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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