生物膜反应器制备异麦芽酮糖的研究文献综述
2020-06-02 19:50:45
1.异麦芽酮糖 异麦芽酮糖(α-D-吡喃葡糖基-1,6-D-果糖,Isomaltulose)亦称帕拉金糖、异构蔗糖,是一种天然的、新型的功能性糖,也是目前唯一没有用量限定的甜味剂。
异麦芽酮糖是由葡萄糖与果糖以-1,6 糖苷键结合而成,是一种结晶状的还原性双糖。
异麦芽酮糖作为蔗糖的一种异构体,具有与蔗糖类似的物理性质和口感,但是甜度仅为蔗糖的50%~60%,具有低吸湿性、高稳定性、高耐受性、低热量、甜味纯正等特点。
异麦芽酮糖在酸性条件下更稳定,具有非致龋齿性,而且还能够阻止不溶性的葡聚糖的生成;由于它被人体食用后在血液中释放单糖的速度比蔗糖慢且不刺激胰岛素分泌,因而有益于糖尿病的防治并可防止脂肪的过多积累;此外异麦芽酮糖低聚糖还有改善肠内菌丛的作用。
异麦芽酮糖由于其独特的性能,受到了食品界制取无糖甜食品的欢迎,特别是近年来随着人们对自身健康的重视,异麦芽酮糖的生产和开发利用受到了广泛关注。
[1-3] 2.异麦芽酮糖制备的研究进展 目前国内外生产异麦芽酮糖普遍采用的方法为基于生物催化的蔗糖异构化法,是利用生物催化剂#8212;#8212;微生物中的蔗糖异构酶(α-葡萄糖基转移酶,EC 5.4.99.11, sucrose isomerase, SIase)催化蔗糖而进行的[2],再经离子交换树脂分离、浓缩和结晶等步骤得到产物异麦芽酮糖。
α-葡萄糖基转移酶是一种诱导酶,具有相当的专一性,不需要在高温高压条件就可将蔗糖结构中的α-1,2糖苷键相连的葡萄糖与果糖转化为α-1,6糖苷键相连的异麦芽酮糖[4]。
细菌是蔗糖异构酶的主要来源,大黄欧文菌(Erwiniarhapontici)、红色精朊杆菌(Protaminobacterrubrum)、沙雷氏杆菌(Serratia plymuthid)、肠杆菌属(Enterobactersp)以及嗜中酸假单胞菌(Pseudomonas mesoacidophila)等均具有生产蔗糖异构酶的能力[5-6]。
2.1蔗糖异构酶的催化机制 随着对生物催化生产异麦芽酮糖研究的不断深入,针对该过程中的生物催化剂#8212;蔗糖异构酶的催化机制的研究引起了越来越广泛的关注。
最早对蔗糖异构酶的催化机制进行研究的是Cheetham等[7]人,他们发现该酶位于细胞的周质空间,酶与底物更易接触且更易释放产物,因而不会造成底物和产物抑制,而且催化反应过程不会受微生物细胞内生理循环机制的影响,具有特异的分子内非选择性。