本發(fā)明涉及一種利用擲孢酵母（Sporobolomyces singularis）發(fā)酵去除麥麩低聚糖中阿拉伯糖的方法。屬于發(fā)酵工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

研究結(jié)果表明：阿拉伯木聚糖是小麥麩皮中主要的結(jié)構(gòu)多糖，它是由木聚糖主鏈和側(cè)鏈連接而成，其中β-D-吡喃木糖經(jīng)β-(1-4)-糖苷鍵連接構(gòu)成木聚糖主鏈，而側(cè)鏈?zhǔn)怯搔?L-呋喃阿拉伯糖構(gòu)成。α-L-呋喃阿拉伯糖可單獨(dú)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(cè)鏈?zhǔn)且?個(gè)或者2個(gè)以上的α-L-呋喃阿拉伯糖單糖分子通過(guò)1-2，1-3，1-5鍵連接起來(lái)的，同時(shí)還含有一定量的阿魏酸基團(tuán)，通過(guò)酯化的形式與AX共價(jià)連接（鄭學(xué)玲, 李利民, 姚惠源. 水溶戊聚糖分級(jí)純化組分結(jié)構(gòu)初步分析[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào), 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(chǎn)原料如玉米芯和棉籽殼等相比較，利用小麥麩皮生產(chǎn)低聚糖具有生產(chǎn)預(yù)處理簡(jiǎn)單、廢水很少、成本低等優(yōu)點(diǎn)，因而具有很大的市場(chǎng)前景。

小麥麩皮低聚糖經(jīng)過(guò)木聚糖酶水解之后，由于低聚糖中含有較多阿拉伯糖，這會(huì)影響小麥麩皮低聚糖的功能性。根據(jù)我們以前的研究結(jié)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(chǎn)工藝優(yōu)化及其功能特性研究，碩士學(xué)位論文，河南工業(yè)大學(xué) 2014）。因而，本發(fā)明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(bào)道。和化學(xué)法相比，微生物發(fā)酵法具有特異性強(qiáng)、反應(yīng)條件溫和、成本低和環(huán)境污染少等優(yōu)勢(shì)，因而具有可行性。經(jīng)過(guò)前期研究和資料查詢，本發(fā)明采用擲孢酵母為菌種發(fā)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(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種去除麥麩低聚糖中阿拉伯糖的方法。

本發(fā)明的內(nèi)容為一種利用擲孢酵母發(fā)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(fā)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。

本發(fā)明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(yǎng)基，煮沸至完全溶解；（2）將配制好的搖瓶培養(yǎng)基于121℃滅菌15 min，冷卻至室溫；（3）將擲孢酵母接入搖瓶培養(yǎng)基中25℃，120 r/min培養(yǎng)3~4天離心得到菌體；（4）將離心得到的菌體按照1~3%質(zhì)量比接入小麥麩皮低聚糖糖液中，在25℃，搖床轉(zhuǎn)速160 r/min下發(fā)酵8 h；（5）發(fā)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。

本發(fā)明所述的小麥麩皮低聚糖是經(jīng)過(guò)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(chǎn)得到的，糖液固形物含量為3-10%。固形物含量的測(cè)定方法采用手持糖度計(jì)，其測(cè)定原理為固形物含量和折光有相關(guān)性。

本發(fā)明所述的去除部分阿拉伯糖的小麥麩皮低聚糖糖液可以經(jīng)過(guò)濃縮和噴霧干燥得到小麥麩皮低聚糖干粉。

本發(fā)明去除阿拉伯糖的效果是通過(guò)高效液相法測(cè)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(zhì)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(jìn)行阿拉伯糖含量測(cè)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(jīng)0.22 μm濾膜過(guò)濾后置于樣品瓶中，在高效液相中分析組分，計(jì)算阿拉伯糖的去除率。液相色譜條件如下：檢測(cè)器（RID）溫度：35℃；柱溫：35℃；進(jìn)樣量：10 μL；流速：0.5 mL/min；色譜柱型號(hào)：XBRIDGE Amide ( 4.6×250 mm, 3.5 μm)。經(jīng)過(guò)分析，經(jīng)過(guò)本發(fā)明的發(fā)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(dá)到25-33%（質(zhì)量百分比）。

本發(fā)明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(yàn)證采用體外模擬實(shí)驗(yàn)，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(fā)酵培養(yǎng)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(jīng)0.22 μm微孔水系濾膜過(guò)濾除菌，然后按5g/L比例加入滅菌培養(yǎng)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(fā)酵培養(yǎng)基中，37 ℃靜置培養(yǎng)。分別在體外模擬發(fā)酵每隔2h時(shí)，測(cè)定發(fā)酵液pH值及產(chǎn)氣量。發(fā)酵液pH值采用pH計(jì)直接測(cè)定。 產(chǎn)氣量的測(cè)定在玻璃瓶的橡膠帽上垂直插入無(wú)菌注射器，每隔2h觀察發(fā)酵液上注射器的刻度并做記錄。短鏈脂肪酸測(cè)定采用HPLC分析試樣中的乳酸、乙酸、丙酸、丁酸的含量。

對(duì)比去除阿拉伯糖前后的糖液在體外模擬發(fā)酵過(guò)程中的pH值和產(chǎn)氣量的變化，以及利用高效液相色譜法測(cè)定體外模擬發(fā)酵24小時(shí)后的短鏈脂肪酸含量。結(jié)果見附圖1-3。

從附圖1-3中可以看出，本發(fā)明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(chǎn)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(jù)腸道菌群微生物的變化規(guī)律，以上這些變化最可能的原因是在體外模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程中乳酸菌和雙歧桿菌數(shù)量和比例增加。這些數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)過(guò)后發(fā)明方法處理后，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(shuō)明

圖1是體外模擬發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)氣量隨發(fā)酵時(shí)間變化圖；

圖2是體外模擬發(fā)酵液pH值隨發(fā)酵時(shí)間變化圖；

圖3是體外模擬發(fā)酵24小時(shí)發(fā)酵液中短鏈脂肪酸含量變化圖。