背景及概述^[1-2]

菊粉，又名菊糖，是由D-果糖經β-(2，1)糖苷鍵連接而成的鏈狀多糖，末端常含有一個葡萄糖基，菊粉對人體健康大有裨益：有助于控制血糖水平，適宜于糖尿病人食用，不引起血糖波動，降低膽固醇的量，控制血脂，減小心血管疾病的危害，增殖腸道內的雙歧桿菌，預防腸道感染，促進礦物質的吸收，防治便秘，在食品工業(yè)中，菊粉成功應用在乳制品、面包、糖果、飲料和調味料等領域，例如菊粉吸濕性強，在食品加工中利用這一點延緩水分蒸發(fā)，防止產品變味，延長食品貨架期和保質期，在中國，隨著人們對健康的重視，菊粉的開發(fā)利用也逐漸廣泛起來。

制備^[2-3]

報道一、

一種以菊芋為原料的菊粉制備方法，包括以下步驟：

(1)、菊芋的清洗：

將新鮮的菊芋放置在超聲波清洗機內部，開啟超聲波清洗機30分鐘，對菊芋表皮污漬進行清洗去皮，清洗完成后撈出，超聲波清洗設備內壁設置有魚鱗紋，超聲波清洗機內部水溫在40℃，在超聲波清洗機帶動水流動的過程中，菊芋因高溫膨脹的表皮與魚鱗紋接觸進行去皮，備用。

(2)、菊芋的粉碎：

將清洗去皮后的菊粉放置在粉碎機內部進行粉碎，粉碎機為三級粉碎機，并將粉碎后的塊狀菊芋放置在搗碎機內部進行搗碎，粉碎時使用錘片式搗碎機，初次粉碎后菊芋的粒徑為15mm，搗碎后的粒徑為5mm，備用。

(3)、菊芋的勻漿：

將搗碎后的菊芋放置在攪拌機內部混水快速攪拌勻漿，然后進行超聲波處理，得到菊芋漿，水的用量為菊芋質量的1.5-3倍，超聲波處理的功率為50～100W，頻率40KHZ，處理時間為12分鐘，備用。

(4)、提取液的提取：

對菊芋漿進行加熱加壓，放置5分鐘對菊芋漿進行沉淀，沉淀完成后制備出粗提取液，備用。

(5)提取液的濃縮：

減壓濃縮上述步驟中的粗提取液，得到濃縮的菊粉粗提取液，備用。

(6)粗提取液的膜濾：

將濃縮后的提取液導入膜濾機的內部，通過濾膜對粗提取液中的蛋白質和纖維素進行過濾，濾膜孔徑為4mm并對過濾后的提取液進行加熱35℃，并對其進行攪拌，攪拌轉速為80r/min的條件下絮凝，絮凝完成后離心除去未祛除的沉淀得到菊粉溶液，備用。

(7)、菊粉溶液的脫色：

用活性炭除去步驟(6)中得到的菊粉溶液中的色素，然后使用離心機離心除去活性炭，得到脫色的菊粉溶液，備用。

(8)、脫離子：

分別使用陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂除去步驟(7)中的菊粉溶液中的離子，得到脫離子的菊粉溶液，備用。

(9)、二級膜濾：

將脫離子后的菊粉溶液進行攪拌，并通過濾膜進行二次過濾得到精細菊粉溶液，濾膜孔徑為4mm備用。

(10)、菊粉溶液的醇降：

將(9)中經過攪拌后的精細菊粉溶液，導入沉淀箱內部，進行菊粉溶液的醇降，收集得到不同聚合度范圍的菊粉沉淀，備用。

(11)、菊粉的干燥：

將醇降后的菊粉溶液，分別導入不同的烘干設備內部，烘干溫度在120-180℃，對精細菊粉溶液進行干燥處理，備用。

(12)、菊粉的包裝：

將制備后的菊粉經灌裝在包裝袋內部進行打包。

報道二、

一種耐高溫酶法合成菊粉的方法，其利用出芽胞桿菌為發(fā)酵菌種生產耐高溫菊粉合成酶，然后再利用耐高溫菊粉合成酶根據(jù)需要生產不同DP值菊粉，該方法的步驟為：

⑴、培養(yǎng)出芽胞桿菌生產耐高溫菊粉合成酶：發(fā)酵原料經高溫滅菌后打入種子罐及發(fā)酵罐中，出芽胞桿菌TKB28菌株經過搖瓶、種子罐的二級接種后，按5%接種量接入發(fā)酵罐中，通入無菌空氣攪拌條件下，37℃恒溫發(fā)酵16小時左右，然后通過離心將菌體和發(fā)酵液分離，通過分子量20000的超濾膜濃縮菊粉合成酶溶液，測定所得菊粉合成酶濃縮液的酶活；發(fā)酵原料包括：蔗糖200g；蛋白胨50g；無機鹽2g。蔗糖為碳源，蛋白胨為有機氮源，輔以少量無機鹽類形成發(fā)酵原料。

⑵、合成菊糖反應：在底物濃度為20%的蔗糖溶液、溫度為70℃條件下，按1?1.5U/mL的加入量加入高溫菊粉合成酶，初期pH值5.5，保溫8小時后當蔗糖濃度小于5%時，調節(jié)pH為7.0，同時通過流加蔗糖使蔗糖濃度維持在5?10%，12小時后停止流加；當反應進行4小時后溶液中主要為DP值9－12的菊糖和葡萄糖及少量蔗糖，當12小時后反應結束，溶液中主要為DP值21－25的菊糖和葡萄糖；

⑶、除雜與制粉：反應結束后的溶液通過微濾、離子交換樹脂除去料液中的少量不溶物、灰分、和色素，然后通過納濾膜去除葡萄糖及少量蔗糖，使菊粉的純度在95%以上，最后通過噴霧干燥制得高純度菊粉。

⑷、步驟⑵合成菊糖反應進行4小時后結束反應，將所得反應溶液進行步驟⑶除雜與制粉，得到DP值9－12、純度在95%以上的菊粉。

⑸、步驟⑵合成菊糖反應進行12小時后結束反應，將所得反應溶液進行步驟⑶除雜與制粉，得到DP值21－25、純度在95%以上的菊粉。

參考文獻

[1]簡明精細化工大辭典

[2][中國發(fā)明]CN201910187644.9一種以菊芋為原料的菊粉制備方法

[3][中國發(fā)明]CN201210594592.5一種耐高溫酶法合成菊粉的方法