一種從燕麥麩皮中提取高純度β-葡聚糖的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從燕麥麩皮中提取高純度β-葡聚糖的方法，該方法將燕麥麩皮粉先后進(jìn)行①乙醇回流滅酶；②熱水?dāng)嚢杼崛。虎垭x心收集上清液；④酶解、等電點(diǎn)沉淀；⑤醇沉；⑥離心收集沉淀；⑦硫酸銨沉淀；⑧透析除雜；⑨冷凍干燥這些提取步驟最終獲得燕麥β-葡聚糖。該提取方法采用溫和的水提法，并通過酶解、等電點(diǎn)沉淀、醇沉、硫酸銨沉淀、透析等提取處理步驟得到高純度的燕麥β-葡聚糖，該燕麥β-葡聚糖對(duì)油脂具有一定的抗氧化作用，可用來添加到酸奶中來改善酸奶的質(zhì)構(gòu)特征及營(yíng)養(yǎng)成分。
【專利說明】一種從燕麥麩皮中提取高純度P-葡聚糖的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及食品加工與處理，特別涉及一種從燕麥麩皮中提取高純度0 -葡聚糖的方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]眾所周知，燕麥P -葡聚糖的提取和純化應(yīng)該盡可能的保持它原有的結(jié)構(gòu)和生物活性，并且注意其得率和純度。利用燕麥3 -葡聚糖溶于水、酸、堿、鹽溶液，而不溶于醇、醚、酮等有機(jī)溶劑的特點(diǎn)進(jìn)行提取。當(dāng)前一般將原料滅酶、脫脂，再根據(jù)分子大小和形狀差異，或根據(jù)分子所帶基團(tuán)性質(zhì)的不同進(jìn)行分級(jí)，最后經(jīng)分步沉淀進(jìn)行分離。由于所得粗提物不是純化合物，還含有蛋白質(zhì)、淀粉、其它多糖等雜質(zhì)，還需對(duì)該粗提物加沉淀劑進(jìn)行沉淀，再對(duì)得到的燕麥3-葡聚糖進(jìn)行純度鑒定以確定其利用價(jià)值。
[0003]由上述可知，燕麥(6-葡聚糖提取的主要方法有水提法、酸法和堿法。其中，水提法反應(yīng)條件溫和，提取P葡聚糖純度高，是目前常用的方法。酸法可完全提取(6-葡聚糖，但易使谷物淀粉水解過度，大量葡萄糖混入3 -葡聚糖產(chǎn)品中，造成產(chǎn)品純度低，而且用酸法提取時(shí)要考慮制冷，給分離工序增加了一定的難度，同時(shí)增加了生產(chǎn)成本。堿法在提取過程極易造成(6-葡聚糖分子的降解。
[0004]因此，燕麥P -葡聚糖的提取應(yīng)該盡可能的保持它的原有結(jié)構(gòu)和生物活性，并且注意其得率和純度兩方面的問題。在確保3-葡聚糖的純度和活性的前提下，盡量提高其得率，確保P-葡聚糖的純度和活性成為分離提純的關(guān)鍵。
[0005]不同的提取方法，對(duì)(6-葡`聚糖的得率、純度、分子量都有影響，繼而影響到(6-葡聚糖的應(yīng)用和生理功能的發(fā)揮。因此在(6-葡聚糖的應(yīng)用中，需要對(duì)它的分子量及純度做出選擇。燕麥(6-葡聚糖的純度和相對(duì)分子量是影響其生物活性的主要因素，目前的提取方法所得的燕麥3 -葡聚糖純度較低，且只是單一的追求純度和得率，忽視了分子量對(duì)
葡聚糖應(yīng)用的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006]鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種從燕麥麩皮中提取高純度P -葡聚糖的方法。該提取方法采用溫和的水提法，并通過酶解、等電點(diǎn)沉淀、醇沉、硫酸銨沉淀、透析等提取處理步驟得到高純度的燕麥3-葡聚糖，該燕麥3-葡聚糖對(duì)油脂具有一定的抗氧化作用，可用來添加到酸奶中來改善酸奶的質(zhì)構(gòu)特征及營(yíng)養(yǎng)成分。
[0007]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
[0008]—種從燕麥麩皮中提取高純度3 -葡聚糖的方法，該方法將燕麥麩皮粉先后進(jìn)行①乙醇回流滅酶熱水?dāng)嚢杼崛?；③離心收集上清液；④酶解、等電點(diǎn)沉淀；⑤醇沉；⑥離心收集沉淀；⑦硫酸銨沉淀；⑧透析除雜；⑨冷凍干燥這些提取步驟最終獲得燕麥3 -葡聚糖。
[0009]上述方案中，所述步驟①中將燕麥麩皮粉加入到10-20倍體積75% -85% (v / v)乙醇溶液中，在80-95°C下回流滅酶；冷卻后過濾，并干燥濾渣。
[0010]上述方案中，所述步驟②中在料水比I: 10-1: 20，pH5.0-7.0、50-70°C、提取時(shí)間2-6h的條件下進(jìn)行熱水提取P -葡聚糖。
[0011]上述方案中，所述步驟④中酶解是在收集的上清液內(nèi)加入淀粉酶酶解，淀粉酶酶活力480KNU-B/g，加入量為0.1% -0.3% (干基)，60°C _80°C反應(yīng)0.5h_2h，以去除濾液中的淀粉，將其降解為小分子的寡糖。
[0012]上述方案中，所述步驟④中等電點(diǎn)沉淀將酶解后的上清液冷卻至20°C -30°C，調(diào)整pH為4.5-5.0，攪拌后靜置，沉淀去除蛋白。
[0013]上述方案中，所述步驟⑤中醇沉是離心得上清液，調(diào)節(jié)pH為6.0-7.0，高速攪拌下加入乙醇至濃度40%-60% (V / V)，靜置。
[0014]上述方案中，所述步驟⑦中硫酸銨沉淀是將離心收集沉淀后將沉淀加水復(fù)溶，再用20% -30%硫酸銨沉淀。
[0015]上述方案中，所述步驟⑧中采用透析法去除雜質(zhì)。
[0016]上述方案中，所述燕麥麩皮粉其物質(zhì)顆粒為60-80目。
[0017]本發(fā)明所述0 -葡聚糖的提取方法以目前反應(yīng)條件溫和的水提法為基礎(chǔ)，結(jié)合酶解、等電點(diǎn)沉淀、醇沉、硫酸銨沉淀、透析等提取處理步驟得到高純度的燕麥3 -葡聚糖。
[0018]當(dāng)然，該所獲燕麥(6-葡聚糖對(duì)油脂具有一定的抗氧化作用，還可用來添加到酸奶中來改善酸奶的質(zhì)構(gòu)特征。具體參見以下實(shí)驗(yàn)案例及結(jié)論。
[0019]實(shí)驗(yàn)案例1:
[0020]空白豬油保質(zhì)期的測(cè)定:分別稱取4g空白豬油，加入試管中，密封。選擇測(cè)定溫度點(diǎn)為110°C、12(TC、13(rC，立即放入加熱好的油脂穩(wěn)定性測(cè)定儀中，連接好管路，開始測(cè)
fi0.[0021]添加0.5%燕麥(6-葡聚糖后豬油保質(zhì)期的測(cè)定:分別稱取4g空白豬油，加入試管中，按照添加量為0.5%加入實(shí)施例中所得(6-葡聚糖，密封，搖勻。選擇測(cè)定溫度點(diǎn)為IOO0CUlO0C, 120°C，立即放入加熱好的油脂穩(wěn)定性測(cè)定儀中，連接好管路，開始測(cè)量。
[0022]結(jié)果顯示:當(dāng)當(dāng)豬油中不含任何抗氧化劑時(shí)，測(cè)定儀自動(dòng)推算，在20°C的正常條件下，豬油保質(zhì)期是21天。當(dāng)在豬油中添加0.5%燕麥(6-葡聚糖后，測(cè)定儀自動(dòng)推算，在20°C時(shí)，豬油的保質(zhì)期是2個(gè)多月。由此可見，燕麥(6-葡聚糖的添加明顯延長(zhǎng)了豬油的保質(zhì)期，具有較強(qiáng)的抗氧化能力?？勺鳛樘烊坏目寡趸瘎┨砑拥绞称分?。
[0023]實(shí)驗(yàn)案例2:
[0024]在酸奶的制作過程中，加入0.3%的實(shí)施例1所得燕麥(6-葡聚糖，酸奶發(fā)酵結(jié)束后，從冰箱中取出酸奶樣品，利用物性測(cè)試儀測(cè)量酸奶的質(zhì)構(gòu)特性。利用P / 35探頭和粘性測(cè)量方法測(cè)量酸奶產(chǎn)品的粘性和粘絲性；利用A / BE探頭和下壓方式測(cè)量酸奶產(chǎn)品的硬度、稀稠度和粘聚性。
[0025]結(jié)果表明，添加0.1% P -葡聚糖的酸奶質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)為:粘性15.7g,粘絲性5.3mm,硬度77.4g，稀稠度1693.lgs，粘聚性-56.2g，粘度6923cP，感官評(píng)定9分。不添加(6-葡聚糖的酸奶質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)為:粘性12.4g,粘絲性4.0mm,硬度67.8g,稀稠度1541.1gs,粘聚性-48.lg，粘度5495cP，感官評(píng)定6分。
[0026]因此，P -葡聚糖的添加，增加了酸奶的的粘性、粘絲性、硬度、稀稠度、粘聚性、粘度，改善了酸奶的質(zhì)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】:
[0027]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)案例來進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0028]由上述方案可知本發(fā)明所述提純方法的工藝流程如下:
[0029]燕麥麩皮粉(60-80目)—乙醇回流滅酶一熱水?dāng)嚢杼崛∫浑x心收集上清液一酶解、等電點(diǎn)沉淀一醇沉一離心收集沉淀一硫酸銨沉淀一透析除雜一冷凍干燥一P-葡聚糖。
[0030]以下通過3個(gè)典型實(shí)施例來具體分析闡述本發(fā)明的過程及結(jié)果，但本發(fā)明方法根據(jù)方案給出的處理?xiàng)l件不僅限于以下實(shí)施例。
[0031]實(shí)施例1 ;
[0032]1.滅酶:將燕麥麩皮粉加入到10倍體積80% (v / v)乙醇溶液中，在95°C下回流滅酶；冷卻后過濾，并干燥濾渣；
[0033]2.提取:在料水比1: 10，pH7.0、60°〇、提取時(shí)間411的條件下進(jìn)行熱水提取P -葡
聚糖；
[0034]3.酶解:提取后采用離心方法收集上清液加入淀粉酶酶解，淀粉酶酶活力480KNU-B / g，加入量為0.1% (干基)，60°C反應(yīng)0.5h，以去除濾液中的淀粉，將其降解為小分子的寡糖；
[0035]4.等電點(diǎn)沉淀:冷卻至25°C，調(diào)整pH為5.0，攪拌后靜置，沉淀去除蛋白；
[0036]5.醇沉:離心得上清液，調(diào)節(jié)pH為7.0，高速攪拌下加入乙醇至濃度50% (v / v),
靜置；
[0037]6.硫酸銨沉淀:離心收集沉淀將沉淀加水復(fù)溶，用20%硫酸銨沉淀；
[0038]7.透析:離心收集沉淀，加水復(fù)溶，用透析法去除雜質(zhì)；
[0039]8.冷凍干燥--得^ -葡聚糖。
[0040]本例中采用酶法與高效液相色譜法結(jié)合測(cè)定P -葡聚糖純度，為96.67% ;采用高效凝膠過濾色譜法(HPGPC)測(cè)定3 -葡聚糖分子量分布，平均分子量為1109kDa。
[0041]實(shí)施例2;
[0042]1.滅酶:將燕麥麩皮粉加入到15倍體積80% (v / v)乙醇溶液中，在95°C下回流滅酶；冷卻后過濾，并干燥濾渣；
[0043]2.提取:在料水比1: 14，pH5.0、60°C、提取時(shí)間3h的條件下進(jìn)行熱水提取(6-葡
聚糖；
[0044]3.酶解:提取后采用離心方法收集上清液加入淀粉酶酶解，淀粉酶酶活力480KNU-B / g，加入量為0.1% (干基)，60°C反應(yīng)lh，以去除濾液中的淀粉，將其降解為小分子的寡糖；
[0045]4.等電點(diǎn)沉淀:冷卻至25°C，調(diào)整pH為4.5，攪拌后靜置，沉淀去除蛋白；
[0046]5.醇沉:離心得上清液，調(diào)節(jié)pH為7.0，高速攪拌下加入乙醇至濃度50% (v / v),
靜置；
[0047]6.硫酸銨沉淀:離心 收集沉淀將沉淀加水復(fù)溶，用25%硫酸銨沉淀；[0048]7.透析:離心收集沉淀，加水復(fù)溶，用透析法去除雜質(zhì)；
[0049]8.冷凍干燥--得^ -葡聚糖。
[0050]本例中采用酶法與高效液相色譜法結(jié)合測(cè)定P -葡聚糖純度，為95.42% ;采用高效凝膠過濾色譜法(HPGPC)測(cè)定(6-葡聚糖分子量分布，平均分子量為1391kDa。
[0051]實(shí)施例3
[0052]1.滅酶:將燕麥麩皮粉加入到18倍體積75% (v / v)乙醇溶液中，在95°C下回流滅酶；冷卻后過濾，并干燥濾渣；
[0053]2.提取:在料水比1: 17，pH6.0、68°C、提取時(shí)間2h的條件下進(jìn)行熱水提取(6-葡
聚糖；
[0054]3.酶解:提取后采用離心方法收集上清液加入淀粉酶酶解，淀粉酶酶活力480KNU-B / g，加入量為0.2% (干基)，60°C反應(yīng)lh，以去除濾液中的淀粉，將其降解為小分子的寡糖；
[0055]4.等電點(diǎn)沉淀:冷卻至25°C，調(diào)整pH為5.0，攪拌后靜置，沉淀去除蛋白；
[0056]5.醇沉:離心得上清液，調(diào)節(jié)pH為6.5，高速攪拌下加入乙醇至濃度50% (v / v),靜置；
[0057]6.硫酸銨沉淀:離心收集沉淀將沉淀加水復(fù)溶，用20%硫酸銨沉淀；
[0058]7.透析:離心收集沉淀，加水復(fù)溶，用透析法去除雜質(zhì)；
[0059]8.冷凍干燥--得^ -葡聚糖。
[0060]本例中采用酶法與高效液相色譜法結(jié)合測(cè)定P -葡聚糖純度，為94.73% ;采用高效凝膠過濾色譜法(HPGPC)測(cè)定3 -葡聚糖分子量分布，平均分子量為1230kDa。
[0061]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種從燕麥麩皮中提取高純度3 -葡聚糖的方法，該方法將燕麥麩皮粉先后進(jìn)行①乙醇回流滅酶熱水?dāng)嚢杼崛?；③離心收集上清液；④酶解、等電點(diǎn)沉淀；⑤醇沉；⑥離心收集沉淀；⑦硫酸銨沉淀；⑧透析除雜；⑨冷凍干燥這些提取步驟最終獲得燕麥3 -葡聚糖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的從燕麥麩皮中提取高純度(6-葡聚糖的方法，其特征在于，所述步驟①中將燕麥麩皮粉加入到10-20倍體積75%-85% (v / v)乙醇溶.液中，在80_95°C下回流滅酶；冷卻后過濾，并干燥濾渣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的從燕麥麩皮中提取高純度(6-葡聚糖的方法，其特征在于，所述步驟②中在料水比1: 10-1: 20，pH5.0-7.0、50-70°C、提取時(shí)間2-6h的條件下進(jìn)行熱水提取(6-葡聚糖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的從燕麥麩皮中提取高純度3-葡聚糖的方法，其特征在于，所述步驟④中酶解是在收集的上清液內(nèi)加入淀粉酶酶解，淀粉酶酶活力480KNU-B/g，加入量為0.1% -0.3% (干基)，60°C _80°C反應(yīng)0.5h-2h，以去除濾液中的淀粉，將其降解為小分子的寡糖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的從燕麥麩皮中提取高純度(6-葡聚糖的方法，其特征在于，所述步驟④中等電點(diǎn)沉淀將酶解后的上清液冷卻至20°C -30°C，調(diào)整pH為4.5-5.0，攪拌后靜置，沉淀去除蛋白。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的從燕麥麩皮中提取高純度3-葡聚糖的方法，其特征在于，所述步驟⑤中醇沉是離心得上清 液，調(diào)節(jié)pH為6.0-7.0，高速攪拌下加入乙醇至濃度40% -60%(V / V),靜置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的從燕麥麩皮中提取高純度3-葡聚糖的方法，其特征在于，所述步驟⑦中硫酸銨沉淀是將離心收集沉淀后將沉淀加水復(fù)溶，再用20% -30%硫酸銨沉淀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的從燕麥麩皮中提取高純度3-葡聚糖的方法，其特征在于，所述步驟⑧中采用透析法去除雜質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的從燕麥麩皮中提取高純度(6-葡聚糖的方法，其特征在于，所述燕麥麩皮粉其物質(zhì)顆粒為60-80目。
【文檔編號(hào)】C08B37/02GK103772527SQ201410060780
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月24日
【發(fā)明者】黃龍, 陳佳, 李燕 申請(qǐng)人:常州毅博生物科技有限公司