[发明专利]一种低聚半乳糖粉剂的制备方法

说明书

本发明公开了糖类制备相关技术领域的一种低聚半乳糖粉剂的制备方法，包括制备活化的大孔弱碱性丙烯酸阴离子交换树脂、制备固定化的β‑半乳糖苷酶、制备固定化β‑半乳糖苷酶颗粒、制备低聚半乳糖清液、制备低聚半乳糖溶液、制备低聚半乳糖糖浆等步骤，最终得到低聚半乳糖粉剂；本发明中利用细胞外的β‑半乳糖苷酶对乳糖进行水解，提高生产效率，节约能源；将β‑半乳糖苷酶固定化后再进行生产，便于后续分离纯化；在乳糖水解反应的后半段加入酿酒酵母，提高半乳糖的含量，提高产品的品质；低聚半乳糖溶液进行浓缩之前先通过过滤和纳滤，去除低聚半乳糖中的大分子，进一步提高产品的纯度。

技术领域

本发明涉及糖类制备相关技术领域，特别涉及一种低聚半乳糖粉剂的制备方法。

背景技术

低聚半乳糖是目前国际上已经开发的功能性低聚糖之一，是目前各类功能性低聚糖品种中唯一源自动物乳汁中的低聚糖。其分子结构一般是在半乳糖或葡萄糖分子上连接1～7个半乳糖基。

低聚半乳糖的制备方法主要有五种：从天然原料中提取、天然多糖的酸水解、化学法合成、发酵法合成及酶法合成。其中，酶法合成是主流的生产方式，酶法合成是以乳糖为原料，乳糖经β-半乳糖苷酶水解生成葡萄糖和半乳糖，再经β-半乳糖苷酶催化在半乳糖基上连接1～4个半乳糖分子而得到低聚半乳糖。

目前用于生产β-半乳糖苷酶的菌种有脆壁克鲁维酵母(Kluyveromycesfragilis)、黑曲霉(Aspergillus niger)米曲霉(Aspergillus oryzae)、乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)等微生物。其中，脆壁克鲁维酵母所产的β-半乳糖苷酶为胞内酶，乳酸酵母、黑曲霉、米曲霉、米根霉等所产的β-半乳糖苷酶为胞外酶。胞内β-半乳糖苷酶的获取需要进行破碎菌体、分离提纯等步骤，这增加了生产环节和生产设备，同时耗能也增加。若菌株直接将β-半乳糖苷酶分泌到胞外，则大大方便了酶的分离和利用，并且节省生产成本。

但是乳糖为本身就是葡萄糖与半乳糖结合形成的二糖，随着乳糖的水解，半乳糖的生成会伴随着葡萄糖的生成，过多的葡萄糖会造成合成的低聚半乳糖比例不能符合标准。此外，目前的分离提纯技术也限制了酶法合成低聚半乳糖的纯度。

发明内容

针对现有技术存在的半乳糖中葡萄糖含量过高、纯度受限的技术问题，本发明提供一种低聚半乳糖粉剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

1.一种低聚半乳糖粉剂的制备方法，包括以下步骤:

S1)将戊二醛与大孔弱碱性丙烯酸阴离子交换树脂在16～32℃下搅拌6～12h，制得活化的大孔弱碱性丙烯酸阴离子交换树脂；

S2)将β-半乳糖苷酶溶液与S1制得的所述活化的大孔弱碱性丙烯酸阴离子交换树脂在16～32℃下搅拌反应12～24h，制得固定化的β-半乳糖苷酶；

S3)将S2制得的所述固定化的β-半乳糖苷酶粉碎，加入pH为5～7，含有质量百分浓度为1～5％氯化钙和质量百分浓度为0.15～0.30％壳聚糖的混合液中，于48～52℃下搅拌24～36h，制得固定化β-半乳糖苷酶颗粒；

S4)将S3制得的所述固定化β-半乳糖苷酶颗粒与浓度为200～500g/L的乳糖溶液混合，于35～40℃下搅拌反应6～8h，再加入酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)继续反应4～6h，同时消耗其中的葡萄糖，制得纯度为57％以上的低聚半乳糖清液；

S5)过滤去除S4制得的所述低聚半乳糖清液中的大分子蛋白质，再用膜孔径为200～1000Da的有机膜纳滤，制得低聚半乳糖溶液；

S6)对S5制得的所述低聚半乳糖溶液进行浓缩，制得低聚半乳糖糖浆；