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大豆糖蜜分离及低聚糖生物纯化的研究

方伟辉  
【摘要】:大豆糖蜜是生产大豆浓缩蛋白过程中得到的副产品,大豆糖蜜中含有丰富的大豆低聚糖,可作为功能性大豆低聚糖的生产原料。本论文主要对大豆糖蜜的成分进行了分析和鉴定,研究了从大豆糖蜜中提取大豆低聚糖过程中脂质和胶体物质的去除条件,大豆粗糖浆的脱色工艺,及用酿酒酵母生产改性大豆低聚糖产品的条件。 通过对大豆糖蜜成分的常规化学分析,确定其中主要成分含量为:总糖54.64%(其中蔗糖32.17 %,棉籽糖4.27%,水苏糖17.54%),总类脂 18.00%,总甾甙3.06%,总磷脂8.79%,粗蛋白8.71%,灰分8.69%。用溶剂分提的方法,将大豆糖蜜分成六个组分,并对此六个组分进行常规化学分析、IR、HPLC和 LC-MS分析,确定了甾甙类物质、磷脂类物质、中性脂肪类物质、低聚糖等物质的存在,并从中鉴定出四种异黄酮和一种大豆皂甙。对大豆糖蜜的成分分析和鉴定为从大豆糖蜜中制备大豆低聚糖提供除杂依据。 用正己烷和乙醇的混合液(2:1)去除大豆糖蜜中的脂类物质,去除率达69.9%。用磷酸- Ca(OH)2絮凝的方法去除胶体杂质。在pH2.4时,得到的沉淀量最大,并对其进行成分分析,其主要成分含量为:总糖为9.1%,总脂肪为8.4%,粗蛋白为19.0%,矿物质为4.6%,皂甙为22.0%,异黄酮为6.4%,其它为30.5%。通过单因素分析和正交试验得出,磷酸钙絮凝澄清大豆糖蜜水溶液的最佳工艺条件为:糖液用磷酸调节pH值为3.0,加Ca(OH)2调节pH值到7.2,一次加热温度为90℃。 通过几种大孔离子交换树脂对大豆粗糖浆脱色效能的比较,选择D290与活性炭对比,对大豆粗糖浆进行脱色。通过单因素分析确定D290和活性炭对大豆粗糖浆的脱色最佳工艺条件。D290:常温,pH4-6,12h;活性炭:采用粉末状活性炭进行脱色,活性炭用量4%,吸附时间为80min,吸附温度为55℃。D290在波长260nm处和420nm的脱色率分别为83.5%和70.5%。活性炭在波长260nm和420处脱色率分别为76.5%和94%,总糖的损失率为3.33%。将大孔吸附树脂和粉末活性炭联合使用对大豆粗糖浆进行脱色,活性炭用量仅为2.5%,在波长260nm和420nm 处脱色率分别为85.5%和95.9%。脱色后产品进行HPLC分析,其产品的低聚糖组成为:棉籽糖含量为6.21%,水苏糖为22.91%,蔗糖为70.88%。 最后,论文通过酿酒酵母对碳源利用的选择性,选择对蔗糖利用最大的酿酒酵母C发酵生产改性大豆低聚糖。通过单因素分析确定了发酵最佳工艺条件:温度30℃,接种量3%,初始pH值6.5,初始糖浓度6%. 得到的低聚糖产品进行HPLC分析:蔗糖含量为14.71%,去除率达93.26%;棉籽糖保留率为92.98%,水苏糖保留率为95.71%。功能性成分提高了56.17%。


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