CN101555294A - 复合酶法提取青稞β-葡聚糖和膳食纤维的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提取青稞麸皮中β－葡聚糖和制备青稞膳食纤维的方法，属于食品加工领域，是以青稞麸皮为原料，经二次纤维素酶酶解，碱性条件下提取，离心，得沉淀A和上清液。上清液经酸性条件下沉淀离心除蛋白，上清液中性条件下加耐高温α－淀粉酶酶解，离心后上清液经醇沉，沉淀再加水复溶，离心取上清液，再用硫酸铵反复沉淀，得到β－葡聚糖产品；沉淀A加复合酶酶解，加双氧水脱色，反复用水洗涤，离心得固体，在低温下烘干得青稞膳食纤维。此种方法可以将青稞麸皮充分的开发利用，同时得到两种产品β－葡聚糖和膳食纤维，有效的提高了青稞麸皮的经济附加值，对发展高新技术产业有着重要的现实意义和广阔的应用前景。
Description
技术领域：
本发明涉及青稞中β-葡聚糖的提取和青稞膳食纤维的制备方法，涉及青稞副产品的精深加工和综合利用技术，属于食品加工领域。
背景技术：
青稞，是生长在我国西北、西南特别是西藏、青海等地的一种重要粮食作物，青稞具有高蛋白质、高纤维、高维生素、低脂肪、低糖等特点，是谷类作物中的佳品。且青稞β-葡聚糖含量在3.66％-8.62％之间，平均值为5.25％，是迄今为止测得在谷类作物中最高值，远高于大麦、小麦、燕麦。且近年来大量研究认为青稞β-葡聚糖不但具有降血脂、降胆固醇和预防心血管疾病的作用而且还可以调节血糖、提高免疫力、抗肿瘤和清理肠胃。然而目前青稞的加工利用大部分还是传统的方法，主要是用来酿制青稞酒、磨制糌粑、青稞麦片及饲料等。青稞中的营养成分，尤其是青稞麸皮中的β-葡聚糖和膳食纤维都没有得到有效的开发利用。所以对青稞麸皮进行精深加工和综合开发利用，不仅能增加青稞的附加值，同时也可以促进西部经济的发展，从而提高人们的生活水平和健康水平，进而也有助于促进西藏地区的稳步发展、民族团结、政治稳定。
发明内容：
针对现有青稞加工中青稞麸皮中的功能性成分β-葡聚糖和膳食纤维没有得到有效开发利用的不足，本发明提供一种新的青稞麸皮中β-葡聚糖的提取和青稞膳食纤维的制备方法，得到功能性食品成分青稞β-葡聚糖和青稞膳食纤维产品，本发明是这样实现的：
本发明制备青稞β-葡聚糖的生产工艺流程为：
原料预处理→酶解→碱提→离心→二次提取→二次离心→合并上清液→酸沉除蛋白→酶解→离心→醇沉→离心→硫酸铵分级沉淀→离心→冷冻干燥→包装→成品；
具体生产工艺如下
1、原料预处理：采用筛理、酶处理、挤压膨化相结合的方法对青稞麸皮进行前处理；青稞麸皮首经过打麸机处理，然后通过筛理去除麸皮中粘连的面粉，然后粉碎过40目筛；酶解：粉碎后麸皮按料水比1∶6，以稀盐酸调pH为5，加细胞壁分解酶(木聚糖酶、纤维素酶或戊聚糖酶，40u/100mL)，45℃下酶解1h，离心，然后采用挤压膨化机处理麸皮，一方面进行灭酶，一方面进一步使麸皮结构松散，便于后续的提取和分离。
2、碱提：用无水碳酸钠调pH10，45℃下搅拌1h，转速为3500r/min，离心10min，上清液和沉淀备用。
3、二次提取：沉淀进行二次提取，按料水比1∶4，加纤维素酶(40u/100mL)，45℃下酶解1h，用无水碳酸钠调pH10，45℃下搅拌1h，转速为3500r/min，离心10min，上清液和沉淀备用。
4、酸沉除蛋白：合并两次上清液，用2mol/L的盐酸调pH4.5，静置30min，转速为3500r/min，离心10min，取上清液备用，弃沉淀蛋白类物质。
5、酶解：上清液用无水碳酸钠调pH6.5，加耐高温α-淀粉酶(30u/100mL)，90℃不断搅拌条件下酶解1h，转速为3500r/min，离心10min，弃沉淀，上清液备用。
6、醇沉：上清液加1.5倍体积的酒精(95％)沉淀，4℃下静置过夜，离心，弃上清，沉淀再加水复溶，转速为9000r/min，离心45min，弃沉淀，上清液备用。
7、硫酸铵分级沉淀：在不断搅拌下向上清液中缓慢加入同体积的硫酸铵(50％w/v)，使沉淀析出，转速为9000r/min，离心25min，弃上清液，沉淀备用。
8、冷冻干燥：沉淀冷冻干燥得β-葡聚糖产品。
9、包装成品。
本发明制备青稞膳食纤维的生产工艺流程为：
原料预处理→酶解→碱提→离心→二次提取→二次离心→沉淀→酶解→脱色→沉淀反复洗涤离心→低温烘干→包装→成品；
以制备β-葡聚糖后的青稞麸皮不溶物生产膳食纤维的具体生产工艺如下：
1、沉淀酶解：制备β-葡聚糖后的青稞麸皮不溶物按料水比1∶10，加纤维素酶和木聚糖酶混合物(1∶1，40u/100g)，50℃不断搅拌下酶解1h。
2、脱色：加双氧水(8％)60℃不断搅拌下脱色3h。离心，弃上清液，沉淀备用。
3、沉淀反复洗涤离心：用1∶5的水分两次洗涤上步骤所得沉淀，。转速为3500r/min，离心10min。弃上清，固体沉淀备用。
4、低温烘干：固体沉淀在低温下烘干得青稞膳食纤维。
5、包装成品。
本发明提供的以青稞麸皮为原料制备β-葡聚糖和膳食纤维的方法可以将青稞麸皮充分的开发利用，有效的提高青稞麸皮的经济附加值，提高西北地区农民的经济收入，对发展高新技术产业有着重要的现实意义和广阔的应运前景。
具体实施方式：
青稞麸皮首经过打麸机处理，然后通过筛理去除麸皮中粘连的面粉，然后粉碎过40目筛。酶解：粉碎后麸皮按料水比1∶6，以稀盐酸调pH为5，加细胞壁分解酶(木聚糖酶、纤维素酶或戊聚糖酶，40u/100mL)，45℃下酶解1h，离心，然后采用挤压膨化机处理麸皮，一方面进行灭酶，一方面进一步使麸皮结构松散，便于后续的提取和分离，然后粉碎过40目筛，称取30g粉碎麸皮样品放入加有搅拌装置的反应器中，加入300mL水，120u的纤维素酶，45℃水浴中搅拌1h，然后用无水碳酸钠调pH10，45℃水浴中搅拌1h；取出反应液，在转速为3500r/min下离心10min，倒出上清液，沉淀进行二次提取，加入120mL水。48u的纤维素酶，45℃水浴中搅拌1h，用无水碳酸钠调pH10，45℃水浴中搅拌1h；反应液在转速为3500r/min下离心10min，沉淀备用，合并两次上清液，用2mol/L的盐酸调pH4.5，静置30min，转速为3500r/min，离心10min去蛋白，用无水碳酸钠调pH6.5，加120u耐高温α-淀粉酶，90℃水浴中搅拌1h；反应液在转速为3500r/min下离心10min，上清液加1.5倍体积的酒精(95％)沉淀，剧烈搅拌后4℃下静置过夜，沉淀再加水复溶，转速为9000r/min，离心45min，在不断搅拌下向上清液中缓慢加入同体积的硫酸铵(50％w/v)，在转速为9000r/min下离心25min，沉淀冷冻干燥可得纯度为80％左右的β-葡聚糖产品，提取率在6％左右。此发明得到的β-葡聚糖纯度高，工艺条件简单，可行性大，工业生产成本低。
制备青稞膳食纤维的方法如下：制备β-葡聚糖后得到的青稞不溶物加纤维素酶和木聚糖酶混合物(1∶1，40u/100g)，50℃不断搅拌条件下酶解1h后，加双氧水(8％)60℃不断搅拌下脱色3h，反复用水洗涤，固体在低温下烘干得青稞膳食纤维。此种方法可以将青稞麸皮充分的开发利用，有效的提高青稞麸皮的经济附加值，提高西北地区农民的经济收入，对发展高新技术产业有着重要的现实意义和广阔的应用前景。
Claims (3)
1、一种青稞麸皮中β-葡聚糖的提取和青稞膳食纤维的制备方法，其特征在于：以青稞麸皮为原料，经过酶解，碱提，离心，酸沉、醇沉，硫酸铵沉淀，干燥等步骤同时得到β-葡聚糖和青稞膳食纤维产品。
2、根据权利要求1所述的青稞麸皮中β-葡聚糖的提取方法，其特征在于生产工艺流程为：
原料预处理→酶解→碱提→离心→二次提取→二次离心→合并上清液→酸沉除蛋白→酶解→离心→醇沉→离心→硫酸铵沉淀→离心→冷冻干燥→包装→成品；
具体生产工艺如下：
(1)、原料预处理：采用筛理、酶处理、挤压膨化相结合的方法对青稞麸皮进行前处理；青稞麸皮首经过打麸机处理，然后通过筛理去除麸皮中粘连的面粉，然后粉碎过40目筛；酶解：粉碎后麸皮按料水比1∶6，以稀盐酸调pH为5，加细胞壁分解酶(木聚糖酶、纤维素酶或戊聚糖酶，40u/100mL)，45℃下酶解1h，离心，然后采用挤压膨化机处理麸皮，一方面进行灭酶，一方面进一步使麸皮结构松散，便于后续的提取和分离。
(2)、碱提：用无水碳酸钠调pH10，45℃下搅拌1h，转速为3500r/min，离心10min，上清液和沉淀备用。
(3)、二次提取：沉淀进行二次提取，按料水比1∶4，加纤维素酶(40u/100mL)，45℃下酶解1h，用无水碳酸钠调pH10，45℃下搅拌1h，转速为3500r/min，离心10min，上清液和沉淀备用。
(4)、酸沉除蛋白：合并两次上清液，用2mol/L的盐酸调pH4.5，静置30min，转速为3500r/min，离心10min，取上清液备用，弃沉淀蛋白类物质。
(5)、酶解：上清液用无水碳酸钠调pH6.5，加耐高温α-淀粉酶(30u/100mL)，90℃不断搅拌条件下酶解1h，转速为3500r/min，离心10min，弃沉淀，上清液备用。
(6)、醇沉：上清液加1.5倍体积的酒精(95％)沉淀，4℃下静置过夜，离心，弃上清，沉淀再加水复溶，转速为9000r/min，离心45min，弃沉淀，上清液备用。
(7)、硫酸铵分级沉淀：在不断搅拌下向上清液中缓慢加入同体积的硫酸铵(50％w/v)，使沉淀析出，转速为9000r/min，离心25min，弃上清液，沉淀备用。
(8)、冷冻干燥：沉淀冷冻干燥得β-葡聚糖产品。
(9)、包装成品。
3、根据权利要求1所述的青稞麸皮中青稞膳食纤维的制备方法，其特征在于生产工艺流程为：
原料预处理→酶解→碱提→离心→二次提取→二次离心→沉淀→酶解→脱色→沉淀反复洗涤离心→低温烘干→包装→成品；
以制备β-葡聚糖后的青稞麸皮不溶物生产膳食纤维的具体生产工艺如下：
(1)、沉淀酶解：制备β-葡聚糖后的青稞麸皮不溶物按料水比1∶10，加纤维素酶和木聚糖酶混合物(1∶1，40u/100g)，50℃不断搅拌下酶解1h。
(2)、脱色：加双氧水(8％)60℃不断搅拌下脱色3h。离心，弃上清液，沉淀备用。
(3)、沉淀反复洗涤离心：用1∶5的水分两次洗涤上步骤所得沉淀，。转速为3500r/min，离心10min。弃上清，固体沉淀备用。
(4)、低温烘干：固体沉淀在低温下烘干得青稞膳食纤维。
(5)、包装成品。
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