文档介绍：高纯度低聚果糖生产技术的探讨
摘要:低聚果糖是一种功能性低聚糖,用于特殊目的的低聚果糖必须具有很高的 纯度。本文探讨了高纯度低聚果糖的生产技术。
关键词:低聚果糖 果糖转移酶 吠喃果糖昔酶 葡萄糖氧化酶 葡萄糖异构酶 0 前言
低聚果糖(Fructo2oligosaccharide、FOS)是指在蔗糖分子的果糖残基上以P -(1 -2)-2糖 昔键连接1〜3个果糖分子而形成的蔗果三糖(12Kestose,GF2)、蔗果四糖(Nystose , GF3)、 蔗果五糖(lF2fructofuranosyl nystose ,GF4)及其混合物。
低聚果糖具有独特的生理功能(如双歧杆菌增殖因子作用、低热值、防齿禹齿 等)、优良的物化性质及良好的食品加工特性，受到学者的重视。80年代日本对 低聚果糖的代谢、组成、应用和工业化生产做了多方面的研究。1984年,日本明 治制果株式会社用固定化增殖细胞实现了低聚果糖的工业化生产,推出了两种名 为“明治低聚G(Neosugar G) ”和“明治低聚P(Neosugar P)”的低聚果糖产品, 表1显示两种产品的组成：
表1 两种产品的组成(％，干基)
产品
G+「
G厂
gf2
gf3
gf4
GF2 〜4
明治低聚G
33
12
25
25
5
55
明治低聚P
5
35
50
10
95
注：G:葡萄糖;F :果糖;GF :蔗糖;GF2 :蔗果三糖；GF3 :蔗果四糖；GF4 :蔗果五糖;
GF2 ~4 : GF2 + GF3 + GF4
低聚果糖的生产主要涉及两种酶:果糖转移酶和具有高果糖转移活性的吠喃 果糖甘酶。进入90年代以来，国内外学者对低聚果糖的生产工艺条件作了大量的 研究工作,取得了可喜的进展。用单一的果糖转移酶或吠喃果糖甘酶作用于蔗糖 生产低聚果糖(单酶法)，即使在最优条件下，由于副产物葡萄糖对吠喃果糖甘酶的 抑制作用，蔗糖不可能完全转化,所以产物中低聚果糖的含量一般在50 %〜60 % , 还含有30 %左右的葡萄糖和10 %左右的蔗糖。为了特殊的目的如供糖尿病患者 食用必须使用高纯度的低聚果糖如明治低聚P。目前获得高纯度低聚果糖的方法 有两种:一是用单酶法制得含50 %〜60 %低聚果糖的糖浆，然后用适当的方法去除 其中的葡萄糖而得到高纯度的低聚果糖，可称为两步法;一是使用双酶法或混合酶 系在蔗糖转化反应过程中同时消除葡萄糖的抑制作用使蔗糖充分转化，同时葡萄 糖转化为其他较易除去的形式，再经过简单的分离纯化得到高纯度的低聚果糖，可 称为一步法。其中两步法生产高纯度低聚果糖的成本高，资料显示明治低聚的价
格是明治低聚的218倍。一步法还处于探索中，
但是探索新的生产工艺、提高酶反应过程中蔗糖的转化
率和低聚果糖的含量生产高含量的低聚果糖在经济性
上可能是有益的。
本文结合作者的部分研究工作及国内外学者已经
进行的高纯度低聚果糖的生产技术研究情况对高纯度
低聚果糖的可行生产工艺作一探讨。
] 低聚果糖的生物合成机制
Jong Won Yun综述了不同来源的吠喃果糖甘酶或果糖转移酶催化蔗糖转化为低 聚果糖的机制。不同来源的酶的催化作用机制不同，概括起来大多数微生物果糖 转移酶的催化作用分两步进行:第一步形成酶-果糖复合物,释