[发明专利]一种制备葡萄糖酸盐的生物催化方法

说明书

本发明提供了一种制备葡萄糖酸盐的生物催化方法，包括下列步骤：S1、取干淀粉加入水搅拌得淀粉浆液，在淀粉浆液中加入α‑淀粉酶液化处理，随后加入葡糖淀粉酶糖化处理，淀粉浆液经液化、糖化作用生成葡萄糖浆液；S2、向生成的葡萄糖浆液中加入葡糖氧化酶和过氧化氢酶，葡萄糖浆液在氧气环境氛围下，经葡糖氧化酶催化氧化成葡萄糖酸和过氧化氢；S3、继续流加碱性溶液，使其与葡萄糖酸进行中和反应生成葡萄糖酸盐；S4、过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下水解生成水和氧气，氧气补充到S2步骤中。相比于现有技术，本发明利用生物酶的催化作用，将淀粉转化成葡萄糖酸盐，具有转化效率高、工艺简单、产品色泽好、纯度高的特点。

技术领域

本发明涉及一种葡萄糖酸盐的制备方法，尤其涉及一种制备葡萄糖酸盐的生物催化方法。

背景技术

作为一种多羟基羧酸盐，葡萄糖酸盐在食品、医药、化工、建筑等均有广泛应用。在食品领域葡萄糖酸盐是一种重要的食品添加剂，也是优良的PH调节稳定剂，同时可以作为食用盐的替代剂；在建筑领域作混凝土的缓凝剂、减水剂；水处理上作鳌合稳定剂；电镀行业上用作钢铁表明的清洗剂。此外，葡萄糖酸钙、葡萄糖酸锌、葡萄糖酸镁还是营养补充剂，用于治疗钙、锌、镁缺乏引起的病症。

葡萄糖酸盐的现有制备方法有发酵法、电解法和催化氧化法。发酵法是采用黑曲霉菌深层发酵，存在容易染菌、发酵液中可溶性蛋白难出，产品颜色深纯度低的特点。电解法是利用原电池原理，在电解槽里对葡萄糖溶液和电解质进行电解得到葡萄糖酸盐，能耗高、生产成本高、不适宜工业化生产。催化氧化法是氧气在金属催化剂的催化下氧化葡萄糖得到葡萄糖酸，受催化剂催化效率的制约生产成本高。

上述方法存在或多或少的缺陷，比如产品色泽不好，不适宜工业生产，生产成本高等，研究一种工艺简单、转换率高以及适宜生产的葡萄糖酸盐制备方法很有必要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种制备葡萄糖酸盐的生物催化方法。

本发明提供一种制备葡萄糖酸盐的生物催化方法，包括下列步骤：

S1、取干淀粉加入水搅拌得淀粉浆液，在淀粉浆液中加入α-淀粉酶液化处理，随后加入葡糖淀粉酶糖化处理，淀粉浆液经液化、糖化作用生成葡萄糖浆液；

S2、向生成的葡萄糖浆液中加入葡糖氧化酶和过氧化氢酶，葡萄糖浆液在氧气环境氛围下，经葡糖氧化酶催化氧化成葡萄糖酸和过氧化氢；

S3、继续流加碱性溶液，使其与葡萄糖酸进行中和反应生成葡萄糖酸盐；

S4、过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下水解生成水和氧气，氧气补充到S2步骤中。

进一步地，相对干淀粉量来说，α-淀粉酶的添加量为0.01～0.04％，葡糖淀粉酶的添加量为0.01～0.03％，葡糖氧化酶的添加量为0.1～0.8％，过氧化氢酶的添加量为0.1～1.0％。

进一步地，α-淀粉酶的活力为50000～200000U/mL，葡糖淀粉酶的活力为50000～150000U/mL，葡糖氧化酶的活力为5000～40000U/mL，过氧化氢酶的活力为60000～600000U/mL。

进一步地，步骤S1中，液化处理时的温度为85～95℃，pH值为5.0～6.5；糖化处理时的温度为50～60℃，pH值为4.0～5.0。

进一步地，步骤S2中，葡萄糖浆液反应条件：温度30～50℃，pH值4.5～6.5。

进一步地，所述干淀粉的来源包含但不限于玉米淀粉、高粱淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉或稻米淀粉。

进一步地，所述淀粉浆液的浓度为250～400g/L。

进一步地，所述碱性溶液可为强碱溶液、强碱弱酸盐溶液或其浊液。