论文部分内容阅读
本文以大豆糖蜜为原料,通过高效液相对其中的糖分进行检测,分别采用了发酵降解,大孔吸附树脂脱色,离子交换树脂脱盐等方法对大豆糖蜜中的功能性糖分进行纯化分离。糖蜜中总固形物含量为66.58%,总糖占48.61 %,蛋白占8.14%,灰分5.54%,其余还包括脂类、异黄酮、皂苷等。其中蔗糖、棉子糖、水苏糖含量分别是317.53mg·mL-1,43.66mg·mL-1,175.42mg·mL-1。通过对酵母菌、乳酸菌、红曲及它们的混合菌进行筛选,确定了酵母7号菌才能满足去除大豆糖蜜中蔗糖,同时保留棉子糖,水苏糖的要求。可以使功能性低聚糖占总糖的比例由原来的40.24%提高到88.57%。经过单因素实验优化,确定酵母7号菌发酵大豆糖蜜的最佳条件为:pH 5.0,接种量2%,稀释8倍,28℃,180rpm·min-1,发酵时间12h。大豆糖蜜发酵液中各糖分的保留率为:蔗糖:5.76%,棉子糖:99.61%,水苏糖:95.72%。用20L的发酵罐进行中试发酵,在实验室的最优条件下,对中试发酵中的pH是否恒定、溶氧量两个因素进行研究,确定了最优条件是:发酵期间不需要控制pH值和溶氧量。此条件下,蔗糖的保留率达到19.69 %,棉子糖和水苏糖的保留率分别为98.07%、99.96%。确定了发酵液的酸沉蛋白的最佳条件:4%HCL、pH为3.0、搅拌时间为10min,6000rpm·min-1离心10min,正交实验的最佳结果显示蛋白质清除率可达到55.50%,总糖的保留率为99.70%。总糖占总固含物百分比由酸沉前的53.30%提高至58.65%。利用大孔树脂对酸沉后的发酵液进行脱色,选用三种不同的大孔树脂,进行静态吸附比较,确定AB-8为最佳脱色树脂,其脱色最佳条件为:pH 3,吸附时间2h,脱色率达到93.96%,总糖保留率达到96.87%;动态实验优化,最终确定最佳条件为流速在1.5BV/h,流出体积4.5BV,脱色率为92%,总糖保留率为98.30%,总糖占总固含物的75.40%。此时蔗糖为2.23mg·mL-1、棉子糖为5.31mg·mL-1、水苏糖为20.51mg·mL-1、蛋白含量为0.14mg·mL-1。选用强酸性阳离子交换树脂001×7联用强碱性阴离子交换树脂201×7或弱碱性阴离子交换树脂D301对大孔树脂脱色后的粗糖浆进行离子交换,确定了001×7和D301组合对脱色糖浆的离子交换效果较好。操作条件为:先阳后阴的方式连接,室温、流速1.2BV/h,001×7型树脂的交换能力约为9BV,D301型树脂的交换能力为6BV左右。最终得到的糖液的所有的含氮物质被去除,糖的保留率为89.74%;总糖占总固含物94.00%,此时蔗糖为2.05 mg·mL-1,棉子糖4.88 mg·mL-1,水苏糖18.87mg·mL-1。功能性成分占总固形物的86.51%。将纯化的低聚糖液体经过冷冻干燥,001×7和D301组合的回收液得到了白色透明的粉末,味微甜的大豆低聚糖,总糖含量0.94g·g-1;001×7和201×7组合回收的冻干样品成浅黄色,总糖含量201×7为0.83 g·g-1。