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大豆低聚糖(SOS)中功能性因子(棉子糖、水苏糖)与非功能性因子(蔗糖)共存。大豆低聚糖作为功能性低聚糖,具有促进双歧杆菌增殖和不能直接被动物消化吸收的特点,同时还有防治高血脂、增强免疫功能等作用。我国生产的大多数大豆低聚糖产品中功能性低聚糖的含量较低,蔗糖的含量高。本研究的目的在于,通过固定化酶法制备大豆低聚糖,降低蔗糖的含量,提高大豆低聚糖的功能性。对大豆低聚糖铁(Ⅲ)、硒(Ⅳ)配合物做了初步研究,以期望扩大大豆低聚糖的应用范围。
本论文以海藻酸钠、壳聚糖、磁性壳聚糖、磁性海藻酸钠为载体,采用包埋-交联法,固定β-呋喃果糖苷酶。通过正交试验分别确定最佳固定条件如下:
以海藻酸钠为载体固定β-呋喃果糖苷酶最佳工艺为:海藻酸钠浓度4.5%、氯化钙浓度3.5%、戊二醛浓度0.2%、加酶量10m1、包埋时间1h、交联时间0.5h时。以壳聚糖为载体固定β-呋喃果糖苷酶最佳工艺为:包埋时间2.5h、交联时间1.5h、联酶时间2.5h、戊二醛浓度0.3%、乙酸浓度3%、载体:酶量(1∶1)。以磁性海藻酸钠为载体固定β-呋喃果糖苷酶最佳工艺为:海藻酸钠浓度4.0%、氯化钙浓度2.5%、戊二醛浓度0.5%、包埋时间1.5h。磁性壳聚糖为载体固定β-呋喃果糖苷酶最佳工艺为:包埋时间1.0h、交联时间1.5h、联酶时间3.0h、戊二醛质量浓度0.4%、乙酸质量浓度2.5%、载体:酶量(1∶0.5)。通过对四种载体固定化酶的酶活和游离酶酶活比较,发现磁性海藻酸钠固定β-呋喃果糖苷酶效果最好,平均酶活回收率在60%以上。磁性海藻酸钠固定β-呋喃果糖苷酶的最适反应温度是30℃,最适pH是7,具有很好的操作稳定性和储藏稳定性。
固定化β-呋喃果糖苷酶制备大豆低聚糖的条件进行了初步探讨,最佳工艺参数为:反应温度35℃,酶反应体系的pH为6,反应液与酶量配比为(1.5:1)酶反应时间为135min。利用高效液相测定大豆低聚糖,结果显示:酶解产物中总低聚糖含量由原来的41.74%提高到59.8%,大约有18.14%的蔗糖被转化。
以大豆低聚糖与金属铁(Ⅲ)、硒(Ⅳ),在pH值4~5的条件下制备大豆低聚糖配合物(Fe(Ⅲ)-SOS,Se(Ⅳ)-SOS)。通过紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、对配合物进行表征,结果表明,形成体和大豆低聚糖之间以羟基进行配位,形成了较稳定的配合物。