本发明属于在甜菊糖的领域，具体涉及利用固态生物酶制造酶改质甜菊糖苷的方法。
背景技术：
甜菊糖是从甜叶菊的叶子中提取的几种甜菊糖甙的混合物，是天然的强力甜味剂，其甜度为蔗糖的150-300倍。经过大量而长期的毒理及药理学研究，已经证明甜菊糖在体内没有潜在性、遗传性等危害，其安全性已经得到了fao和who等国际组织的认可，2004年7月6日世界联合卫生组织正式通过允许甜菊糖在世界范围内通用的决议，伴随着其安全性被世界认可，其经济效益进一步加大。近年来，人们对于健康饮食愈发重视，作为甜味剂，甜菊糖因其稳定性强，热量低，热量只相当于蔗糖的1/300，无毒、无副作用等特点，成为人们尤其是肥胖病、糖尿病、高血压、动脉硬化、龋齿病患者等青睐的食品，具有广泛而深远的发展前景。
甜菊糖转化技术的现状，化学方法产物复杂，不易分离，可控性差，且效率不高；不利于甜菊糖产业后续的分离提纯步骤，增加生产成本。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的目的是提供利用固态生物酶制造酶改质甜菊糖苷的方法，解决了化学方法产物复杂，不易分离，可控性差，且效率不高的问题，避免了甜菊糖产业后续的分离提纯生产成本高的缺陷。
为了实现上述目的，本发明提供的利用固态生物酶制造酶改质甜菊糖苷的方法，包括如下步骤：
(1)选取生化酶固化载体，装入储罐；
(2)选取两种生物酶分别制成溶液，将得到的两种生物酶溶液分别通过两个步骤(1)中装有生化酶固化载体的储罐，得到分别固化好的两种生物酶；
(3)将步骤(2)的其中一种固化的生物酶加入到反应罐中，反应罐内装有甜菊糖苷溶液，进行搅拌，反应充分；
(4)将步骤(3)反应后得到的溶液进行过滤，收集其中一种固化的生物酶，放入储罐，以备再次使用，得到一次过滤液，一次过滤液回收到反应罐中；
(5)将步骤(2)的另一种固化的生物酶加入到步骤(4)的反应罐中，反应罐内装有一次过滤液，进行搅拌，反应充分；
(6)将步骤(5)反应后得到的溶液进行过滤，收集另一种固化的生物酶，放入储罐，以备再次使用，得到二次过滤液，二次过滤液回收到储罐中；
(7)将步骤(6)得到的二次过滤液利用分子筛进行过滤浓缩，使改质甜菊糖苷的浓度为35-55％；
(8)将步骤(7)得到的改质甜菊糖苷送到喷粉塔进行干燥，得到改质甜菊糖苷粉末，包装并装箱。
优选地，步骤(1)中所述生化酶固化载体为合成树脂。
优选地，步骤(1)中所述生化酶固化载体为lx-1000ep生化酶固化载体。
优选地，步骤(2)中的两种生物酶分别为α-葡萄糖转移酶和β-葡萄糖转移酶。
优选地，步骤(2)中将得到的两种生物酶溶液分别以0.1-10.0bv/h的流速通过两个步骤(1)中装有生化酶固化载体的储罐，其中温度为10-80℃，压力为0.05-0.20mpa。
优选地，步骤(3)中其中一种固化的生物酶加入到甜菊糖苷溶液中，在10-80℃、0.05-0.20mpa下进行搅拌，其中搅拌转速为10-80转/分，反应时间为5-60小时。
优选地，步骤(4)和步骤(6)中过滤的方法选择板框过滤法。
优选地，步骤(4)和步骤(6)中收集的两种固化的生物酶均在10-80℃的水中进行分别保存。
优选地，步骤(5)中另一种固化的生物酶加入到步骤(4)的反应罐中，在10-80℃、0.05-0.20mpa下进行搅拌，其中搅拌转速为10-80转/分，反应时间为5-60小时。
本发明提供的利用固态生物酶制造酶改质甜菊糖苷的方法，具有如下有益效果：
1、把生物酶固化在合成树脂的载体上得到固态生物酶，杜绝了失活的问题，并且成品中不含生物酶，还使得生物酶与反应物易分离，酶催化反应易于控制，能够容易控制反应物的反应速率和反应进程，并且生物酶能够重复利用，使得制造成本能够降低超过10％，，大大降低了制造成本；
2、利用固态生物酶制造酶改质甜菊糖苷，提高了产品改质甜菊糖苷的纯度和口感；
3、利用分子筛进行过滤浓缩改质甜菊糖苷，代替传统的加热浓缩的方式，使得甜菊糖苷溶液在低温下浓缩，口感更纯正。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
一种利用固态生物酶制造酶改质甜菊糖苷的方法：
1、选取5-100l的lx-1000ep生化酶固化载体，装入储罐。
2、把α-葡萄糖转移酶和β-葡萄糖转移酶分别制成质量浓度为0.1％-50.0％的溶液，分别以0.1-10.0bv/h的流速通过两个装有lx-1000ep生化酶固化载体的储罐，其中bv(bedvolume)指装在树脂床中的树脂体积，bv/h是树脂中流速的一种表示方法，即每小时通过的流体相当于树脂体积的倍数；温度控制在10-80℃，压力控制在0.05-0.20mpa，得到固化好的α-葡萄糖转移酶和固化好的β-葡萄糖转移酶。
3、把固化的α-葡萄糖转移酶加入到配制好的质量分数为15％-40％的甜菊糖苷溶液中，在10-80℃、0.05-0.20mpa下，搅拌转速控制在10-80转/分，反应5-60小时。
4、板框过滤，收集固化的α-葡萄糖转移酶，放入储罐，在10-80℃的水中保存，备再次使用，一次过滤液回收到反应罐。
5、把固化的β-葡萄糖转移酶加入到步骤4的收集过滤液的反应罐中，在10-80℃、0.05-0.20mpa下，搅拌转速控制在10-80转/分，反应1-10小时。
6、板框过滤，收集固化的β-葡萄糖转移酶，放入储罐，在10-80℃的水中保存，备再次使用，二次过滤液回收到储罐。
7、步骤6收集的二次过滤液利用分子筛进行过滤浓缩，使改质甜菊糖苷的浓度控制在35-55％，将得到的改质甜菊糖苷送喷粉塔干燥，得到改质甜菊糖苷粉末。
8、包装、装箱。
固化载体选用一种合成树脂，合成树脂是一种人工合成的一类高分子量聚合物，是兼备或超过天然树脂固有特性的一种树脂；本实施例的固化载体选择lx-1000ep生化酶固化载体，选用西安蓝晓科技新材料股份有限公司的lx-1000ep。把生物酶固化在载体上，得到的固态生物酶与反应物甜菊糖苷溶液易分离。lx-1000ep生化酶固化载体具有高孔容、高比表面和载酶量大、酶活高的优点。
分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，分子筛具有均匀的微孔结构，它的孔穴直径大小均匀，这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部，并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力，因而能把极性程度不同，饱和程度不同，分子大小不同及沸点不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用，故称分子筛。由于分子筛具有吸附能力高，热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点，使得分子筛获得广泛的应用。由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小的孔道和空腔体系，从而具有筛分分子的特性。分子筛的引入，糖液在低温下浓缩，口感更纯正。
实施例1
利用固态生物酶制造酶改质甜菊糖苷的方法：
1、选取50l的lx-1000ep生化酶固化载体，装入储罐。
2、把α-葡萄糖转移酶和β-葡萄糖转移酶分别制成10％的质量浓度的溶液，分别以1bv/h的流速通过两个装有lx-1000ep生化酶固化载体的储罐，温度控制在30℃，压力控制在0.1mpa，得到固化好的α-葡萄糖转移酶和固化好的β-葡萄糖转移酶。
3、把固化的α-葡萄糖转移酶加入到配制好的质量分数为20％的甜菊糖苷溶液中，在30℃、0.1mpa下，搅拌转速控制在30转/分，反应50小时。
4、板框过滤，收集固化的α-葡萄糖转移酶，放入储罐，在30℃的水中保存，备再次使用，一次过滤液回收到反应罐。
5、把固化的β-葡萄糖转移酶加入到步骤4的收集过滤液的反应罐中，在30℃、0.1mpa下，搅拌转速控制在30转/分，反应8小时。
6、板框过滤，收集固化的β-葡萄糖转移酶，放入储罐，在30℃的水中保存，备再次使用，二次过滤液回收到储罐。
7、步骤6收集的二次过滤液利用分子筛进行过滤浓缩，使改质甜菊糖苷的浓度控制在35-55％，将得到的改质甜菊糖苷送喷粉塔干燥，得到改质甜菊糖苷粉末。
本方法提高了产品的纯度，本实施例中得到的改质甜菊糖苷的纯度相比现有技术提高了75％；本方法提高了固化生物酶的载体上反应区的酶浓度，本实施例中固化生物酶的载体上反应区的α-葡萄糖转移酶的酶浓度相比现有技术提高了55％，固化生物酶的载体上反应区的β-葡萄糖转移酶的酶浓度相比现有技术提高了50％。
8、包装、装箱。
实施例2
利用固态生物酶制造酶改质甜菊糖苷的方法：
1、选取70l的lx-1000ep生化酶固化载体，装入储罐。
2、把α-葡萄糖转移酶和β-葡萄糖转移酶分别制成30％的质量浓度的溶液，分别以2bv/h的流速通过两个装有lx-1000ep生化酶固化载体的储罐，温度控制在50℃，压力控制在0.15mpa，得到固化好的α-葡萄糖转移酶和固化好的β-葡萄糖转移酶。
3、把固化的α-葡萄糖转移酶加入到配制好的质量分数为25％的甜菊糖苷溶液中，在50℃、0.15mpa下，搅拌转速控制在50转/分，反应40小时。
4、板框过滤，收集固化的α-葡萄糖转移酶，放入储罐，在50℃的水中保存，备再次使用，一次过滤液回收到反应罐。
5、把固化的β-葡萄糖转移酶加入到步骤4的收集过滤液的反应罐中，在50℃、0.15mpa下，搅拌转速控制在50转/分，反应5小时。
6、板框过滤，收集固化的β-葡萄糖转移酶，放入储罐，在50℃的水中保存，备再次使用，二次过滤液回收到储罐。
7、步骤6收集的二次过滤液进行加热浓缩，使改质甜菊糖苷的浓度控制在35-55％，将得到的改质甜菊糖苷送喷粉塔干燥，得到改质甜菊糖苷粉末。
8、包装、装箱。
本实施例中得到的改质甜菊糖苷的纯度相比现有技术提高了50％；本方法提高了固化生物酶的载体上反应区的酶浓度，本实施例中固化生物酶的载体上反应区的α-葡萄糖转移酶的酶浓度相比现有技术提高了35％，β-葡萄糖转移酶的酶浓度相比现有技术提高了30％。
实施例3
利用固态生物酶制造酶改质甜菊糖苷的方法：
1、选取90l的lx-1000ep生化酶固化载体，装入储罐。
2、把α-葡萄糖转移酶和β-葡萄糖转移酶分别制成40％的质量浓度的溶液，分别以1.5bv/h的流速通过两个装有lx-1000ep生化酶固化载体的储罐，温度控制在70℃，压力控制在0.1mpa，得到固化好的α-葡萄糖转移酶和固化好的β-葡萄糖转移酶。
3、把固化的α-葡萄糖转移酶加入到配制好的质量分数为30％的甜菊糖苷溶液中，在70℃、0.05-0.20mpa下，搅拌转速控制在70转/分，反应30小时。
4、板框过滤，收集固化的α-葡萄糖转移酶，放入储罐，在70℃的水中保存，备再次使用，一次过滤液回收到反应罐。
5、把固化的β-葡萄糖转移酶加入到步骤4的收集过滤液的反应罐中，在70℃、0.1mpa下，搅拌转速控制在70转/分，反应3小时。
6、板框过滤，收集固化的β-葡萄糖转移酶，放入储罐，在70℃的水中保存，备再次使用，二次过滤液回收到储罐。
7、步骤6收集的二次过滤液利用分子筛进行过滤浓缩，使改质甜菊糖苷的浓度控制在35-55％，将得到的改质甜菊糖苷送喷粉塔干燥，得到改质甜菊糖苷粉末。
8、包装、装箱。
本实施例中得到的改质甜菊糖苷的相比现有技术提高了70％；本方法提高了固化生物酶的载体上反应区的酶浓度，本实施例中固化生物酶的载体上反应区的α-葡萄糖转移酶的酶浓度相比现有技术提高了50％，β-葡萄糖转移酶的酶浓度相比现有技术提高了45％。
口感试验的方法
称取实施例1-3中的改质甜菊糖苷2克，加水1000ml，制成改制甜菊糖苷溶液；然后再称取未改质的甜菊糖苷2克，分别加水1000ml溶解，分别制成甜菊糖苷溶液。采用小组检测的方式，10人一组，共6组，分别品尝改质甜菊糖苷溶液和甜菊糖苷溶液，分别以0.5克为递增等级逐次分别向改质甜菊糖苷溶液和甜菊糖苷溶液中加入蔗糖，直至有三分之二以上的人认为：
改质甜菊糖苷溶液和甜菊糖苷溶液分别与同等甜度【甜度的测试方法采用现有技术通用的品尝法】的蔗糖溶液口感相当。即：
a、首先分别品尝改质甜菊糖苷溶液和甜菊糖苷溶液，如果达不到三分之二以上的人认为改质甜菊糖苷溶液和甜菊糖苷溶液分别与同等甜度【甜度的测试方法采用现有技术通用的品尝法】的蔗糖溶液口感相当，就分别向甜菊糖溶液和改质甜菊糖溶液中加入0.5克蔗糖并充分溶解分别得溶液a和溶液a1。
b、分别品尝步骤a中得到的溶液a和溶液a1，如果达不到三分之二以上的人认为溶液a和溶液a1分别与同等甜度【甜度的测试方法采用现有技术通用的品尝法】的蔗糖溶液口感相当，就分别向溶液a和溶液a1中加入1克蔗糖并充分溶解分别得溶液b和溶液b1；
c、分别品尝步骤b中得到的溶液b和溶液b1，如果达不到三分之二以上的人认为溶液b和溶液b1分别与同等甜度【甜度的测试方法采用现有技术通用的品尝法】的蔗糖溶液口感相当，就分别向溶液b和溶液b1中加入1.5克蔗糖并充分溶解分别得溶液c和溶液c1。
d、分别品尝步骤c中得到的溶液c和溶液c1，如果达不到三分之二以上的人认为溶液c和溶液c1分别与同等甜度【甜度的测试方法采用现有技术通用的品尝法】的蔗糖溶液口感相当，就分别向溶液c和溶液c1中加入2克蔗糖并充分溶解分别得溶液d和溶液d1。
e、依次类推进行……
实验结果如表1所示：
表1口感测试结果
利用固态生物酶制造酶改质甜菊糖苷的方法，把生物酶固化在合成树脂的载体上得到固态生物酶，杜绝了失活的问题，并且成品中不含生物酶，还使得生物酶与反应物易分离，酶催化反应易于控制，能够容易控制反应物的反应速率和反应进程，并且生物酶能够重复利用，使得制造成本能够降低超过10％，，大大降低了制造成本，提高产品的市面竞争力和企业的经济效益。
利用固态生物酶制造酶改质甜菊糖苷的方法，提高了产品改质甜菊糖苷的纯度和口感，并且利用分子筛进行过滤浓缩改质甜菊糖苷，代替传统的加热浓缩的方式，使得甜菊糖苷溶液在低温下浓缩，口感更纯正。
本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。