CN102167753B - 一种燕麦β-葡聚糖的制备方法 - Google Patents
一种燕麦β-葡聚糖的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种燕麦β-葡聚糖的制备方法。本发明以燕麦麸为原料，经低温浸提、高温浸提、果胶酶与淀粉酶处理、一次醇析、真空干燥、二次醇析、真空干燥得到燕麦β-葡聚糖。本发明所得产品纯度可达67.1％，得率为4.2％，蛋白质含量1.7％，其主要优点在于提取纯化工艺简单，其特色之处主要表现为工艺中独有的低温浸提步骤和果胶酶处理过程。低温浸提去除了原料中大部分淀粉使后续工艺能够更好的进行。果胶酶的使用让工艺摒弃了传统的去除蛋白质步骤，巧妙的在去除果胶的同时离心除去蛋白质等杂质。最后工艺中采用二次醇析进一步纯化，得到了溶解性好、性质稳定的产品，这对大规模生产和开发利用都具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种从燕麦麸中提取水溶性β-葡聚糖的研究。
背景技术
燕麦β-葡聚糖是由单体β-D-吡喃葡聚糖，通过β-(1-3)和β-(1-4)糖苷键连接起来，形成的一种高分子聚合物。通过现代加工工艺，β-葡聚糖大部分集中于碾磨后的副产品麸皮中。燕麦β-葡聚糖能够抗衰老、调节人体免疫功能、预防和治疗由高血脂引起的心脑血管疾病，同时还能控制非胰岛素依赖型糖尿病、预防直肠癌、胆结石、龋齿等。
目前，燕麦β-葡聚糖的制备一般通过等电点法去除蛋白质，经硫铵沉淀反复纯化制得。但用等电点法去除蛋白去除率低且不稳定，硫铵沉淀纯化时间长、工艺繁琐，不利于工业化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效制备燕麦β-葡聚糖的方法。特色之处主要表现为工艺中独有的低温浸提步骤和果胶酶处理过程。低温浸提去除了原料中大部分淀粉使后续工艺能够更好的进行。果胶酶的使用让工艺摒弃了传统的去除蛋白质步骤，巧妙的在去除果胶的同时离心除去蛋白质等杂质。最后工艺中采用二次醇析进一步纯化，得到了溶解性好、性质稳定的产品。
本发明的技术方案：以燕麦麸为原料，经低温浸提、高温浸提、果胶酶与淀粉酶处理、一次醇析、真空干燥、二次醇析、真空干燥得到燕麦β-葡聚糖。
(1)低温浸提：燕麦麸按1∶8～1∶12的质量比例加入0.005～0.05mol/L的NaOH溶液，25～30℃恒温水浴振荡1～3h。此时淀粉从燕麦麸中溶出。按燕麦麸与水的质量比为1∶10～1∶15加水，过100～200目筛网，4000～5000rpm离心离心15～30min，倾出上清液于燕麦麸中，将淀粉沉淀弃去。此步骤能够去除原料中的大部分淀粉。
(2)高温浸提：调混合液pH值为10.0，80℃恒温水浴振荡3h，冷却至室温，4000rpm离心20min，弃去沉淀。
(3)果胶酶与淀粉酶处理：调提取液pH值为4.5～6.5，加入果胶酶0.01～0.1mg/5g燕麦麸，50～65℃搅拌5～30min，水解提取液中的果胶，同时降低蛋白质的稳定性，使蛋白质易于分离。提取液于100℃灭酶5min，冷却至室温，4000～5000rpm离心15～30min，弃去沉淀，其中的沉淀包括蛋白质等杂质。调提取液pH值为5.5～6.5，加入耐高温α-淀粉酶10～20U/5g燕麦麸，85～95℃搅拌5～30min，冷却至室温。在去除提取液中果胶的同时离心除去蛋白质等杂质，比传统的去除蛋白质的方法更加简便、有效。
(4)一次醇析：调节提取液pH值为7.0，加入95％乙醇至溶液中乙醇浓度达到70％，静置过夜。
(5)真空干燥：将一次醇析后的提取液2000rpm离心10min，弃去上清液，用无水乙醇使沉淀脱水，2000rpm离心10min，弃去上清液，利用旋转蒸发仪干燥。
(6)二次醇析：将干燥后的样品配成1～5％w/w的溶液，加入95～100％乙醇至溶液中乙醇浓度达到70～90％，静置过夜，进一步纯化产品。
(7)真空干燥：将二次醇析后的溶液2000rpm离心10min，弃去上清液，用无水乙醇使沉淀脱水，2000rpm离心10min，弃去上清液，利用旋转蒸发仪干燥得到燕麦β-葡聚糖。
本发明摒弃了传统去除蛋白质的步骤，巧妙的在去除果胶的同时离心除去蛋白质等杂质，并运用低温浸提步骤去除原料中大部分淀粉，二次醇析后得到的产品纯度可达67.1％，得率为4.2％，蛋白质含量1.7％，溶解性好，性质稳定，有利于大规模生产、利用。
具体实施方式
实施例1的具体制备方法如下：
(1)低温浸提：燕麦麸按1∶10的质量比例加入0.01mol/L的NaOH溶液，30℃恒温水浴振荡2h。按燕麦麸与水的质量比为1∶15加水，过180目筛网，4000rpm离心20min，倾出上清液于燕麦麸中。
(2)高温浸提：调混合液pH值为10.0，80℃恒温水浴振荡3h。冷却至室温，4000rpm离心20min，弃去沉淀。
(3)果胶酶与淀粉酶处理：调提取液pH值为5.5，加入果胶酶0.06mg/5g燕麦麸，60℃搅拌5min，再于100℃灭酶5min，冷却至室温，4000rpm离心20min，弃去沉淀。调提取液pH值为6.5，加入耐高温α-淀粉酶15U/5g燕麦麸，95℃搅拌10min，冷却至室温。
(4)一次醇析：调节提取液pH值为7.0，加入95％乙醇至溶液中乙醇浓度达到70％，静置过夜。
(5)真空干燥：2000rpm离心10min，弃去上清液，用无水乙醇使沉淀脱水，2000rpm离心10min，弃去上清液，利用旋转蒸发仪干燥。
(6)二次醇析：将样品配成1％w/w的溶液，加入95％乙醇至溶液中乙醇浓度达到80％，静置过夜。
(7)真空干燥：2000rpm离心10min，弃去上清液，用无水乙醇使沉淀脱水，2000rpm离心10min，弃去上清液，利用旋转蒸发仪干燥得到燕麦β-葡聚糖。
实施例1所得产品与市售产品溶解性与其它成分含量对比见表1和表2。
表1、所得产品与市售产品溶解性对比表：
表2、所得产品与市售产品其它成分含量对比表：
实施例2的具体制备方法如下：
(1)低温浸提：燕麦麸按1∶8的质量比例加入0.01mol/L的NaOH溶液，30℃恒温水浴振荡3h；按燕麦麸与水的质量比为1∶10加水，过100目筛网，4000rpm离心离心30min，倾出上清液于燕麦麸中；
(2)高温浸提：调混合液pH值为10.0，80℃恒温水浴振荡3h，冷却至室温，4000rpm离心20min，弃去沉淀；
(3)果胶酶与淀粉酶处理：调提取液pH值为5，加入果胶酶0.01mg/5g燕麦麸，65℃搅拌30min，再于100℃灭酶5min，冷却至室温，5000rpm离心25min，弃去沉淀；调提取液pH值为5.5，加入耐高温α-淀粉酶20U/5g燕麦麸，95℃搅拌10min，冷却至室温；
(4)一次醇析：调节提取液pH值为7.0，加入95％乙醇至溶液中乙醇浓度达到70％，静置过夜；
(5)真空干燥：将一次醇析后的提取液2000rpm离心10min，弃去上清液，用无水乙醇使沉淀脱水，2000rpm离心10min，弃去上清液，利用旋转蒸发仪干燥；
(6)二次醇析：将干燥后的样品配成1％w/w的溶液，加入95％乙醇至溶液中乙醇浓度达到70％，静置过夜；
(7)真空干燥：将二次醇析后的溶液2000rpm离心10min，弃去上清液，用无水乙醇使沉淀脱水，2000rpm离心10min，弃去上清液，利用旋转蒸发仪干燥得到燕麦β-葡聚糖。
实施例3的具体制备方法如下：
(1)低温浸提：燕麦麸按1∶12的质量比例加入0.05mol/L的NaOH溶液，25℃恒温水浴振荡1h；按燕麦麸与水的质量比为1∶15加水，过200目筛网，5000rpm离心离心15min，倾出上清液于燕麦麸中；
(2)高温浸提：调混合液pH值为10.0，80℃恒温水浴振荡3h，冷却至室温，4000rpm离心20min，弃去沉淀；
(3)果胶酶与淀粉酶处理：调提取液pH值为6，加入果胶酶0.1mg/5g燕麦麸，65℃搅拌5min，再于100℃灭酶5min，冷却至室温，4000rpm离心15～30min，弃去沉淀；调提取液pH值为6.5，加入耐高温α-淀粉酶10U/5g燕麦麸，85℃搅拌5min，冷却至室温；
(4)一次醇析：调节提取液pH值为7.0，加入95％乙醇至溶液中乙醇浓度达到70％，静置过夜；
(5)真空干燥：将一次醇析后的提取液2000rpm离心10min，弃去上清液，用无水乙醇使沉淀脱水，2000rpm离心10min，弃去上清液，利用旋转蒸发仪干燥；
(6)二次醇析：将干燥后的样品配成5％w/w的溶液，加入99％乙醇至溶液中乙醇浓度达到90％，静置过夜；
(7)真空干燥：将二次醇析后的溶液2000rpm离心10min，弃去上清液，用无水乙醇使沉淀脱水，2000rpm离心10min，弃去上清液，利用旋转蒸发仪干燥得到燕麦β-葡聚糖。
Claims (2)
1.一种燕麦β-葡聚糖的制备方法，其特征是以燕麦麸为原料，经低温浸提、高温浸提、果胶酶与淀粉酶处理、一次醇析、真空干燥、二次醇析、真空干燥得到燕麦β-葡聚糖，具体制备工艺为：
(1)低温浸提：燕麦麸按1∶8～1∶12的质量比例加入0.005～0.05mol/L的NaOH溶液，25～30℃恒温水浴振荡1～3h；按燕麦麸与水的质量比为1∶10～1∶15加水，过100～200目筛网，4000～5000rpm离心离心15～30min，倾出上清液于燕麦麸中；
(2)高温浸提：调混合液pH值为10.0，80℃恒温水浴振荡3h，冷却至室温，4000rpm离心20min，弃去沉淀；
(3)果胶酶与淀粉酶处理：调提取液pH值为4.5～6.5，加入果胶酶0.01～0.1mg/5g燕麦麸，50～65℃搅拌5～30min，再于100℃灭酶5min，冷却至室温，4000～5000rpm离心15～30min，弃去沉淀；调提取液pH值为5.5～6.5，加入耐高温α-淀粉酶10～20U/5g燕麦麸，85～95℃搅拌5～30min，冷却至室温；
(4)一次醇析：调节提取液pH值为7.0，加入95％乙醇至溶液中乙醇浓度达到70％，静置过夜；
(5)真空干燥：将一次醇析后的提取液2000rpm离心10min，弃去上清液，用无水乙醇使沉淀脱水，2000rpm离心10min，弃去上清液，利用旋转蒸发仪干燥；
(6)二次醇析：将干燥后的样品配成1～5％w/w的溶液，加入95～100％乙醇至溶液中乙醇浓度达到70～90％，静置过夜；
(7)真空干燥：将二次醇析后的溶液2000rpm离心10min，弃去上清液，用无水乙醇使沉淀脱水，2000rpm离心10min，弃去上清液，利用旋转蒸发仪干燥得到燕麦β-葡聚糖。
2.根据权利要求1所述的一种燕麦β-葡聚糖的制备方法，其特征在于最佳方法如下：
(1)低温浸提：燕麦麸按1∶10的质量比例加入0.01mol/L的NaOH溶液，30℃恒温水浴振荡2h；按燕麦麸与水的质量比为1∶15加水，过180目筛网，4000rpm离心20min，倾出上清液于燕麦麸中，将淀粉沉淀弃去；
(2)高温浸提：调混合液pH值为10.0，80℃恒温水浴振荡3h，提取燕麦β-葡聚糖；冷却至室温，4000rpm离心20min，弃去沉淀；
(3)果胶酶与淀粉酶处理：调提取液pH值为5.5，加入果胶酶0.06mg/5g燕麦麸，60℃搅拌5min，水解提取液中的果胶；提取液于100℃灭酶5min，冷却至室温，4000rpm离心20min，弃去沉淀，调提取液pH值为6.5，加入耐高温α-淀粉酶15U/5g燕麦麸，95℃搅拌10min，冷却至室温；
(4)一次醇析：调节提取液pH值为7.0，加入95％乙醇至溶液中乙醇浓度达到70％，静置过夜；
(5)真空干燥：2000rpm离心10min，弃去上清液，用无水乙醇使沉淀脱水，2000rpm离心10min，弃去上清液，利用旋转蒸发仪干燥；
(6)二次醇析：将样品配成1％w/w的溶液，加入95％乙醇至溶液中乙醇浓度达到80％，，静置过夜；
(7)真空干燥：2000rpm离心10min，弃去上清液，用无水乙醇使沉淀脱水，2000rpm离心10min，弃去上清液，利用旋转蒸发仪干燥得到燕麦β-葡聚糖。
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