菊粉（Inulin）又被稱(chēng)為菊糖是由D-咪唑葡萄糖分子結構以β-（1，2）糖苷鍵聯(lián)接而成的多聚果糖，在每一個(gè)菊粉分子結構的終端聯(lián)接有一個(gè)葡萄糖水殘基，呈網(wǎng)盤(pán)直鏈構造，玻璃化溫度一般為30上下。菊粉普遍出現于菊苣和洋姜中。在其中洋姜在中國普遍栽種，生產(chǎn)量高，自然環(huán)境適應能力強，栽種低成本，是一種綜合利用市場(chǎng)前景巨大的農作物。菊粉水解反應形成的高果糖漿對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β-2，1-D果聚糖果糖苷鍵一類(lèi)酶，系統軟件名叫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菊粉水解反應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；內切圓型菊粉酶任意地斷掉菊粉鏈內部的糖苷鍵，水解反應物質(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，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)，葡萄糖水異構化生產(chǎn)制造葡萄糖的加工工藝遭受極強的熱學(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法對高果糖漿制取加工工藝實(shí)現科學(xué)研究，在單要素試驗的根基上融合正交實(shí)驗開(kāi)展科學(xué)研究，得到最佳的反映標準，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、原材料與儀器設備

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

（2）原材料與實(shí)驗試劑

菊粉由西安市昌岳生物技術(shù)有限責任公司給予，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)制造有限責任公司；亞硫酸氫鈉，結晶體甲酸：天津北聯(lián)精細化工產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設計有限責任公司；酒石酸鉀鈉：天津瑞金市特化工品有限責任公司；3-5二氟苯水楊酸鈉，D-葡萄糖：上海市展云化工廠(chǎng)有限責任公司，之上實(shí)驗試劑均為分析純。

2、實(shí)驗方法

（1）酶解試驗

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

（2）酶活測量

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

（3）還原性糖檢驗方式

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

（4）還原性糖得率測算

系統檢測菊粉原材料中還原性糖成分為3%。還原性糖提取率的計算方法如下所示，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、試驗設計

（1）單要素實(shí)驗

在底物濃度值為30g/L，pH為7和加酶量為40U/g的標準下，調查溫度對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的標準下，調查底物濃度值對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的標準下，調查pH對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的標準下，調查加酶量對菊粉酶解液中還原性糖提取率的危害。

（2）正交試驗設計方案

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

二、結果剖析

1、單要素實(shí)驗結果

（1）溫度

溫度對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，酶活隨環(huán)境溫度的上升而擴大，55⁰C時(shí)菊糖酶解實(shí)際效果做到最好是。當氣溫再次上升時(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為溫度上升造成 酶促反應減少而致。因而挑選55⁰C、50⁰C、45⁰C開(kāi)展提升實(shí)驗。