[发明专利]一种含D-阿洛酮糖的果葡糖浆及其制备方法

说明书

本申请公开了一种含D‑阿洛酮糖的果葡糖浆制备方法，包括如下步骤：将果葡糖浆浓缩液通过装有D‑阿洛酮糖‑3‑差向异构酶固定化酶(DPE固定化酶)的反应器中进行连续转化，得到含有D‑阿洛酮糖的果葡糖浆。本申请提供了含D‑阿洛酮糖的果葡糖浆及其制备方法，该制备方法以非粮作物来源的菊粉、菊苣为原料，通过菊粉外切酶以及DPE固定化酶连续转化制备含D‑阿洛酮糖的果葡糖浆，具有反应稳定易控制、转化产物稳定高效的特点，而且DPE固定化酶易从反应体系中分离出来，同时产生的转化液中无杂质及酶蛋白的干扰，适用于工业化放大生产。

技术领域

本申请涉及生化工程技术领域，具体涉及一种含D-阿洛酮糖的果葡糖浆及其制备方法。

背景技术

目前，全球淀粉糖及糖醇等产品消耗量已超过3000万吨，其中占比较大的是果葡糖。然而，糖的过量摄入，特别是果糖的过量摄入，导致肥胖、甘油三酯升高等一系列慢性代谢疾病，严重影响人类健康，亟待开发低热量的功能性健康糖。

D-阿洛酮糖(D-allulose)又名D-核糖-2-己酮糖，是D-果糖的C-3位的差向异构体。D-阿洛酮糖是一种天然存在但有含量极少的低热量功能性甜味剂，其甜度为蔗糖的70％，但能量仅为蔗糖的0.3％。相关研究表明，D-阿洛酮糖具有降低血糖、促进血液健康、改善脂肪代谢等功能，在美国、日本等国已应用于食品领域，2019年4月，FDA宣布将低热量甜味剂D-阿洛酮糖排除在“添加糖”、“总糖”标签之外，因此，D-阿洛酮糖已获得越来越多的关注，成为最具市场竞争潜力的一种新型功能性零热量甜味剂，有望发展成为完全或部分替代果糖、果葡糖、蔗糖的下一代功能糖。

目前用量占比较大的果葡糖，主要包括含果糖42％、55％、90％的3种液体糖，通常采用粮食来源的葡萄糖原料，经异构酶转化、分离、混合等方法制备。

D-阿洛酮糖的制备过程可以分为化学制备和生物制备。化学制备法由于工艺步骤繁杂，化学污染严重以及副产物杂质多等一系列原因，未得到有效应用。1990年，日本香川大学(Kagawa University)泉森(Izumori)团队首次报道了1株产碱杆菌属细菌(Azcaligenessp.701B)静息细胞能以阿洛糖醇、D-塔格糖或半乳糖醇为底物生产D-阿洛酮糖，开辟了D-阿洛酮糖酶转化生产的先河。酶转化技术因具有反应单一，纯化步骤简单等优点而逐渐成为D-阿洛酮糖制备研究的主要方向，迄今已有10余年的历程。现有酶转化技术多采用改良的重组菌株制备D-阿洛酮糖3-差向异构酶(D-psicose3-epimerase，缩写为DPE)，并通过整体细胞或粗酶的批次转化工艺，将果糖转化为D-阿洛酮糖，酶只能利用一次，酶的利用率极低。采用固定化酶转化工艺，可以实现连续转化，有效提高了酶的利用率。然而目前采用DPE生产制备D-阿洛酮糖存在以下问题：现有固定化酶的技术多以海藻酸钠作为固定化的载体，海藻酸钠在高浓度的电解质，溶液中性质不够稳定，容易变软。使用海藻酸钠作为载体时，同时会加入戊二醛作为交联剂，戊二醛有微毒性，且对金属有腐蚀作用，实验操作要求高。

发明内容

针对上述现有技术的缺点及不足之处，本申请提供一种含D-阿洛酮糖的果葡糖浆及其制备方法，该制备方法以菊芋、菊苣等非粮作物制备的菊粉为原料，通过菊粉外切酶水解得到果葡糖浆浓缩液，果葡糖浆浓缩液以一定流速通入装有DPE固定化酶的反应器中连续转化制备D-阿洛酮糖、果糖、葡萄糖的混合糖浆，具有反应稳定易控制、转化产物稳定高效的特点，而且DPE固定化酶易从反应体系中分离出来。

本申请提供如下技术方案。

1、一种含D-阿洛酮糖的果葡糖浆制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将果葡糖浆浓缩液通过装有D-阿洛酮糖-3-差向异构酶固定化酶(DPE固定化酶)的反应器中进行连续转化，得到含有D-阿洛酮糖的果葡糖浆。

2、根据项1所述的制备方法，其特征在于，所述DPE固定化酶包括酶载体和DPE；

所述酶载体与DPE通过共价键结合在一起。