菊粉（Inulin）又被稱為菊糖是由D-咪唑葡萄糖分子結(jié)構(gòu)以β-（1，2）糖苷鍵聯(lián)接而成的多聚果糖，在每一個(gè)菊粉分子結(jié)構(gòu)的終端聯(lián)接有一個(gè)葡萄糖水殘基，呈網(wǎng)盤直鏈構(gòu)造，玻璃化溫度一般為30上下。菊粉普遍出現(xiàn)于菊苣和洋姜中。在其中洋姜在中國(guó)普遍栽種，生產(chǎn)量高，自然環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，栽種低成本，是一種綜合利用市場(chǎng)前景巨大的農(nóng)作物。菊粉水解反應(yīng)形成的高果糖漿對(duì)比于其他方法具備更好的葡萄糖成分。

菊粉酶（Inulinase）是能水解反應(yīng)β-2，1-D果聚糖果糖苷鍵一類酶，系統(tǒng)軟件名叫β-2，1-D果聚糖酶，屬糖鏈核糖核苷酸32大家族（Glycosylhydrolasesfamily32），菊粉核糖核苷酸關(guān)鍵來(lái)自菊科植物組織和一部分微生物菌種。菊粉酶能夠催化反應(yīng)菊粉水解反應(yīng)為葡萄糖或低聚果糖。菊粉酶依照功效形式不一樣分成外切型菊粉酶和內(nèi)切圓型菊粉酶，外切型菊粉酶功效于菊粉鏈的非氧化性尾端的糖苷鍵，逐一水表述釋放葡萄糖，關(guān)鍵產(chǎn)品為葡萄糖；內(nèi)切圓型菊粉酶任意地?cái)嗟艟辗坻渻?nèi)部的糖苷鍵，水解反應(yīng)物質(zhì)首要為低聚果糖。

葡萄糖做為一種單糖存有于很多水果和蔬菜中如藍(lán)莓干、iPhone、紅提、生紅蘿卜、圓蔥等。在自然中，它也做為綿白糖、棉子糖、菊粉和水蘇糖的產(chǎn)生模塊存有。葡萄糖的糖度是綿白糖的1.5～2倍。它在人體內(nèi)中具有一系列的生理學(xué)功效包含繞開(kāi)葡萄糖水新陳代謝方式，減少血糖指標(biāo)，提升 鐵消化吸收，加快酒精新陳代謝，避免 肥胖癥和主動(dòng)脈粥樣硬化等。傳統(tǒng)式上生產(chǎn)制造高果糖漿的辦法是將淀粉水解后形成的葡萄糖水異構(gòu)化?？墒悄臼淼矸墼诮鉀Q以前要先開(kāi)展疑膠化，而且該流程需用大批量的動(dòng)能。與此同時(shí)，葡萄糖水異構(gòu)化生產(chǎn)制造葡萄糖的加工工藝遭受極強(qiáng)的熱學(xué)限定：葡萄糖水和葡萄糖的均衡濃度值約為50%。文中選用酶水解反應(yīng)法對(duì)高果糖漿制取加工工藝實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究，在單要素試驗(yàn)的根基上融合正交實(shí)驗(yàn)開(kāi)展科學(xué)研究，得到最佳的反映標(biāo)準(zhǔn)，為工業(yè)化生產(chǎn)高果糖漿給予理論意義和參照。

一、方式與流程

1、原材料與儀器設(shè)備

（1）儀器設(shè)備與機(jī)器設(shè)備UV-2800紫外線光度計(jì)，尤尼柯（上海市）儀器設(shè)備有限責(zé)任公司；HH-2數(shù)顯式恒溫水浴鍋，常州市普天儀器設(shè)備有限責(zé)任公司；ALB-124電子分析天平，賽多利斯（北京市）儀器設(shè)備有限責(zé)任公司；JJ-1增力電動(dòng)攪拌機(jī)，上海市梅香儀器設(shè)備有限責(zé)任公司；SHK-IIIS冷卻循環(huán)水式常用機(jī)械泵，鄭州市科泰實(shí)驗(yàn)儀器比較有限

（2）原材料與實(shí)驗(yàn)試劑

菊粉由西安市昌岳生物技術(shù)有限責(zé)任公司給予，菊粉外切酶由鄭州市非常有化工原材料有限責(zé)任公司給予，氫氧化鈉溶液：天津市恒興化學(xué)藥品生產(chǎn)制造有限責(zé)任公司；亞硫酸氫鈉，結(jié)晶體甲酸：天津北聯(lián)精細(xì)化工產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司；酒石酸鉀鈉：天津瑞金市特化工品有限責(zé)任公司；3-5二氟苯水楊酸鈉，D-葡萄糖：上海市展云化工廠有限責(zé)任公司，之上實(shí)驗(yàn)試劑均為分析純。

2、實(shí)驗(yàn)方法

（1）酶解試驗(yàn)

稱量定量分析菊粉溶解純凈水滴定劑至100mL，應(yīng)用冰醋酸緩沖溶液調(diào)整其pH，每12h精確測(cè)量一次還原性糖成分。以還原性糖得率為指標(biāo)值，科學(xué)研究溫度、底物濃度值、pH、加酶量對(duì)菊粉酶解的危害。

（2）酶活測(cè)量

菊粉酶魅力的測(cè)量參考Vincenza等的辦法在以下明確的標(biāo)準(zhǔn)下精確測(cè)量酶促反應(yīng)：溫度60°C，pH=5，反應(yīng)速度為20min。酶促反應(yīng)的概念為在所述規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)下每分轉(zhuǎn)換lμmol還原性糖需要的酶量為一個(gè)酶活企業(yè)，用U表明。

（3）還原性糖檢驗(yàn)方式

取過(guò)慮后酶解液1mL滴定劑至100mL，取2mL添加3mLDNS實(shí)驗(yàn)試劑，開(kāi)水加溫5min，水流制冷至室內(nèi)溫度后在添加5mL純凈水至10mL于540nm下檢驗(yàn)OD值。以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制作曲線圖。線性回歸方程為：y=0.05585x 0.00529，相關(guān)系數(shù)rR²為0.991，還原性糖濃度值曲線圖的重歸性不錯(cuò)，能夠?qū)崿F(xiàn)定量分析

（4）還原性糖得率測(cè)算

系統(tǒng)檢測(cè)菊粉原材料中還原性糖成分為3%。還原性糖提取率的計(jì)算方法如下所示，在其中Y為得率，m為酶解液中總還原性糖品質(zhì)，m為原材料中還原性糖品質(zhì)，M為原材料總品質(zhì)。

3、試驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）單要素實(shí)驗(yàn)

在底物濃度值為30g/L，pH為7和加酶量為40U/g的標(biāo)準(zhǔn)下，調(diào)查溫度對(duì)菊粉酶解液中還原性糖提取率的危害；在環(huán)境溫度為55⁰C，pH為7和加酶量為40U/g的標(biāo)準(zhǔn)下，調(diào)查底物濃度值對(duì)菊粉酶解液中還原性糖提取率的危害；在環(huán)境溫度為550C，底物濃度值為30g/L和加酶量為40U/g的標(biāo)準(zhǔn)下，調(diào)查pH對(duì)菊粉酶解液中還原性糖提取率的危害；在環(huán)境溫度為55⁰C，pH為7和底物濃度值為30g/L的標(biāo)準(zhǔn)下，調(diào)查加酶量對(duì)菊粉酶解液中還原性糖提取率的危害。

（2）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

根據(jù)單要素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果看到在反映60h之后還原性糖提取率的增長(zhǎng)速度減慢，綜合性經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素選中60h做為正交實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速度。在單一素實(shí)驗(yàn)的根基上，以溫度、pH、底物濃度值和加酶量開(kāi)展正交實(shí)驗(yàn)。要素及水準(zhǔn)見(jiàn)表1。

二、結(jié)果剖析

1、單要素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（1）溫度

溫度對(duì)菊粉酶解液還原性糖提取率的危害，見(jiàn)圖1。在較低溫度范圍內(nèi)，酶活隨環(huán)境溫度的上升而擴(kuò)大，55⁰C時(shí)菊糖酶解實(shí)際效果做到最好是。當(dāng)氣溫再次上升時(shí)酶解實(shí)際效果減少，在60⁰C時(shí)實(shí)際效果急劇下降推論是因?yàn)闇囟壬仙斐?酶促反應(yīng)減少而致。因而挑選55⁰C、50⁰C、45⁰C開(kāi)展提升實(shí)驗(yàn)。