本發明專利技術涉及一種利用擲孢酵母發酵去除麥麩低聚糖中阿拉伯糖的方法，屬于發酵工程領域。本發明專利技術的目的是提高小麥麩皮低聚糖的雙歧桿菌增殖效果。本發明專利技術的特征為以擲孢酵母（Sporobolomyces?singularis）作為發酵菌種，以小麥麩皮低聚糖為發酵基質。擲孢酵母菌體按比例接種于小麥麩皮低聚糖糖液中，發酵溫度25℃，在160r/min條件下發酵時間8h，阿拉伯糖去除率最高達到33%。體外發酵實驗數據顯示，去除阿拉伯糖后小麥麩皮低聚糖較去除之前的產氣量減少、pH值降低、乳酸增多。這說明部分去除阿拉伯糖后，小麥麩皮低聚糖對雙歧桿菌和乳酸菌等有益菌增殖效果顯著。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種利用擲孢酵母（Sporobolomyces singularis）發酵去除麥麩低聚糖中阿拉伯糖的方法。屬于發酵工程領域。
技術介紹
研究結果表明：阿拉伯木聚糖是小麥麩皮中主要的結構多糖，它是由木聚糖主鏈和側鏈連接而成，其中β-D-吡喃木糖經β-(1-4)-糖苷鍵連接構成木聚糖主鏈，而側鏈是由α-L-呋喃阿拉伯糖構成。α-L-呋喃阿拉伯糖可單獨取代β-D-木糖殘基中的C-2和C-3位，也可在C-2和C-3位雙取代。α-L-呋喃阿拉伯糖側鏈是以2個或者2個以上的α-L-呋喃阿拉伯糖單糖分子通過1-2，1-3，1-5鍵連接起來的，同時還含有一定量的阿魏酸基團，通過酯化的形式與AX共價連接（鄭學玲, 李利民, 姚惠源. 水溶戊聚糖分級純化組分結構初步分析[J].食品與生物技術學報, 2005, 24(2)：6-9）。小麥麩皮中含有20%左右的戊聚糖，其中大部分為阿拉伯木聚糖，是制備低聚糖的良好資源。和其他低聚糖生產原料如玉米芯和棉籽殼等相比較，利用小麥麩皮生產低聚糖具有生產預處理簡單、廢水很少、成本低等優點，因而具有很大的市場前景。小麥麩皮低聚糖經過木聚糖酶水解之后，由于低聚糖中含有較多阿拉伯糖，這會影響小麥麩皮低聚糖的功能性。根據我們以前的研究結果，小麥麩皮低聚糖的有益菌增殖效果不太明顯（周迎春.小麥麩皮低聚糖生產工藝優化及其功能特性研究，碩士學位論文，河南工業大學 2014）。因而，本專利技術的目的在于部分或全部去除小麥麩皮低聚糖中的阿拉伯糖，以提高其功能性。但目前還沒有見到去除小麥麩皮低聚糖中阿拉伯糖的報道。和化學法相比，微生物發酵法具有特異性強、反應條件溫和、成本低和環境污染少等優勢，因而具有可行性。經過前期研究和資料查詢，本專利技術采用擲孢酵母為菌種發酵去除小麥麩皮低聚糖中阿拉伯糖。迄今為止，還沒有查詢到利用酵母去除低聚糖中阿拉伯糖的報道。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種去除麥麩低聚糖中阿拉伯糖的方法。本專利技術的內容為一種利用擲孢酵母發酵去除阿拉伯糖的方法，其特征在于：以擲孢酵母作為菌種，發酵去除小麥麩皮低聚糖中的部分阿拉伯糖，從而提高其有益菌增殖效果等功能性。本專利技術所述的去除阿拉伯糖的方法，其步驟如下：（1）配制葡萄糖6%，蛋白胨1%，酵母膏0.5%的搖瓶培養基，煮沸至完全溶解；（2）將配制好的搖瓶培養基于121℃滅菌15 min，冷卻至室溫；（3）將擲孢酵母接入搖瓶培養基中25℃，120 r/min培養3~4天離心得到菌體；（4）將離心得到的菌體按照1~3%質量比接入小麥麩皮低聚糖糖液中，在25℃，搖床轉速160 r/min下發酵8 h；（5）發酵完成后離心去除沉淀，上清液即為去除部分阿拉伯糖的小麥麩皮低聚糖糖液。本專利技術所述的小麥麩皮低聚糖是經過高溫酸水解、木聚糖酶酶解、活性炭脫色、離子交換去離子和濃縮等工序生產得到的，糖液固形物含量為3-10%。固形物含量的測定方法采用手持糖度計，其測定原理為固形物含量和折光有相關性。本專利技術所述的去除部分阿拉伯糖的小麥麩皮低聚糖糖液可以經過濃縮和噴霧干燥得到小麥麩皮低聚糖干粉。本專利技術去除阿拉伯糖的效果是通過高效液相法測定，具體方法如下：首先是小麥麩皮低聚糖水解，將固形物含量2%左右的糖液分別以質量比1：1加入1 mol/L硫酸溶液，沸水浴1.5 h，用BaCO3 中和，備用。水解后的糖液進行阿拉伯糖含量測定，首先水解液用體積比50/50乙腈/水稀釋后，用注射器吸取水解液，經0.22 μm濾膜過濾后置于樣品瓶中，在高效液相中分析組分，計算阿拉伯糖的去除率。液相色譜條件如下：檢測器（RID）溫度：35℃；柱溫：35℃；進樣量：10 μL；流速：0.5 mL/min；色譜柱型號：XBRIDGE Amide ( 4.6×250 mm, 3.5 μm)。經過分析，經過本專利技術的發酵法去除阿拉伯后，小麥麩皮低聚糖中的阿拉伯糖去除率可以達到25-33%（質量百分比）。本專利技術所述的去除部分阿拉伯糖后的小麥麩皮低聚糖的功能性驗證采用體外模擬實驗，即采用Rycroft等的體外腸道菌群增殖方法（ Rycroft C.E., Jones M.R., Gibson G.R., et al. A comparative in vitro evaluation of the fermentation properties of prebiotic oligosaccharides[J]. Journal of Applied Microbiology, 2001, 91(05): 878-887）。具體操作如下：將體外發酵培養基裝入帶橡膠帽的10毫升玻璃瓶中高壓滅菌，小麥麩皮低聚糖樣品經0.22 μm微孔水系濾膜過濾除菌，然后按5g/L比例加入滅菌培養基中。取健康志愿者的新鮮糞便5.0 g，加入45 mL生理鹽水，混勻，等量接種至體外發酵培養基中，37 ℃靜置培養。分別在體外模擬發酵每隔2h時，測定發酵液pH值及產氣量。發酵液pH值采用pH計直接測定。 產氣量的測定在玻璃瓶的橡膠帽上垂直插入無菌注射器，每隔2h觀察發酵液上注射器的刻度并做記錄。短鏈脂肪酸測定采用HPLC分析試樣中的乳酸、乙酸、丙酸、丁酸的含量。對比去除阿拉伯糖前后的糖液在體外模擬發酵過程中的pH值和產氣量的變化，以及利用高效液相色譜法測定體外模擬發酵24小時后的短鏈脂肪酸含量。結果見附圖1-3。從附圖1-3中可以看出，本專利技術的利用擲孢酵母去除部分阿拉伯糖后的小麥麩皮低聚糖較去除以前，產氣量明顯降低，pH值明顯降低，短鏈脂肪酸中乳酸含量明顯增加。根據腸道菌群微生物的變化規律，以上這些變化最可能的原因是在體外模擬實驗過程中乳酸菌和雙歧桿菌數量和比例增加。這些數據顯示，經過后專利技術方法處理后，也就是部分去除阿拉伯糖后的小麥麩皮低聚糖具有更好的有益菌增殖效果。 附圖說明圖1是體外模擬發酵過程中產氣量隨發酵時間變化圖；圖2是體外模擬發酵液pH值隨發酵時間變化圖；圖3是體外模擬發酵24小時發酵液中短鏈脂肪酸含量變化圖。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
利用微生物發酵法去除麥麩低聚糖中阿拉伯糖的方法，其特征在于：以擲孢酵母（Sporobolomyces?singularis）作為菌種，發酵去除麥麩低聚糖中的部分阿拉伯糖，從而提高其有益菌增殖效果等功能性。
【技術特征摘要】
1.利用微生物發酵法去除麥麩低聚糖中阿拉伯糖的方法，其特征在于：以擲孢酵母（Sporobolomyces singularis）作為菌種，發酵去除麥麩低聚糖中的部分阿拉伯糖，從而提高其有益菌增殖效果等功能性。2.權利要求1所述的一種利用微生物發酵法去除麥麩低聚糖中阿拉伯糖的方法，其步驟如下：配制葡萄糖6%，蛋白胨1%，酵母膏0.5%的搖瓶培養基，煮沸至完全溶解；將配制好的搖瓶培養基于121℃滅菌15 min，冷卻至室溫；將擲孢酵母試管菌種接入搖瓶培養基中，在培養溫度25℃，搖床轉速120 r...
【專利技術屬性】
技術研發人員：丁長河，悅玉霞，張玲，陳復生，
申請(專利權)人：河南工業大學，
類型：發明
國別省市：河南;41
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