CN100434443C - 一种米糠半纤维素b的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种米糠半纤维素B复合多糖的制备方法。以酶法和化学法相结合制备出脱脂米糠半纤维素B，先将脱脂米糠去除淀粉、蛋白、纤维素及半纤维素A后，分离提取得到米糠半纤维素B多糖产品。结果得到的制备品理化性能良好，粘度低、溶胀力和持水力好，膳食纤维含量高于93.57%。

Description

一种米糠半纤维素B的制备方法
技术领域
本发明涉及一种半纤维素的制备方法，尤其涉及一种米糠半纤维素B的制备方法。
背景技术
上世纪60年代，Hipsley、Trowell、Cleave和Burkitt等相继报道了食物中膳食纤维含量与西方“文明病”发病率之间的相关关系并都指出膳食纤维对人体有重要的生理功能后，引起人类对膳食纤维(原来称“粗纤维”，Crude fiber，现在都改称Dietary fiber)作用的再认识。近十年来，膳食纤维成了食品、了营养、生化和临床医学等专业领域的热门研究课题，在这些国家的食品市场上与膳食纤维有关的食品和药品销量大增。膳食纤维经过了20多年的研究和发展，成为发达国家广泛流行的健康食品重要配料，并正式将之列为继糖、蛋白质、脂肪、水、矿物质和维生素之后的″第七大营养素″。专家们一致认为：膳食纤维食品将是21世纪主导食品之一。西方发达国家早在70年代就着手对膳食纤维的研究与开发，美、英、德、法已形成一定产业规模，并在食品市场占有一席之地。在美国2003年销售70亿美元方便谷物食品中，约25％是富含膳食纤维的功能食品。日本90年代开始利用可溶性膳食纤维制成的饮料包括碳酸饮料、乳酸饮料及果汁等。据日本34个生产膳食纤维厂家统计，开发利用的资源有：米糠、麦麸、甜菜渣、豆渣、果皮等十余种。
在我国，米糠作为一种产量特大、活性多糖含量很高、综合利用水平却较低的谷物加工副产品，是我国需优先研究和开发的活性多糖(膳食纤维)源。根据我国农产品加工专家姚惠源教授前不久估测，若能将米糠多糖开发成产品，将使米糠的产品附加值提高120倍以上。半纤维素有比纤维素更重要更广的生理活性，而米糠中半纤维素含量很高，米糠中最具开发潜力的多糖就是半纤维素B.1971年，著名化学家Blake等建议将碱提取的半纤维素分成两个组分：碱提液用醋酸中和后，在pH为5.0时沉淀的称为半纤维素A，上层酸液中加乙醇或丙酮后沉淀的称为半纤维素B，这一分类法已被学术界较广泛接受。对于米糠半纤维素，同样也可分为半纤维素B(Rice Bran Hemicellulose B，简称为RBHB)和半纤维素A(RBHA)。目前国外关于RBHB的学术论文研究报道不少，并且在日本等国已实现了产业化，但国内对RBHB的报道甚少，产业化生产与应用还属空白。
脱脂米糠半纤维素B多糖已被证实主要具有抑制血清胆固醇上升和预防结肠癌发生两大生理作用。广泛应用于功能食品、饮料、焙烤食品和汤类等食品中。
日本等国研究者一般采用先直接碱提再利用三氯醋酸去蛋白的方法，经过我们对这种方法实践后发现，碱提时因米糠蛋白大量，将会导致半纤维素严重褐变，而若在碱提前采用温和的酶法除去大部分蛋白质后，参与非酶褐变的蛋白质或氨基酸就减少了许多，结果证实，利用他们所用到的方法得到的RBHB发生了严重褐变，甚至于不能在食品和饮料中应用。
发明内容
为了克服现有制备工艺技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种新的制备米糠半纤维素B的制备方法。
实现本发明发明目的的技术方案如下：
一种米糠半纤维素B的制备方法，包括如下步骤：
(1)将脱脂米糠加水悬浮、过滤后，将脱脂米糠溶于含0.6％(V/V)耐高温糖化酶的0.2M乙酸-乙酸钠缓冲液(PH4.8)中，脱脂米糠与乙酸-乙酸钠缓冲液的重量比为：1∶20-1∶50。
(2)离心后将残渣置于含1％(W/V)木瓜蛋白酶的0.2M乙酸-乙酸钠缓冲液(PH6)中，其中残渣与乙酸-乙酸钠缓冲液的重量比为：1∶20-1∶50。60℃下保持2-4hr，过滤、洗涤。
(3)在洗涤后的残渣中加入NaOH质量浓度为4％的NaOH溶液。在N2流下室温振荡碱提10-20hr，离心后将提取液用乙酸中和使溶液PH值为5.0，离心将残渣去除后，将分离液流水透析2-4天纯化后，加入乙醇进行沉淀；
(4)最后将(3)步骤得到的沉淀在60℃下干燥，细磨后得米糠半纤维素B。
所述第(3)步骤中加入的乙醇的质量百分比浓度为95％，加入的量为剩下透析液2-5倍体积。
所述第(4)步骤中沉淀在60℃下进行干燥的时间为14-18hr。
本发明采用了上述RBHB的制备工艺，这种工艺未用到SDS和DMSO化学法处理，其它部分也做了较大程度的改进。在碱提取RBHB前先使用木瓜蛋白酶处理除去大部分蛋白质，通过本工艺流程获得的RBHB颜色无需进一步的漂白脱色处理。
另外米糠纤维作为一种谷物纤维，不溶性纤维占大部分，可溶性成分(主要是果胶)仅占5％左右，但是若按本发明所用到的分离方法将阿拉伯木聚糖和木糖葡聚糖(构成米糠半纤维素的两种主要成分)碱提出来，通过碱提剔除或破坏覆盖在可溶性半纤维素外层的部分不溶性细胞壁，就使原来在水中不溶的膳食纤维(如这里制备出的米糠不溶性纤维中的半纤维素B)“变成”可溶性膳食纤维RBHB，而溶解性是影响膳食纤维生理功能发挥的重要因素，可溶性纤维比不溶性纤维具有更为广泛的生理作用，并更有利于开发应用到食品和饮料工业中去。
本发明制得的RBHB外观较好，为白色粉末，褐变程度很小，口感为无粗涩感吸水后很快化解，总膳食纤维不低于93.57％，持水力和溶胀力都很高，高于米糠不溶性纤维和麸皮纤维。RBHB的粘度很低，2％的溶液粘度仅比同条件下蒸馏水(1CPS)高6.8CPS。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围：
实施例1：
将100克脱脂米糠溶于含0.6％(V/V)耐高温糖化酶的2-5L 0.2M乙酸-乙酸钠缓冲液(PH4.8)中，60℃下保持24hr，离心后将残渣置于含1％(W/V)木瓜蛋白酶的2-5L的0.2M乙酸-乙酸钠缓冲液(PH6)中，60℃下保持3hr，过滤洗涤后重复一遍此操作，再加入2-5L质量浓度为4％的NaOH溶液，在N2流下室温振荡碱提18hr，离心后将提取液用乙酸中和使溶液PH为5.0，离心将残渣去除后，将分离液流水透析3天，后加入剩下透析液4倍体积的95％乙醇沉淀，最后将沉淀在60℃下干燥16hr，细磨后得6.5克的RBHB制备品。
实施例2：
将1000克脱脂米糠溶于含0.6％(V/V)耐高温糖化酶的10L 0.2M乙酸-乙酸钠缓冲液(PH4.8)中，60℃下保持24hr，离心后将残渣置于含1％(W/V)木瓜蛋白酶的10L的0.2M乙酸-乙酸钠缓冲液(PH6)中，60℃下保持3hr，过滤洗涤后重复一遍此操作，再加入10L质量浓度为4％的NaOH溶液，在N2流下室温振荡碱提18hr，离心后将提取液用乙酸中和使溶液PH为5.0，离心将残渣去除后，将分离液流水透析3天，后加入剩下透析液4倍体积的95％乙醇沉淀，最后将沉淀在60℃下干燥16hr，细磨后得70克的RBHB制备品。

Claims (5)

1、一种米糠半纤维素B的制备方法，包括如下步骤：
(1)将脱脂米糠加水悬浮、过滤后，溶于含耐高温糖化酶的乙酸-乙酸钠缓冲液中，缓冲液的PH值为4.8，60℃下保持12-36小时；
(2)离心后将残渣置于含木瓜蛋白酶的乙酸-乙酸钠缓冲液中，缓冲液的PH值为6，60℃下保持2-4小时后，过滤、洗涤；
(3)在洗涤后的残渣中加入质量浓度为4％的NaOH溶液，在N2流下室温振荡碱提10-20小时，离心后将提取液用乙酸中和使溶液PH值为5.0，离心将残渣去除后，将分离液流水透析2-4天纯化后，加入乙醇进行沉淀；
(4)最后将(3)步骤得到的沉淀在60℃下干燥，细磨后得米糠半纤维素B。
2、根据权利要求1所述的一种米糠半纤维素B的制备方法，其特征在于：将脱脂米糠溶于含体积百分比为0.6％的耐高温糖化酶的0.2M乙酸-乙酸钠缓冲液中，脱脂米糠与乙酸-乙酸钠缓冲液的重量比为：1∶20-1∶50。
3、根据权利要求1所述的一种米糠半纤维素B的制备方法，其特征在于：离心后将残渣置于含重量体积浓度为1％的木瓜蛋白酶的0.2M乙酸-乙酸钠缓冲液中，其中残渣与乙酸-乙酸钠缓冲液的重量比为：1∶20-1∶50。
4、根据权利要求1所述的一种米糠半纤维素B的制备方法，其特征在于：所述第(3)步骤中加入的乙醇的质量百分比浓度为95％，加入的量为剩下透析液2-5倍体积。
5、根据权利要求1所述的一种米糠半纤维素B的制备方法，其特征在于：所述第(4)步骤中沉淀在60℃下进行干燥的时间为14-18hr。
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Open date: 20061025

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