对甜菊糖的甜度与味质有不同程度的影响，如莱鲍迪苷D(甜菊糖苷高端产品，口感最接近蔗糖)就是在莱鲍迪苷A(甜菊糖苷类主要产品，也是甜叶菊中的主要成分之一)的C19位上通过β-1,2键连接了一个葡萄糖基，其口感味质明显优于莱鲍迪苷A，此外也有研究表明莱鲍迪苷M的口感味质更优于莱鲍迪苷D，其莱鲍迪苷M的分子结构为在莱鲍迪苷D的C19位上通过β-1,3键继续连接添加一个葡萄糖基。在具体的工业生产中，发明人惊奇的发现，生产工艺的改变对于苦味的去除具有很大的影响。

目前市场上出售的大部分酶改质甜菊糖产品还存在问题包括：

1、口感不佳：市场上部分甜菊糖苷不良口感；

2、甜度有待提升：虽然其中部分产品去除了甜菊糖的后苦涩味，口感得到了一定提升，且产品价格等同于普通甜菊糖，但其甜度却不到甜菊糖(约为蔗糖的300倍)的一半；

3、工业生产差异大：该产品生产工艺粗糙、批次差异较大；

4、结构不明确：最终产品组分不明确，作为食品添加剂主要成分不清楚；现有的酶改质甜菊糖苷的工艺多为一步环糊精糖基转移酶法，获得的产物较杂，多为添加多个葡萄糖基的甜菊糖，产物多而结构不明确，口感提升效果有限。

5、成本高：目前现有技术中，工业操作复杂，成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于针对现有技术及生产工艺的缺陷，利用环糊精糖基转移酶的多功能催化反应将长链的麦芽糊精葡萄糖链连接至甜菊糖分子上，进而利用β-淀粉酶的外切型水解特性将连接至甜菊糖上的葡萄糖长链以麦芽糖为单元依次水解下来，使最终的催化反应产物集中为在甜菊糖上连接1-3个葡萄糖基的甜菊糖苷，提供了一种产品组分相对单一清楚、转化率较高、甜度更高、口感更接近蔗糖、且生产成本更低的葡萄糖基甜菊糖苷制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：