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菊芋（Jerusalem artichoke）,俗称洋姜、鬼子姜,为菊科向日葵属多年生草本植物,原产北美洲,在中国栽培历史悠久,但多为零星种植。菊芋适应性强,生长旺盛,栽培技术简单。我国对地下块茎传统上仅是食用。近年来,以现代新技术分离精制而成的菊粉、低聚果糖、超高果糖浆等,在国际上已公认其具有较高的营养价值和保健作用。本文以重庆璧山产的菊芋为主要原料,在分析了菊芋的精细组分后,以菊糖为主要碳源液体发酵产得菊粉酶,利用菊粉酶作用于菊糖液制备低聚果糖,用美国Sigma公司标准品低聚果糖作为标准品,采用高效液相色谱法测定低聚果糖,对用该法测定低聚果糖进行了适当改进;研究了发酵产菊粉酶的酶解工艺条件,同时研究了菊粉酶作用于菊糖液生产低聚果糖的工艺参数,将所得的低聚果糖产品应用于功能性酸奶的生产,得到较好效果。具体研究结果如下:1.通过测定方法规范研究确定HPLC法测定检测低聚果糖的条件是:色谱柱:NH2（5μm,250mm×4.6mm）;柱温40℃;流动相:乙睛+水溶液（72+28）;流速0.8mL/min;示差检测器;进样量10μL。该条件下低聚果糖中的蔗果三糖出峰时间为15.429 min,蔗果四糖的出峰时间为20.041 min,蔗果五糖的出峰时间是26.128min,其中各组分与其他杂质达到基线分离,对蔗果三糖和蔗果四糖的检测限分别为10μg/mL～60μg/mL、5μg/mL～60μg/mL、5μg/mL～60μg/mL。本法测定经发酵后产品低聚果糖（蔗果三糖+蔗果四糖）的含量为52.286%,结果表明,该方法的平均加标回收率分别为100.50%和100.11%。本测定方法较以往的文献所提供的低聚果糖的检测方法更快速、简便、准确。2.菊粉酶作用于菊糖液制取低聚果糖,其作用方式为从菊糖分子内部随机的切断糖苷键,从而得到聚合度低具有优良生理生化功能的低聚果糖。黑曲霉是产菊粉酶的菌种之一,利用液体发酵法产得的菊粉酶较纯净,其中I/S＞12,通过单因素试验、正交试验和方差分析确定了发酵法生产菊粉酶的最佳工艺条件:最佳底物浓度为4%,发酵温度30℃,最佳发酵pH为5.5,最佳酶液添加量5mL（含菌数5.46×106个/mL）;低聚果糖的得率为52.2%,得到采用3,5-二硝基水杨酸法检测产品中还原糖含量的方法准确可行,本法的精密度和重现性都得到了证明。3.研究低聚果糖的提取工艺,利用菊粉酶酶解菊糖液得到低聚果糖产品,通过单因素试验、正交试验和方差分析确定了发酵法生产低聚果糖的最佳工艺条件:培养温度48℃,底物浓度4%,酶液添加量为液体培养基体积的4%,培养pH6.0,所得低聚果糖的得率为52%。正交试验得出,影响产品得率的最大因素是发酵温度,其次是底物浓度,再次是培养pH,影响最小的是酶液添加量。通过试验表明用高效液相色谱检测产品中低聚果糖含量的方法准确可行,本法的精密度和重现性都得到了证明。4.低聚果糖是功能性低聚糖,具有抗龋齿、调节肠道菌群、提高肌体免疫力、降血压、降血脂及促进钙吸收的优良生理功能。根据低聚果糖在食品加工过程中的理化性质得知,在较低温度和pH值下,其有效成分不被影响;故将其作为功能性成分添加到酸奶生产中,有利于人体健康需求,是一种很好的尝试。经研究得出最佳发酵低聚果糖酸奶的工艺参数为:发酵剂添加量为2%,乳固体含量为11%,低聚果糖和阿巴斯甜的比例为1∶0.020。