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麦芽五糖的检测与制备

发布日期:2019/3/26 10:50:57

背景及概述[1][2]

麦芽五糖是一种低聚糖,其甜度较低,对肠道内腐败菌有抑制作用,被广泛用于食品、化妆品、医药等领域。蜂蜜为蜜蜂科昆虫中华蜜蜂Apis cerana Fabricius或意大利蜂Apis mellifera Linnaeus所酿的蜜。近年来,在天然蜂蜜中掺入各种低廉的果葡糖浆、麦芽糖浆等掺杂蜂蜜的情况十分严重,以富含淀粉的植物,通过水解制取果葡糖浆等水解糖浆,因水解糖浆类会存在水解不完全的寡糖成分,如麦芽五糖及分子量更高的糖类化合物;而天然蜂蜜中不含有五糖及分子量更高以上的寡糖,因此通过研究麦芽五糖的分析检测方法,可以为蜂蜜的防伪检验提供新的思路。

结构

检测[1]

利用超高效液相色谱-质谱联用技术检测麦芽五糖的方法,可以通过下列步骤来实现:

(1)取麦芽五糖适量,加水溶解,配置成一定浓度的供试品溶液;

(2)进样,按以下色谱条件和质谱条件进行检测;

色谱条件为:色谱柱:Waters Xbridge BEH Amide 2.1x100mm;流动相:乙腈-水梯度洗脱,0~15min 保持87%乙腈,15~20min 由87%乙腈逐渐下降至15%乙腈,20~30min保持15%乙腈;流动相中的百分比为体积百分比;

质谱条件为:ESI源,选择离子监测(SIM)模式,碎裂电压(Fragmentor):130v,鞘气流速(Sheath gas flow):12L/min,毛细管电压(Caplliary):4000v,提取精确质量数[M-H] 827.4,运用浓度与峰面积的常用对数进行线性定量。

具体的色谱条件中,流速为0.2~0.8mL/min;柱温为37~42℃;进样量为0.1~1μL;优选的色谱条件为:流速为0.4mL/min;柱温为40℃;进样量为0.5μL。

制备[2]

一种制备麦芽五糖的方法,所述方法采用直链麦芽低聚糖生成酶和普鲁兰酶,水解淀粉或麦芽糊精生成含直链麦芽五糖的低 聚糖浆。具体步骤为:配制pH 6.0的10%麦芽糊精(DE=6)溶液为底物,以100U/g加酶量加入麦芽低聚糖生成酶(氨基酸序列在GenBank中的编号为AIV43245.1),以2U/g加酶量加入普鲁兰酶,在 60℃下反应24~72h,反应结束后沸水浴40min灭酶,用高效阴离子交换色谱-脉冲安培检测法(HPAEC-PAD)测定样品。此时主产物麦芽五糖含量均达43%以上,底物转化率为90.2%~ 99.8%,而葡萄糖含量均在10%以内,DP值8及以上的直链低聚糖未检出,说明反应体系中底物已被水解充分,少量未被转化的底物可能以极限糊精的形式存在,方便分离。

所用的直链麦芽低聚糖生成酶由食品级枯草芽孢杆菌表达,安全无毒。该热稳定性好,且比酶活高,可以水解淀粉或麦芽糊精生成含40%以上麦芽五糖的直链麦芽低聚糖浆,同时葡萄糖含量在10%以内。可用于分离纯化得到高纯度的直链麦芽五糖,或作为功能性饮料的甜味剂,具有一定的市场竞争力;所用的双酶法对底物的转化率和主产物麦芽五糖的纯度较高,分别达到 90%和40%以上,可以有效降低高纯度直链麦芽五糖的生产加工成本,从而更具有工业应用价值;所提供的生产直链麦芽五糖糖浆的方法,和其他生产淀粉糖的方法相比,不需要添加α-淀粉酶用于液化,可由直链麦芽低聚糖生成酶本身进行淀粉液化和糖化,同时,所用的普鲁兰酶和直链麦芽低聚糖生成酶的使用温度范围和pH范围有重合,可以同时加入,此外也不需要在生产过程中调节温度和pH,相对而言工艺更为简单、经济、便捷。

主要参考资料

[1] CN201811090788.4 利用超高效液相色谱-质谱联用技术检测麦芽五糖的方法

[2] CN201810219837.3 一种用双酶法制备直链麦芽五糖的方法