低聚果糖（Fructo-oligosaccharides，FOS）是目前研究较多的线性果糖低聚物，具有多种功能性，能够维持肠道平衡和预防癌症等，应用前景广阔。市售低聚果糖的产品中一般含有蔗糖、葡萄糖和果糖，这些成分会降低其纯度，影响其作为功能性食品配料的应用范围，如在糖尿病人食谱中的应用。因此，提高低聚果糖纯度和生产效率的工艺的开发尤为必要，本文具体研究内容及结果如下。（1）以蔗糖为原料，优化果糖基转移酶（Fructosyltransferases，FTases）转化蔗糖生产低聚果糖的条件，发现所选的果糖基转移酶同时具有水解活性和转果糖基化活性；较佳的分批低聚果糖生产条件为酶活80 U/mL、蔗糖50 g/L、温度45 °C、反应时间2 h和pH 5.5，在该条件下获得的低聚果糖浓度为28.9 g/L，产率为57.8%；然后，建立了间歇补料生产低聚果糖的工艺，在酶反应进程中每2 h补充浓度为50 g/L的蔗糖，反应四个批次后果糖基转移酶的活性为79.6 U/mL，低聚果糖的总产量为111.7 g/L，产率为55.8%。（2）利用膜集成技术开发了一种超滤-洗滤-浓缩一体化工艺，发现PES10超滤膜适于果糖基转移酶的回收及再利用，此时酶截留率为100%，膜平均通量为185.5 L/(hˑm2)和较低的不可逆污因子（39.6%），同时膜污染的主要机制是滤饼层的形成；采用间歇补料工艺，酶被重复利用了4次，酶活回收率为95.5%；采用NF5纳滤膜，在45 °C恒流-死端的洗滤条件下对低聚果糖料液进行纯化，低聚果糖的纯度从55.8%提高到92.3%；采用DL纳滤膜，在60 °C恒流-死端条件下，实现NF5透过液中的低聚果糖和蔗糖回收。（3）开发了以蔗糖蜜为原料生产低聚果糖的工艺。发现蔗糖蜜中糖类（果糖和葡萄糖）、大分子物质葡聚糖和有机酸（乌头酸、柠檬酸和苹果酸）均会抑制果糖基转移酶的转果糖基化活性，而促进其水解活性；除了Fe2+和Fe3+会抑制酶活性以外，微量的无机盐能够提升酶活性；以蔗糖蜜为原料，利用游离果糖基转移酶进行低聚果糖经4批次间歇补料实验，低聚果糖总产量为83.2 g/L，总产率为41.6%，洗滤后低聚果糖纯度可达97.5%。另外以蔗糖蜜为原料生产低聚果糖的成本仅为蔗糖的40%左右，这说明以蔗糖蜜为原料生产低聚果糖具有较好的研究价值。（4）开展了新型金属-有机框架材料（Metal-Organic Frameworks，MOFs）固定化果糖基转移酶研究，成功合成的MIL-125-NH2为六面体颗粒，颗粒直径分布在0.5-1.5 μm，大部分约为 1 μm，形态稳定，粒径较为均一；采用PES100膜进行FTases@MIL-125-NH2的分离与回收，通量可达214.8 L/(hˑm2)且不可逆污染因子低，但反应结束后FTases@MIL-125-NH2的将膜孔完全堵塞导致通量的大幅衰减；以蔗糖为底物，利用FTases@MIL-125-NH2补料间歇操作得到低聚果糖的总产量为34.4 g/L；以蔗糖蜜为原料，利用FTases@MIL-125-NH2生产低聚果糖生产，总产量为36.5 g/L，产率为18.3%。