龙胆二糖是一种功能性低聚糖,能促进益生菌双歧杆菌、乳酸菌的增殖,有改善食品风味等优点。本论文以淀粉和葡萄糖为原料,采用淀粉酸水解和β-葡萄糖苷酶转糖苷反应制备龙胆二糖、发酵法除去单糖、筛选层析填料分离龙胆二糖及龙胆二糖对青春双歧杆菌增殖等方面内容。主要研究内容如下:分别以不同浓度的盐酸水解小麦淀粉,分析水解液中的龙胆二糖的浓度,得到高浓度的盐酸对龙胆二糖的合成具有抑制作用,盐酸浓度低时,不利于淀粉水解;当水解温度为125℃,保温时间越长,越有利于淀粉酸水解,葡萄糖、异麦芽糖、龙胆二糖、纤维二糖、麦芽糖的得率均随着时间增加而增加;K+、Ca2+、Na+、Mg2+均对龙胆二糖的合成具有促进作用,促进的大小分别为K+>Ca2+>Na+>Mg2+。以葡萄糖为原料,通过β-葡萄糖苷酶发生转糖基反应制备龙胆二糖。考察不同来源的酶、反应温度、p H、加酶量、底物浓度、反应时间对龙胆二糖的影响。结果表明:南京林业大学自产酶适合于龙胆二糖的制备,用900 g/L的葡萄糖溶液,加酶量为60 IU/g葡萄糖,在p H 5,温度60℃的条件下,以80r/min振荡转化24 h后得到浓度为46.9 g/L龙胆二糖。得到产物后采用高效阴离子交换色谱进行鉴定和定量。通过膜分离器,将每次反应得到的龙胆二糖分离出来,单糖继续参加反应,葡萄糖的利用率达到28.5%,较不分离处理时葡萄糖的利用率提高了4.48倍。淀粉盐酸水解后,纳滤处理,滤去盐分,料液中仍会残留葡萄糖,采用酿酒酵母发酵除去;纳滤五轮发酵后的淀粉水解液,龙胆二糖的截留率为79.33%,甘油的截留率为26.53%,乙醇的截留率为7.21%。可以采用酿酒酵母发酵淀粉水解液中的葡萄糖,龙胆二糖虽然是难发酵性糖,但是不能发酵葡萄糖转糖苷后的反应液,当发酵的条件比较良好时,酿酒酵母在产酒的过程中会产生β-葡萄糖苷酶,β-葡萄糖苷酶将龙胆二糖水解为葡萄糖。采用?KTA Explorer层析系统为分离平台,Bio-Gel P-2填料可以将葡萄糖和二糖分开,淀粉水解液经过一次洗脱后,提高了异麦芽糖和龙胆二糖在混合物中的比重,达到82.1%,收集的洗脱样品中,含有27.3%的龙胆二糖;层析葡萄糖转糖苷反应液,经过一次洗脱,收集龙胆二糖浓度较高的时段,得到相对含量达61.5%的龙胆二糖。以99Ca/320阳离子树脂层析未经发酵的淀粉水解液,经过1次洗脱后,收集龙胆二糖富集的时段样品,龙胆二糖的相对含量达到50.8%,第2次洗脱后,达到57.5%,但异麦芽糖和龙胆二糖二者的混合物相对含量达到98.8%;处理葡萄糖转糖苷的反应液时,经过1次洗脱,得到相对含量达到66.7%的龙胆二糖,将收集得到的龙胆二糖浓缩、二次洗脱,得到的龙胆二糖相对含量达97.0%。葡萄糖和龙胆二糖均能有效的厌氧增殖青春双歧杆菌,葡萄糖的增殖效果更好,青春双歧杆菌代谢葡萄糖和龙胆二糖产生较多的乳酸、乙酸,少量的丙酸和丁酸,其中乳酸和乙酸随时间增加,丙酸和丁酸变化不大。葡萄糖代谢最大碳元素偏差为5.11%,可以认为青春双歧杆菌代谢葡萄糖的过程,碳元素是守恒的。龙胆二糖增殖青春双歧杆菌,36 h代谢了含有碳元素74.9 mmol/L的碳源,生成含有碳元素62.1 mmol/L的有机酸和9.56mmol/L的菌体,菌体浓度增长了3.76倍,表明实验得到的龙胆二糖可以有效增殖对人体有益的青春双歧杆菌。青春双歧杆菌代谢龙胆二糖过程中,最大的碳元素偏差为11.8%,因此可以认为青春双歧杆菌代谢过程碳元素是守恒的。