CN102669523B

CN102669523B - 功能性大豆低聚糖的制备方法

Info

Publication number: CN102669523B
Application number: CN201110060048.8A
Authority: CN
Inventors: 王文侠; 宋春丽; 王伟
Original assignee: Qiqihar University
Current assignee: Qiqihar University
Priority date: 2011-03-14
Filing date: 2011-03-14
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2031-03-14
Also published as: CN102669523A

Abstract

本发明属于食品技术领域。一种从高温豆粕中提取、分离纯化功能性大豆低聚糖的方法。采用微波法强化大豆低聚糖提取过程，微生物发酵法去除大豆低聚糖中的蔗糖及活性炭脱色、离子交换法脱盐纯化功能性低聚糖。所得的低聚糖主要含有水苏糖、棉籽糖，该产品具有促进人体肠道内有益菌增殖、非致龋齿性、甜度低、热能低等生理功能，在食品和医药工业具有广泛的应用前景，尤其适用于添加到糖尿病人专用食品和减肥食品中。

Description

功能性大豆低聚糖的制备方法

发明领域

本发明属于食品技术领域。本发明涉及功能性大豆低聚糖的提取、分离纯化方法。

发明背景

高温变性脱脂大豆粕由大豆浸油后经高温脱溶所得。豆粕中约含45％～50％的蛋白质、10％～15％的低聚糖、20％～25％的多糖和纤维素，有很高的开发和利用价值。目前高温豆粕主要用作饲料，在食品上的应用极少，只限于酿造食品。

大豆低聚糖是大豆中可溶性寡糖的总称，它主要由棉籽糖、水苏糖、蔗糖组成。大豆低聚糖具有调节肠道菌群平衡、润肠通便、预防癌症、调节脂肪代谢、降低血压、保护肝脏、提高人体免疫力等作用，在食品中有广泛的应用。大豆低聚糖提取、分离纯化的传统工艺，如有机溶剂浸提法、水浸提法。而目前超声波及微波辅助提取技术已经应用于许多物质的提取中，且具有较好的提取效果。功能性低聚糖的纯化方法较多，有柱色谱分离法、膜分离法、酶法、微生物发酵法、超临界萃取法等。微生物发酵法纯化大豆低聚糖是利用多数功能性低聚糖的难发酵性，选择适当的微生物将非功能性低聚糖成分发酵除去。我国已研制出兼具糖化和发酵能力的酿酒酵母。

目前，已经公开了一些关于功能性大豆低聚糖的提取、分离纯化的方法的专利，例如，专利申请ZL200610045808.7乳酸菌发酵法生产高活性大豆低聚糖工艺，以低温豆粕为原料提取大豆乳清，乳酸菌纯化大豆低聚糖；专利申请200810154689.8从豆粕中同时提取大豆功能与疗效因子的工艺方法，可以在一条生产线上实现连续提取小分子大豆肽、大豆膳食纤维、大豆低聚糖、大豆分离蛋白四种产品，其中，生产大豆低聚糖过程中并未去除低聚糖中的蔗糖。专利申请200610009777.X公开了生物法大豆低聚糖功能因子的纯化方法，以大豆低聚糖为主要原料，利用固定化果糖转移酶将蔗糖转化，制备功能性大豆低聚糖。专利申请200410012286.1公开了低纯度低聚糖通过被酸、碱、盐溶液依次处理的HZ001树脂分离纯化从而得到高纯度的低聚糖。但是国内对以高温豆粕为原料，微波辅助提取功能性大豆低聚糖及在不额外添加氮源的情况下，微生物发酵法纯化功能性低聚糖提取、分离纯化方面的专利及研究未见报道。本发明的目的是将来源广、成本低的高温豆粕充分利用，以脱脂豆粕为原料，提取、分离纯化功能性大豆低聚糖，这对提升高温豆粕的产业价值，拓展豆粕深加工途径具有重要的理论和实践价值。

发明内容

本发明的目的是提供功能性大豆低聚糖的制备方法。

以下将具体描述该发明的实施方法。

以高温脱脂豆粕为原料提取、分离纯化功能性大豆低聚糖的工艺流程见附图1。

要点如下：

1.浸提：

采用微波辅助提取大豆功能性低聚糖。液固比5～20∶1v/w；pH值7.5～10.0(例如，7.5，8.0，8.5或9，如约8.0)；浸提时间0.5～3h(例如，0.5，1，2或3h，如约0.5h)；微波火力低火。

2.浓缩

用旋转蒸发器浓缩乳清，压力为80Kpa。浓缩至乳清浓度为3％～10％。

3.发酵

酵母发酵纯化功能性大豆低聚糖，发酵工艺条件：乳清浓度3％～10％，在接种量3％～10％、转速50～200r/min，发酵时间0.5～3h(例如，0.5，1，2或3h，如约0.5h)。

4.离心：

4000r/min的条件下离心10min。

5.超滤：

在压力为0.01～0.5Mpa(例如0.02～0.06MPa，如约0.05MPa)、温度为10～40℃(例如20～30℃，如约25℃)，pH6.5～8.0的条件下对上清液进行超滤处理，收集透过液。

6.脱色：

pH值为3.0～5.0，活性炭用量为0.5％～5％对糖液固形物，脱色时间为20min～60min，脱色温度为20℃～50℃(例如30～40℃；如约40℃)。

7.脱盐：

采用离子交换法脱盐，D001-CC，201×7两种树脂柱串联，操作温度20～50℃(例如30～45℃，如约40℃)，流速0.1～6m³/m³树脂·h(例如，0.1，0.5，1或2m³/m³树脂·h)。

本发明提供了一种利用微波法强化低聚糖提取过程；在不额外添加氮源的情况下，通过面包酵母菌发酵大豆低聚糖去除其中的蔗糖，从而提高大豆低聚糖中功能性成分(水苏糖、棉子糖)的相对含量的方法。大豆低聚糖的纯度达到97.4％。

实施例1

本发明还将通过具体实施例的方式作进一步说明，这些实施例仅仅是举例说明性的而没有限制本发明范围的意思。

取1kg过60目筛的脱脂豆粕置于容器中，按照液固比15∶1v/m加水，用2mol/L氢氧化钠将固液混合物pH至9.0，低火微波提取30min。浸提结束后，在5000r/min的条件下离心10min去除渣子，收集上清液(乳清)。将乳清浓度浓缩至6％，在接种量6％、转速150r/min的条件下，酵母菌发酵30min。4000r/min的条件下离心10min，收集上清液。用2mol/L氢氧化钠调节上清液pH值至7.5，在压力为0.025Mpa，30℃的条件下，对上清液进行超滤处理，收集透过液。调节透过液pH值为3.5，活性炭用量为1.0％对糖液固形物，脱色时间为40min，脱色温度为40℃；采用离子交换法脱盐，D001-CC，201×7两种树脂分别装入离子交换柱并以串联方式连接，在45℃以4m³/m³树脂·h的流速洗脱，收集的洗脱液经真空浓缩制得功能性大豆低聚糖。

本发明的主要性能指标：

水分(％)：3.0％

总糖(％)：94.1

水苏糖和棉子糖(％)：91.7

Claims

1.一种以高温豆粕为原料提取、分离纯化功能性大豆低聚糖的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(a)微波法辅助提取大豆低聚糖，提取条件为：取1kg过60目筛的脱脂豆粕置于容器中，按照液固比15∶1v/w加水，用2mol/L氢氧化钠将固液混合物的pH值调至9.0，低火微波提取30min；

(b)在5000r/min的条件下离心10min去除渣子，收集上清液，然后将上清液浓缩至6％；

(c)采用面包酵母发酵对步骤(b)的浓缩上清液进行纯化，其中，发酵条件为：接种量6％，转速150r/min，发酵30min；

(d)在4000r/min的条件下离心10min，收集上清液；

(e)用2mol/L氢氧化钠调节上清液的pH值至7.5，在压力为0.025Mpa，30℃的条件下，对上清液进行超滤处理，收集透过液；

(f)调节透过液pH值至3.5，用活性炭进行脱色，活性炭用量为1.0％，脱色时间为40min，脱色温度为40℃；

(g)采用离子交换法脱盐处理，其中，树脂柱为D001-CC，201×7两种树脂柱串联，操作温度45℃，流速4m³/m³树脂·h。