CN103266150A - 利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于甜菜粕的加工和利用领域。本发明的目的是为了提供一种利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法。本发明方法：一、对甜菜粕进行灭菌；二、然后向经灭菌处理后甜菜粕中加入酶进行酶解；三、然后对步骤二处理后的甜菜粕进行灭活，再离心或过滤收集上清液进行脱色；四、膜过滤后，浓缩、干燥，即得到低聚糖。本发明方法简单，生产出附加值高甜菜低聚糖产品，变废为宝并提高甜菜粕的综合利用率。本发明方法获得低聚糖含量在85%以上。
Description
技术领域
本发明属于甜菜粕的加工和利用领域；具体公开了利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法。
背景技术
甜菜粕是甜菜制糖过程中，甜菜经切丝、渗出充分提取糖分后含糖很少的菜丝，亦称废粕，俗称甜菜渣。甜菜粕是糖厂中物料量最大的副产品，我国甜菜年产量1200多万吨，年产甜菜粕约1000万吨左右。甜菜粕一部分直接用作饲料，另一部分加工成甜菜干粕出口到欧洲、日本、东南亚等地，但近几年我国的颗粒粕外销市场供需趋于饱和，生产颗粒粕耗热量大，成本高，国内市场狭小。据西方学者最新研究结果，甜菜低聚糖具有出色的抗肿瘤作用，属于一种天然抗癌保健食品新原料。为提高甜菜粕的综合利用率，积极开发附加值高的低聚糖势在必行。
发明内容
本发明为了提高甜菜粕的综合利用率；而提供了利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法是按下述方法制备的：
步骤一、对甜菜粕进行灭菌；
步骤二、然后向经灭菌处理后甜菜粕中加入酶进行酶解，所述酶为纤维素酶、半纤维素酶、半乳糖醛酸聚糖酶及果胶酶中的一种或者其中几种的组合；
步骤三、对步骤二处理后的甜菜粕进行灭活，再离心或过滤收集上清液进行脱色；
步骤四、然后膜过滤后，浓缩、干燥，即得到低聚糖。
本发明利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法还可以按下述方法制备的：
步骤一、向甜菜粕中加入酶进行酶解，所述酶为纤维素酶、半纤维素酶、半乳糖醛酸聚糖酶及果胶酶中的一种或者其中几种的组合；
步骤二、对步骤一处理后的甜菜粕进行灭活，再离心或过滤收集上清液进行脱色；
步骤三、然后膜过滤后，离心或过滤、浓缩后干燥；即得到低聚糖。
上述酶为组合物时，各种酶之间按任意比组合。
其中，优选的，步骤一所述的灭菌是在60~330℃条件下进行的，灭菌时间为2秒钟~4小时。
其中，优选的，步骤二所述的酶与甜菜粕比率为（0.1~1000）U/g。
其中，优选的，步骤二所述的酶解在10~60℃条件下进行的，酶解时间为1小时~72小时。
其中，优选的，步骤三所述灭活是在62~330℃条件下进行的，灭活时间为2秒钟~5小时。
其中，优选的，步骤三中用活性炭、大孔树脂或离子交换树脂中的一种或几种方法进行脱色.
其中，优选的，步骤四利用分子量在100000D到1000D的膜进行膜过滤。步骤四所述的干燥采用普通干燥、喷雾干燥、微波干燥、冻干中的一种或其中几种的组合。
本发明方法首次采用复合酶酶解技术制备出甜菜粕功能性低聚糖，同类产品国内未见报道，填补了国内空白，技术达到了国际先进水平，部分技术指标处于国际领先地位。
本发明方法简单，生产出附加值高甜菜低聚糖产品，变废为宝并提高甜菜粕的综合利用率。本发明方法获得低聚糖含量在85%以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
具体实施方式一：本实施方式中利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法是按下述方法制备的：将100kg甜菜粕加入酶解罐中，升温到121℃，灭菌15分钟。灭菌结束后加入复合酶（纤维素酶100万U、半纤维素酶1万U、果胶酶10万U、半乳糖醛酸聚糖酶100万U），在30℃酶解10个小时，然后在100℃下灭活15分钟。加入活性炭脱色上清液，离心收集上清液，然后用10000D膜分离上清液，取滤除液。浓缩后冻干，获得干粉28.6kg。经检测，其中低聚糖含量87.9%（质量）。
具体实施方式二：本实施方式中利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法是按下述方法制备的：将100kg甜菜粕加入酶解罐中，升温到121℃，灭菌15分钟。灭菌结束后加入复合酶（纤维素酶200万U、半纤维素酶10万U、果胶酶5万U、半乳糖醛酸聚糖酶1万U），在40℃酶解9个小时，然后在100℃下灭活5分钟。离心收集上清液，加入大孔树脂脱色上清液，然后用1000D膜分离上清液，取截留液。离心，然后浓缩离心液，浓缩后通过喷雾干燥，获得干粉30.8kg。经检测，其中低聚糖含量95.7%（质量）。
具体实施方式三 ：本实施方式中利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法是按下述方法制备的：将100kg甜菜粕加入酶解罐中，升温到121℃，灭菌15分钟。灭菌结束后加入复合酶（纤维素酶30万U、半纤维素酶50万U、果胶酶15万U、半乳糖醛酸聚糖酶10万U），在50℃酶解15个小时，然后在100℃下灭活5分钟。利用大孔树脂脱色，离心收集上清液，然后用3000D膜分离上清液，取滤除液。浓缩后冻干，获得干粉25.6kg。经检测，其中低聚糖含量90.9%（质量）。
具体实施方式四：本实施方式中利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法是按下述方法制备的：将100kg甜菜粕加入酶解罐中，然后加入复合酶（纤维素酶100万U、半纤维素酶1万U、果胶酶10万U、半乳糖醛酸聚糖酶100万U），在30℃酶解10个小时，然后在100℃下灭活15分钟。加入活性炭脱色上清液，离心收集上清液，然后用10000D膜分离上清液，取滤除液。浓缩后冻干，获得干粉28.6kg。经检测，其中低聚糖含量83.6%（质量）。
具体实施方式五：本实施方式中利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法是按下述方法制备的：将100kg甜菜粕加入酶解罐中，升温到121℃，灭菌15分钟。灭菌结束后加入200万U半乳糖醛酸聚糖酶，在40℃酶解9个小时，然后在100℃下灭活5分钟。离心收集上清液，然后用1000D膜分离上清液，取截留液。加入活性炭脱色上清液，离心，然后浓缩离心液，浓缩后通过喷雾干燥，获得干粉30.8kg。经检测，其中低聚糖含量87.9%（质量）。
具体实施方式六：本实施方式中利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法是按下述方法制备的：将100kg甜菜粕加入酶解罐中，升温到121℃，灭菌15分钟。灭菌结束后加入复合酶（纤维素酶30万U、半乳糖醛酸聚糖酶10万U），在50℃酶解15个小时，然后在100℃下灭活5分钟。利用大孔树脂脱色，离心收集上清液，然后用3000D膜分离上清液，取滤除液。浓缩后冻干，获得干粉26.3kg。经检测，其中低聚糖含量89.5%（质量）。
具体实施方式七：本实施方式中利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法是按下述方法制备的：将100kg甜菜粕加入酶解罐中，升温到121℃，灭菌15分钟。灭菌结束后加入复合酶（纤维素酶200万U、半纤维素酶10万U、半乳糖醛酸聚糖酶1万U），在40℃酶解9个小时，然后在100℃下灭活5分钟。离心收集上清液，然后用1000D膜分离上清液，取截留液。加入离子交换树脂脱色上清液，离心，然后浓缩离心液，浓缩后通过喷雾干燥，获得干粉31.2kg。经检测，其中低聚糖含量90.3%（质量）。
具体实施方式八：本实施方式中利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法是按下述方法制备的：将100kg甜菜粕加入酶解罐中，升温到121℃，灭菌15分钟。灭菌结束后加入复合酶（纤维素酶200万U、果胶酶15万U、半乳糖醛酸聚糖酶1万U），在40℃酶解9个小时，然后在100℃下灭活5分钟。离心收集上清液，然后用1000D膜分离上清液，取截留液。加入活性炭脱色上清液，离心，然后浓缩离心液，浓缩后通过喷雾干燥，获得干粉29.2kg。经检测，其中低聚糖含量91.3%（质量）。
具体实施方式九：本实施方式中利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法是按下述方法制备的：将100kg甜菜粕加入酶解罐中，升温到121℃，灭菌15分钟。灭菌结束后加入果胶酶5万U，在40℃酶解9个小时，然后在100℃下灭活5分钟。离心收集上清液，然后用1000D膜分离上清液，取截留液。加入活性炭脱色上清液，离心，然后浓缩离心液，浓缩后通过喷雾干燥，获得干粉25.6kg。经检测，其中低聚糖含量85.8%（质量）。
Claims (9)
1.利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法，其特征在于利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法是按下述方法制备的:
步骤一、对甜菜粕进行灭菌;
步骤二、然后向经灭菌处理后甜菜粕中加入酶进行酶解，所述酶为纤维素酶、半纤维素酶、半乳糖醛酸聚糖酶及果胶酶中的一种或者其中几种的组合;
步骤三、对步骤二处理后的甜菜粕进行灭活，再离心或过滤收集上清液进行脱色;
步骤四、然后膜过滤后，浓缩、干燥，即得到低聚糖。
2.根据权利要求1所述的利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法，其特征在于步骤一所述的灭菌是在50～350°C条件下进行的，灭菌时间为1秒钟～5小时。
3.根据权利要求2所述的利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法，其特征在于步骤二所述的酶与甜菜粕比率为(0.1～1000)U/g。
4.根据权利要求3所述的利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法，其特征在于步骤二所述的酶解在10～60°C条件下进行的，酶解时间为1分钟～72小时。
5.根据权利要求4所述的利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法，其特征在于步骤三所述灭活是在61～350°C条件下进行的，灭活时间为1秒钟～6小时。
6.根据权利要求5所述的利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法，其特征在于步骤三中利用活性炭、大孔树脂或离子交换树脂中的一种或几种方法进行脱色。
7.根据权利要求6所述的利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法，其特征在于步骤四用截留分子量在100000D到1000D的膜进行膜过滤。
8.根据权利要求7所述的利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法，其特征在于步骤四所述的干燥采用普通干燥、喷雾干燥、微波干燥、冻干中的一种或其中几种的组合。
9.利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法，其特征在于利用甜菜粕制备功能性低聚糖的方法是按下述方法制备的:
步骤一、向甜菜粕中加入酶进行酶解，所述酶为纤维素酶、半纤维素酶、半乳糖醛酸聚糖酶及果胶酶中的一种或者其中几种的组合；
步骤二、对步骤一处理后的甜菜粕进行灭活，再离心或过滤收集上清液进行脱色;
步骤三、然后膜过滤后，离心或过滤、浓缩后干燥;即得到低聚糖。
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