[发明专利]一种多酶复配生产海藻糖的方法

说明书

本发明涉及一种多酶复配生产海藻糖的方法，涉及酶技术领域。本发明以普通的淀粉产品为底物，配制20wt％的淀粉液化液，先利用中性蛋白酶进行催化，再组合芽寡糖基海藻糖合成酶、芽寡糖基海藻糖水解酶和纤维素酶进行多酶复配，去除淀粉物质中的非淀粉成分，提高底物淀粉的利用率，从而提高海藻糖的产量和转化率，且在得到海藻糖的同时还能得到葡萄糖产品，节约生产成本，利用本发明的方法可使海藻糖的转化率和产量更高效，由双酶法的97g/L产量及48.3％的转化率提高至113g/L和56.5％，大大降低了海藻糖的生产成本。

技术领域

本发明涉及酶生产海藻糖技术领域，具体涉及一种多酶复配生产海藻糖的方法。

背景技术

海藻糖是由两个吡喃型葡萄糖单体通过α，α-1，-1糖苷键连结而成的二糖。广泛存在于细菌、霉菌、藻类、酵母、低等植物以及些无脊椎动物等，具有独特的生物抗逆保护作用以及低甜度、非还原性等，在分子生物学、食品、化妆品、医药行业等各个领域应用广泛。

海藻糖生产方法主要有化学合成法、微生物抽提法、微生物发酵法、酶法等，其中双酶法是目前工业化生产海藻糖的主要方法，双酶法以淀粉为底物，在麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶的共同作用下生产海藻糖，大幅度降低了海藻糖生产所需的成本，所以在工业生产中一般选择淀粉作为生产海藻糖的底物，但普通的淀粉产品中不仅含有淀粉物质，还含有少量的蛋白质、纤维素等非淀粉物质，纤维素不能被糖化酶所降解，而蛋白质与淀粉紧密形成的复合物会大大阻碍淀粉酶对底物的催化作用，使得底物在海藻糖合成反应体系中难以被充分利用。

因此造成在海藻糖的工业生产中底物淀粉利用率低、海藻糖产量不高、生产成本高昂的问题。

中性蛋白酶属于一种内切酶，利用中性蛋白酶的酶促反应可用于各种蛋白质水解处理，在一定温度和PH值下将动植物的大分子蛋白质水解成小分子肽或氨基酸等产物。

纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，它不是单体酶，而是起协同作用的多组分酶系，是一种复合酶，主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成，还有很高活力的木聚糖酶，主要作用于纤维素以及从纤维素衍生出来的产物。

针对以上问题，发明一种利用多酶复配在海藻糖生产过程中将普通淀粉产品中的非淀粉物质去除、提高淀粉底物利用率、降低生产成本的方法具有很重要的意义，同时具有十分客观的商业价值。

发明内容

本发明目的在于提供一种利用普鲁兰酶、麦芽寡糖基海藻糖水解酶、麦芽寡糖基海藻糖合成酶、纤维素酶进行多酶复配提高海藻糖产量、减少所需底物、降低生产成本的方法。

为达此目的，本发明提供一种多酶复配生产海藻糖的方法，包括以下步骤：

(1)淀粉乳制备：淀粉加水搅拌配置所需淀粉浆；

(2)淀粉液化：调节pH，加入耐高温α-淀粉酶搅拌保温20～35min，制得20wt％淀粉液化液；

(3)催化反应：调节pH至6.0～7.0，加入0.5～0.75U/g的中性蛋白酶，催化结束后灭酶，再调节pH至5.0～6.0，加入普鲁兰酶、麦芽寡糖基海藻糖水解酶、麦芽寡糖基海藻糖合成酶、8～10U/g纤维素酶进行催化反应，于50～60℃下保温催化反应20～40h，升温灭酶得到反应液，出料温度为70～80℃。

进一步优选的，所述步骤(2)中耐高温α-淀粉酶的添加量为10～12U/mL。

进一步优选的，所述步骤(3)中普鲁兰酶的添加量为5～6U/g。

进一步优选的，所述步骤(3)中麦芽寡糖基海藻糖水解酶的来源为嗜酸热硫化叶菌(Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909)，添加量为2～4U/mL。