CN102676611A - 鲜魔芋生产药用特定分子质量葡甘低聚糖的工艺方法 - Google Patents

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徐琴音
唐少锋
唐文娟
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Abstract

本发明提出了鲜魔芋生产药作特定分子质量葡甘低聚糖的工艺方法，具体特点为：魔芋精粉经过由纤维素酶和半纤维素酶组成的复合酶水解，得到魔芋葡甘低聚糖水解液；灭酶后，在水解液中加入乙醇，使溶液的乙醇最终终浓度大于75%，沉淀后，离心，澄清液经活性炭脱色后，采用切向流超滤技术进行精制，得到药用特定分子质量的葡苷低聚糖；调节反应温度至70-80℃，加入体积百分比浓度为95%乙醇进行沉淀，然后离心分离40-70分钟，澄清液经活性炭脱色，再经过真空干燥，得到魔芋葡甘低聚糖成品。本发明创新的采用复合酶法水解，得到分子质量介于2000-3000D的药用特定分子质量的葡甘低聚糖，用环保、经济的工艺手段完成了药用特定分子质量魔芋葡甘低聚糖的生产。

Description

鲜魔芋生产药用特定分子质量葡甘低聚糖的工艺方法
技术领域
本发明涉及一种魔芋功能成分提取的工艺方法，尤其是以鲜魔芋提取药用特定分子质量葡甘低聚糖的工艺方法。
背景技术
魔芋葡甘聚糖是一种天然杂多糖，在食品工业中普遍用作胶凝剂或增稠剂。魔芋主要用于食品和保健品的生产，同时也可能用于制药业。
越来越多的研究机构开始关注魔芋的应用，目前在国内市场上主要是膳食纤维和魔芋葡甘低聚糖。魔芋葡甘低聚糖有许多生理功能，魔芋低聚糖有利于有益的微生物，特别是耐氧双歧杆菌的生长和繁殖，还具有抗氧化能力，防止高脂血症，减少血脂肪和保护肝功能，解毒和增强免疫功能。因此，研究魔芋葡甘低聚糖生产得到更广泛的关注，具有很好的市场前景。
目前，魔芋葡甘低聚糖采用酶法水解、酸法水解魔芋精粉而得。由于酸法水解魔芋精粉特异性不高，且生产过程中大量用到酸及中和碱，对环境造成很大影响。而单一酶法水解工艺存在水解效率低、水解不完全。对生产条件要求较高，过程难以控制，提取液中低聚糖浓度相对较低，导致生产效率不高，产品数量和质量都达不到要求，还存在产品色泽较深且不易脱色等不足。酸法和单一酶法水解魔芋精粉生产魔芋葡甘低聚糖都存在着生产成本过高，效率低下，质量难以控制，醇溶性不够，容易造成环境污染等弊端，同时使魔芋功能成分的应用受到了局限。
发明内容
为了解决现有魔芋深加工产品附加值不高，生产工艺中采用硫磺熏蒸导致硫残留、在魔芋精粉中大量使用硼砂作为阻膨剂导致硼残留、魔芋低聚糖水解过程中大量采用酸碱造成环境污染、产品附加值不高、产品应用受到局限等诸多问题，本发明提出鲜魔芋生产药用特定分子质量葡甘低聚糖的工艺方法。
为此，本发明的技术方案为：鲜魔芋生产药作特定分子质量葡甘低聚糖的工艺方法。具体步骤如下：
（1）.采用鲜魔芋为原料，去皮后加入体积百分比浓度为60%的乙醇为阻膨剂，经组织粉碎、离心、沉淀物干燥、筛分后得到魔芋精粉；其中，60%的乙醇用量，按一下关系换算，体积百分比浓度为60%的乙醇体积：魔芋质量=（0.5-1.5）:1；
（2）.魔芋精粉经过由纤维素酶和半纤维素酶组成的复合酶水解，得到魔芋葡甘低聚糖水解液；其中，纤维素酶和半纤维素酶的用量：按魔芋精粉的质量比，加入0.60-1.00%纤维素酶和0.30-0.50%半纤维素酶；
（3）.魔芋葡甘低聚糖水解液灭酶后，在水解液中加入体积百分比浓度为95%的乙醇，使溶液的乙醇最终终浓度大于75%，沉淀后，离心，澄清液经活性炭脱色后，采用切向流超滤技术进行精制，采用超滤技术进行精制的具体条件如下：采用截留分子质量3000D的超滤膜进行膜过滤，得到分子质量小于3000D的低聚糖，然后采用截留分子质量2000D的超滤膜进行膜浓缩，得到分子质量介于2000~3000D的药用特定分子质量的葡苷低聚糖；
  （4）.调节反应温度至70-80℃，破坏酶活性，加入体积百分比浓度为95%乙醇进行沉淀，然后离心分离40-70分钟，使液体物料达到透明清晰，澄清液经活性炭脱色，再经过真空干燥，得到魔芋葡甘低聚糖成品。
有益效果：本发明创新的采用复合酶法水解，得到分子质量介于2000-3000D的药用特定分子质量的葡甘低聚糖，用环保、经济的工艺手段完成了药用特定分子质量魔芋葡甘低聚糖的生产。
具体实施方式
实施例1：
鲜魔芋生产药用特定分子质量葡甘低聚糖的工艺方法，具体步骤如下：
（1）、以鲜魔芋为原料，采用鲜魔芋为原料，去皮后加入体积百分比浓度为60%的乙醇为阻膨剂，经组织粉碎、离心、沉淀物干燥、筛分后得到魔芋精粉；其中，60%的乙醇用量，按一下关系换算，体积百分比浓度为60%的乙醇体积：魔芋质量=（0.5-1.5）:1；
（2）、魔芋精粉经过由纤维素酶和半纤维素酶组成的复合酶水解，得到魔芋葡甘低聚糖水解液；具体如下：首先，生化反应罐中配置酶解液，调整pH值至5.0，温度45℃，加入用酒精润湿后的魔芋精粉；按魔芋精粉的质量比，取0.60-1.00%纤维素酶和0.30-0.50%半纤维素酶，45℃水活化30分钟，加入生化反应罐中，45℃-55℃下酶解反应3-5个小时。
（3）、水解液灭酶后，加入95%乙醇沉淀后，离心，澄清液经活性炭脱色后，采用切向流超滤技术进行精制，具体条件：采用截留分子质量3000D的超滤膜进行膜过滤，得到分子质量小于3000D的低聚糖，然后采用截留分子质量2000D的超滤膜进行膜浓缩，得到分子质量介于2000-3000D的药用特定分子质量的葡苷低聚糖；
（4）.调节反应温度至70-80℃，破坏酶活性，加入95%乙醇进行沉淀；离心分离40-70分钟，使液体物料达到透明清晰，澄清液经D活性炭脱色，再经过真空干燥后可得到魔芋葡甘低聚糖成品，产品纯度大于93%。
同时，工艺可进一步延伸，采用切向流超滤技术进行再精制。
设定超滤膜系统分离条件：流速30-40L/m2/hour，分离压力1.5-2.3Mpa，采用截留分子质量3000D的超滤膜进行膜过滤，得到分子质量小于3000D的低聚糖，然后采用截留分子质量2000D的超滤膜进行膜浓缩，浓缩液经冷冻干燥后，得到分子质量介于2000-3000D的药用特定分子质量的葡苷低聚糖，产品纯度大于95%。
流速30-40L/m2/hour的含义：在每平方米膜面积下，控制流速每小时30-40L。

Claims (2)

1.鲜魔芋生产药作特定分子质量葡甘低聚糖的工艺方法，具体步骤如下：
（1）.采用鲜魔芋为原料，去皮后加入体积百分比浓度为60%的乙醇为阻膨剂，经组织粉碎、离心、沉淀物干燥、筛分后得到魔芋精粉；其中，60%的乙醇用量，按一下关系换算，体积百分比浓度为60%的乙醇体积：魔芋质量=（0.5-1.5）:1；
（2）.魔芋精粉经过由纤维素酶和半纤维素酶组成的复合酶水解，得到魔芋葡甘低聚糖水解液；其中，纤维素酶和半纤维素酶的用量：按魔芋精粉的质量比，加入0.60-1.00%纤维素酶和0.30-0.50%半纤维素酶；
（3）.魔芋葡甘低聚糖水解液灭酶后，在水解液中加入体积百分比浓度为95%的乙醇，使溶液的乙醇最终终浓度大于75%，沉淀后，离心，澄清液经活性炭脱色后，采用切向流超滤技术进行精制，采用超滤技术进行精制的具体条件如下：采用截留分子质量3000D的超滤膜进行膜过滤，得到分子质量小于3000D的低聚糖，然后采用截留分子质量2000D的超滤膜进行膜浓缩，得到分子质量介于2000~3000D的药用特定分子质量的葡苷低聚糖；
  （4）.调节反应温度至70-80℃，以破坏酶活性，加入体积百分比浓度为95%乙醇进行沉淀，然后离心分离40-70分钟，使液体物料达到透明清晰，澄清液经活性炭脱色，再经过真空干燥，得到魔芋葡甘低聚糖成品。
2.根据权利要求1所述的鲜魔芋生产药作特定分子质量葡甘低聚糖的工艺方法，其特征在于：在步骤（4）之后，工艺可进一步延伸，采用切向流超滤技术进行再精制，经冷冻干燥后，得到纯度更高的分子质量介于2000-3000D的药用特定分子质量的葡苷低聚糖。
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