Diseñe un plan experimental para aislar objetivos de macromoléculas biológicas basado en ejemplos y analice su viabilidad.
Respuestas de referencia:
1. Propósito y significado (2,5 puntos por propósito, 2,5 puntos por significado)
Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y el progreso Desde la simple ingesta de nutrientes hasta la ingesta de ingredientes beneficiosos para la salud y eficaces para prevenir enfermedades, el interés de los consumidores por los alimentos ricos en azúcar y calorías se ha desplazado hacia la comprensión de la sociedad. Los alimentos bajos en azúcar y calorías que son difíciles de digerir para el cuerpo humano, pueden prevenir la caries dental y tienen beneficios para la salud general.
El lactulooligosacárido tiene poco dulzor y calorías, el cuerpo humano no lo digiere fácilmente, no se descompone mediante enzimas orales y tiene el efecto de prevenir la caries dental. También es un factor de proliferación de bifidobacterias, que puede promover selectivamente la reproducción de bifidobacterias y hacerlas dominantes en el intestino, mejorando así la flora intestinal. Además, se ha descubierto que los oligosacáridos de lactulosa promueven la absorción de calcio por parte del cuerpo, tratando así las enfermedades óseas. Debido a sus propiedades funcionales fisiológicas superiores y buenas propiedades físicas y químicas, los consumidores y las industrias como la alimentaria, farmacéutica, química diaria y piensos lo han ignorado profundamente, y la demanda del mercado sigue aumentando. Sin embargo, la producción comercial de oligosacáridos de lactulosa es de bajo costo, requiere mucho tiempo, es compleja y costosa. Por lo tanto, es de gran importancia utilizar tecnología de recombinación genética, tecnología de fermentación moderna, tecnología de enzimas inmovilizadas y tecnología de separación de membranas para lograr una producción industrial eficiente y de bajo costo de oligosacáridos de lactulosa, lo que contribuirá a la aplicación de oligosacáridos de lactulosa en alimentos, animales. piensos y medicinas. La amplia aplicación en la industria sienta las bases para las materias primas.
2. La ruta técnica a adoptar (si el diagrama de flujo es razonable y el método de separación está listado, la puntuación es de 7 puntos; si el diagrama de flujo es razonable y el método de separación no está listado, el la puntuación es de 4 puntos; si el diagrama de flujo no es razonable, puntuación 1).
Clon del gen de la β-galactosidasa→Construcción de bacterias de ingeniería
Optimización de las condiciones de fermentación de la β-furanofuranosidasa
Purificación de la β-furanofuranosidasa
Sacarosa y solución mixta de lactosa → β-fructofuranosidasa inmovilizada.
Separar la solución de reacción → recuperar la enzima inmovilizada.
Productos de jarabe → purificación por membrana de nanofiltración → secado por aspersión.
Polvo que contiene un 70% de oligosacárido de lactulosa/polvo concentrado liofilizado/evaporado que contiene un 95% de oligosacárido de lactulosa.
3. Características técnicas y ventajas de esta investigación (2 puntos por características técnicas, 2 puntos por ventajas técnicas)
Actualmente, las empresas japonesas utilizan la fermentación líquida para producir oligosacáridos de lactulosa. usado solo se puede usar una vez. El proceso de postratamiento requiere decoloración con carbón activado y desalinización con resina de intercambio iónico. El contenido total de oligosacáridos de lactulosa en el producto es solo del 35 al 55 %, y también hay alrededor del 50 % de subproductos como glucosa, lactosa y sacarosa. Este artículo utiliza lactosa y sacarosa como materias primas para un procesamiento profundo, y utiliza la producción de enzimas inmovilizadas y la tecnología de acoplamiento de purificación de nanomembranas para producir oligosacáridos de lactulosa. Las enzimas utilizadas en la producción se pueden reutilizar y no se requiere decoloración ni intercambio iónico en el proceso de postratamiento, lo que simplifica el proceso y acorta el costo de producción del jarabe. Combinado con la alta tecnología de filtración por nanomembranas, la pureza del lactulooligosacárido en el producto supera el 95, y los pacientes diabéticos pueden tomarlo directamente. Especialmente los productos de oligosacáridos de lactulosa en polvo son muy fáciles de almacenar, transportar y usar.
4. Ámbito de aplicación del producto y perspectiva de mercado (2 puntos por alcance de aplicación y 2 puntos por perspectiva de mercado)
Este producto tiene una amplia gama de usos. a. Como probiótico, es decir, promotor del crecimiento de bifidobacterias. El lactulooligosacárido puede promover significativamente el crecimiento y la reproducción de bifidobacterias en el intestino, inhibir el crecimiento de bacterias putrefactas y regular y mantener la salud intestinal. b. Como fibra dietética, puede reducir eficazmente el colesterol sérico y los lípidos en sangre y tratar la hipertensión causada por la hiperlipidemia; , arteriosclerosis y una serie de enfermedades cardiovasculares. Como factor activador, es decir, factor activador de minerales y oligoelementos como calcio, magnesio, hierro, etc., puede favorecer la absorción de minerales y oligoelementos. Por ejemplo, agregar fructooligosacáridos a alimentos y productos para la salud, como suplementos de calcio, suplementos de hierro, suplementos de zinc, etc., puede mejorar el efecto del producto. d. Como edulcorante único bajo en azúcar y calorías para la indigestión; se puede agregar a los alimentos, no solo puede mejorar el sabor del producto, reducir el valor calórico del alimento, sino también extender la vida útil del producto.
Si se agregan fructooligosacáridos a los alimentos dietéticos, el valor calórico del producto se puede reducir considerablemente; es difícil que los fructooligosacáridos en los alimentos bajos en azúcar aumenten el azúcar en la sangre; sustancias disueltas en el vino y mejoran la claridad y el sabor del vino hacen que el vino tenga un sabor más suave y refrescante. Agregar fructooligosacáridos a las bebidas de frutas y a las bebidas de té puede hacer que los productos tengan un sabor más delicado, suave y refrescante. El oligosacárido de lactulosa también es un nuevo aditivo alimentario superior a los antibióticos y probióticos; el oligosacárido de lactulosa también se puede utilizar en medicamentos y cosméticos.
El potencial de mercado es enorme. a. Mercado internacional: en la actualidad, la demanda anual de oligosacárido de lactulosa en Japón es de más de 2500 toneladas, calculada en base al precio de venta promedio de 800 yenes/kg, las ventas anuales alcanzan los 2 mil millones de yenes con el desarrollo continuo de la aplicación. En el campo de los oligosacáridos de lactulosa, la expansión y la creciente demanda de edulcorantes funcionales bajos en calorías en Japón y el mercado mundial, los oligosacáridos de lactulosa han sido escasos. b. Mercado interno: con el fin de mejorar el contenido tecnológico de sus productos, marcas reconocidas en la industria alimentaria china como Wahaha, Guangming y Robust han comenzado a prestar atención y participar en la investigación y producción de oligosacáridos funcionales. A medida que aumente la conciencia de los consumidores nacionales sobre las funciones especiales de los oligosacáridos de lactulosa para el cuidado de la salud, también se iniciará el mercado de consumo nacional y las perspectivas del mercado son muy prometedoras.
En resumen, este estudio utiliza sacarosa y lactosa como principales materias primas para producir polvo seco y líquido concentrado de oligosacárido de lactulosa de alta pureza, lo que abre una nueva forma para el procesamiento profundo de sacarosa y lactosa y la extensión de la cadena industrial de producción. En el siglo XXI, a medida que los mercados nacionales y extranjeros de alimentos saludables continúan expandiéndose y las demandas sociales continúan aumentando, los oligosacáridos de lactulosa de alta pureza de mi país con derechos de propiedad intelectual independientes tienen amplias perspectivas de desarrollo y beneficios económicos considerables.