CN106749750A - 一种青稞粒β‑葡聚糖的制备方法 - Google Patents

一种青稞粒β‑葡聚糖的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种青稞粒β‑葡聚糖的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将青稞去皮粉碎并过筛浸泡后，离心沉淀干燥得到干燥粉末；步骤2，向干燥粉末中加入蒸馏水并加热，酶解后得到酶解液；步骤3，向酶解液中加入氢氧化钠得到上清液，再向该上清液中加入盐酸，离心并减压浓缩后离心得到上清浓缩液；步骤4，向上清浓缩液中加入乙醇后离心，得到第一次沉淀物，再将该第一次沉淀物溶于水透析后浓缩得到透析浓缩液；步骤5，向透析浓缩液中加入乙醇进行第二次醇沉处理后离心，得到第二次沉淀物，再将该第二次沉淀物溶于水并加入乙醇进行第三次醇沉处理后离心，得到第三次沉淀物；步骤6，将第三次沉淀物用异丙醇洗涤脱水，真空干燥后得到β‑葡聚糖。

Description

一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法
技术领域
本发明属于植物多糖提取领域，具体涉及一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法。
背景技术
β-葡聚糖是葡萄糖通过糖苷键连接在一起的一类非淀粉多聚糖，其在谷类作物、食用菌和酵母中广泛存在，是构成其细胞壁的主要成分。在谷物中，β-葡聚糖主要以β-(1→3)-和β-(1→4)-糖苷键相连，而不同谷物中β-葡聚糖的差异主要体现在β-(1→3)-和β-(1→4)-葡萄糖的比例和连接顺序不同。研究表明，燕麦、大麦和小麦中的β-葡聚糖均由三糖(→4-G-1→4-G-1→3-G-1→)和四糖(→4-G-1→4-G-1→4-G-1→3-G-1→)两个片段组成，差异体现在其三糖和四糖的比例分别为2.2、3.3和4.5。
谷物β-葡聚糖对人体健康起着非常重要的作用。普遍认为，β-葡聚糖能够提高食品基质的粘度，在淀粉类食品中，具有减缓淀粉水解速率和葡萄糖吸收速率的作用，从而起到降低餐后血糖的上升速率，达到降血糖和预防糖尿病的功能。此外，谷物β-葡聚糖在预防便秘、高血脂、高胆固醇和心血管疾病等慢性病方面也起着非常重要的作用。随着研究的不断深入，科学家还发现β-葡聚糖具有免疫调节和抗肿瘤等作用，从而引起了国际的广泛关注。目前，在北美等国家认为，人体每天都需要摄入一定量的β-葡聚糖来维持健康。
青稞主产于我国西藏地区，是人们对当地裸大麦的一种俗称，属于禾本科小麦族大麦属大麦变种之一。西藏地区每年产青稞数十万吨，是当地的主要农作物之一。青稞是已知β-葡聚糖含量最高的大麦类群，平均含量达5.3％。从青稞中提取β-葡聚糖，开发青稞的高附加值产品，对提高青稞的经济效益转化率和西藏农牧民的收入具有非常重要的作用。一般认为，青稞中的β-葡聚糖主要存在于麸皮中，现有发明和研究也主要集中于青稞麸皮中β-葡聚糖的提取与开发，而青稞粒中的β-葡聚糖还没有相关的研究。事实上，由于麸皮的纤维化程度较高，普遍的提取方法效率较低，无法获得高纯度的产品，而通过分析，我们发现青稞粒中也含有较高的β-葡聚糖，平均含量达4.9％。因此，建立高效率的青稞粒β-葡聚糖提取方法，制备高纯度的青稞粒β-葡聚糖具有一定的经济效益和社会价值。
发明内容
为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：
本发明提供一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将青稞去皮粉碎并过筛得到青稞粉，向该青稞粉中加入乙醇进行浸泡得到浸泡液，再将该浸泡液离心沉淀并干燥，得到干燥粉末；步骤2，向步骤1得到的干燥粉末中加入蒸馏水并加热得到糊化液，再向该糊化液中加入α-淀粉酶，酶解完全后冷却得到酶解液；步骤3，向步骤2得到的酶解液中加入氢氧化钠浓溶液并搅拌得到混合液，将该混合液离心后得到上清液，再向该上清液中加入盐酸，离心除去不溶物并减压浓缩后，得到上清浓缩液；步骤4，向步骤3得到的上清浓缩液中加入乙醇进行第一次醇沉处理后离心，得到第一次沉淀物，再将该第一次沉淀物溶于水并透析后浓缩，得到透析浓缩液；步骤5，向步骤4得到的透析浓缩液中加入乙醇进行第二次醇沉处理后离心，得到第二次沉淀物，再将该第二次沉淀物溶于水并加入乙醇进行第三次醇沉处理后离心，得到第三次沉淀物；步骤6，将步骤5得到的第三次沉淀物用异丙醇洗涤脱水3次，真空干燥后得到β-葡聚糖。
本发明提供的一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法，还具有以下技术特征：步骤2中，干燥粉末与蒸馏水的比例为1:5～1:10；酶解的时间为30～45分钟。
本发明提供的一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法，还具有以下技术特征：步骤3中，混合液中氢氧化钠的浓度为1～3％；搅拌的时间为2～4小时。
发明作用与效果
本发明提供的一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法，由于青稞麸皮的纤维化程度较高，普遍的提取方法效率较低，无法获得高纯度的产品，而青稞粒中也含有较高的β-葡聚糖，所以制备高纯度的青稞粒β-葡聚糖具有一定经济效益和社会价值。本发明的制备方法简单、易操作，能有效地提高青稞粒中β-葡聚糖的提取效率和纯度。
附图说明
图1是本发明的实施例一的样品A的单糖组成色谱图。
具体实施方式
以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。
【实施例一】
本实施例介绍的一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将青稞去皮粉碎并过60目筛，得到青稞粉，称取适量青稞粉，按青稞粉与乙醇为1:10的比例向青稞粉中加入70％乙醇进行浸泡，得到浸泡液，再将该浸泡液离心沉淀并干燥，得到干燥粉末。
步骤2，称取100g干燥粉末，按干燥粉末与蒸馏水为1:5的比例向干燥粉末中加入蒸馏水并加热，得到糊化液，再向糊化液中加入α-淀粉酶，在95～100℃下酶解30分钟后冷却得到酶解液。
步骤3，向步骤2得到的酶解液中加入氢氧化钠浓溶液，得到氢氧化钠浓度为2％的混合液，调节混合液中干燥粉末的质量与混合液的体积的比值为1:15，在室温下搅拌3小时后，离心得到上清液，再向该上清液中加入盐酸调节pH至4.6-5.0，离心除去不溶物并减压浓缩后，得到上清浓缩液。
步骤4，向步骤3得到的上清浓缩液中加入体积为上清浓缩液三倍的乙醇进行第一次醇沉处理后离心，得到第一次沉淀物，再将该第一次沉淀物溶于水并透析48小时后浓缩，得到透析浓缩液。
步骤5，向步骤4得到的透析浓缩液中加入乙醇进行第二次醇沉处理后离心，得到第二次沉淀物，再将该第二次沉淀物溶于水并加入乙醇进行第三次醇沉处理后离心，得到第三次沉淀物；
步骤6，将步骤5得到的第三次沉淀物用异丙醇洗涤脱水3次，真空干燥后得到样品A。
本实施例制备的样品A中，β-葡聚糖含量为83.6％，总糖含量为98.9％，提取得率为4.4％，提取效率为89.8％。
图1是本发明的实施例一的样品A的单糖组成色谱图。
如图1所示，本实施例的样品A的理化性质分析结果表明：样品A的相对分子量超过2000kDa，单糖组成主要为葡萄糖(99.2％)和极少量的阿拉伯糖与木糖。
【实施例二】
本实施例介绍的一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将青稞去皮粉碎并过60目筛，得到青稞粉，称取适量青稞粉，按青稞粉与乙醇为1:10的比例向青稞粉中加入70％乙醇进行浸泡，得到浸泡液，再将该浸泡液离心沉淀并干燥，得到干燥粉末。
步骤2，称取100g干燥粉末，按干燥粉末与蒸馏水为1:10的比例向干燥粉末中加入蒸馏水并加热，得到糊化液，再向糊化液中加入α-淀粉酶，在95～100℃下酶解40分钟后冷却得到酶解液。
步骤3，向步骤2得到的酶解液中加入氢氧化钠浓溶液，得到氢氧化钠浓度为2.5％的混合液，调节混合液中干燥粉末的质量与混合液的体积的比值为1:15，在室温下搅拌3小时后，离心得到上清液，再向该上清液中加入盐酸调节pH至4.6-5.0，离心除去不溶物并减压浓缩后，得到上清浓缩液。
步骤4，向步骤3得到的上清浓缩液中加入体积为上清浓缩液三倍的乙醇进行第一次醇沉处理后离心，得到第一次沉淀物，再将该第一次沉淀物溶于水并透析48小时后浓缩，得到透析浓缩液。
步骤5，向步骤4得到的透析浓缩液中加入乙醇进行第二次醇沉处理后离心，得到第二次沉淀物，再将该第二次沉淀物溶于水并加入乙醇进行第三次醇沉处理后离心，得到第三次沉淀物；
步骤6，将步骤5得到的第三次沉淀物用异丙醇洗涤脱水3次，真空干燥后得到样品B。
本实施例制备的样品B中，β-葡聚糖含量为81.5％，总糖含量为99.5％，提取得率为4.2％，提取效率为85.7％。
【实施例三】
本实施例介绍的一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将青稞去皮粉碎并过60目筛，得到青稞粉，称取适量青稞粉，按青稞粉与乙醇为1:10的比例向青稞粉中加入70％乙醇进行浸泡，得到浸泡液，再将该浸泡液离心沉淀并干燥，得到干燥粉末。
步骤2，称取100g干燥粉末，按干燥粉末与蒸馏水为1:7的比例向干燥粉末中加入蒸馏水并加热，得到糊化液，再向糊化液中加入α-淀粉酶，在95～100℃下酶解35分钟后冷却得到酶解液。
步骤3，向步骤2得到的酶解液中加入氢氧化钠浓溶液，得到氢氧化钠浓度为3％的混合液，调节混合液中干燥粉末的质量与混合液的体积的比值为1:15，在室温下搅拌2.5小时后，离心得到上清液，再向该上清液中加入盐酸调节pH至4.6-5.0，离心除去不溶物并减压浓缩后，得到上清浓缩液。
步骤4，向步骤3得到的上清浓缩液中加入体积为上清浓缩液三倍的乙醇进行第一次醇沉处理后离心，得到第一次沉淀物，再将该第一次沉淀物溶于水并透析48小时后浓缩，得到透析浓缩液。
步骤5，向步骤4得到的透析浓缩液中加入乙醇进行第二次醇沉处理后离心，得到第二次沉淀物，再将该第二次沉淀物溶于水并加入乙醇进行第三次醇沉处理后离心，得到第三次沉淀物；
步骤6，将步骤5得到的第三次沉淀物用异丙醇洗涤脱水3次，真空干燥后得到样品C。
本实施例制备的样品C中，β-葡聚糖含量为82.9％，总糖含量为97.8％，提取得率为4.6％，提取效率为93.9％。
【实施例四】
本实施例介绍的一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将青稞去皮粉碎并过60目筛，得到青稞粉，称取适量青稞粉，按青稞粉与乙醇为1:10的比例向青稞粉中加入70％乙醇进行浸泡，得到浸泡液，再将该浸泡液离心沉淀并干燥，得到干燥粉末。
步骤2，称取100g干燥粉末，按干燥粉末与蒸馏水为1:7的比例向干燥粉末中加入蒸馏水并加热，得到糊化液，再向糊化液中加入α-淀粉酶，在95～100℃下酶解30分钟后冷却得到酶解液。
步骤3，向步骤2得到的酶解液中加入氢氧化钠浓溶液，得到氢氧化钠浓度为0.4％的混合液，调节混合液中干燥粉末的质量与混合液的体积的比值为1:20，在室温下搅拌3小时后，离心得到上清液，再向该上清液中加入盐酸调节pH至4.6-5.0，离心除去不溶物并减压浓缩后，得到上清浓缩液。
步骤4，向步骤3得到的上清浓缩液中加入体积为上清浓缩液三倍的乙醇进行第一次醇沉处理后离心，得到第一次沉淀物，再将该第一次沉淀物溶于水并透析48小时后浓缩，得到透析浓缩液。
步骤5，向步骤4得到的透析浓缩液中加入乙醇进行第二次醇沉处理后离心，得到第二次沉淀物；
步骤6，将步骤5得到的第二次沉淀物用异丙醇洗涤脱水3次，真空干燥后得到样品D。
本实施例制备的样品D中，β-葡聚糖含量为59.3％，总糖含量为98.9％，提取得率为2.1％，提取效率为42.9％。
【实施例五】
本实施例介绍的一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将青稞去皮粉碎并过60目筛，得到青稞粉，称取适量青稞粉，按青稞粉与乙醇为1:10的比例向青稞粉中加入70％乙醇进行浸泡，得到浸泡液，再将该浸泡液离心沉淀并干燥，得到干燥粉末。
步骤2，称取100g干燥粉末，按干燥粉末与蒸馏水为1:10的比例向干燥粉末中加入蒸馏水并加热，得到糊化液，再向糊化液中加入α-淀粉酶，在95～100℃下酶解30分钟后冷却得到酶解液。
步骤3，向步骤2得到的酶解液中加入氢氧化钠浓溶液，得到氢氧化钠浓度为2％的混合液，调节混合液中干燥粉末的质量与混合液的体积的比值为1:20，在室温下搅拌3小时后，离心得到上清液，再向该上清液中加入盐酸调节pH至4.6-5.0，离心除去不溶物并减压浓缩后，得到上清浓缩液。
步骤4，向步骤3得到的上清浓缩液中加入体积为上清浓缩液三倍的乙醇进行第一次醇沉处理后离心，得到第一次沉淀物，再将该第一次沉淀物溶于水并透析48小时后浓缩，得到透析浓缩液。
步骤5，将步骤4得到的透析浓缩液用异丙醇处理后离心，得到沉淀物，再对该沉淀物用异丙醇洗涤脱水3次，真空干燥后得到样品E。
本实施例制备的样品E中，β-葡聚糖含量为36.5％，总糖含量为91.3％，提取得率为4.3％，提取效率为87.8％。
【实施例六】
本实施例介绍的一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将青稞去皮粉碎并过60目筛，得到青稞粉，称取适量青稞粉，按青稞粉与乙醇为1:10的比例向青稞粉中加入70％乙醇进行浸泡，得到浸泡液，再将该浸泡液离心沉淀并干燥，得到干燥粉末。
步骤2，称取100g干燥粉末，按干燥粉末与蒸馏水为1:10的比例向干燥粉末中加入蒸馏水并加热，得到糊化液，再向糊化液中加入α-淀粉酶，在95～100℃下酶解30分钟后冷却得到酶解液。
步骤3，向步骤2得到的酶解液中加入氢氧化钠浓溶液，得到氢氧化钠浓度为2％的混合液，调节混合液中干燥粉末的质量与混合液的体积的比值为1:20，在室温下搅拌3小时后，离心得到上清液，再向该上清液中加入盐酸调节pH至4.6-5.0，离心除去不溶物并减压浓缩后，得到上清浓缩液。
步骤4，向步骤3得到的上清浓缩液中加入体积为上清浓缩液三倍的乙醇进行第一次醇沉处理后离心，得到第一次沉淀物，再将该第一次沉淀物溶于水并透析48小时后浓缩，得到透析浓缩液。
步骤5，向步骤4得到的透析浓缩液中加入乙醇进行第二次醇沉处理后离心，得到第二次沉淀物；
步骤6，将步骤5得到的第二次沉淀物用异丙醇洗涤脱水3次，真空干燥后得到样品F。
本实施例制备的样品F中，β-葡聚糖含量为56.32％，总糖含量为94.4％，提取得率为4.6％，提取效率为93.9％。
实施例作用与效果
本实施例提供的一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法，由于青稞麸皮的纤维化程度较高，普通的提取方法效率较低，无法获得高纯度的产品，而青稞粒中也含有较高的β-葡聚糖，所以制备高纯度的青稞粒β-葡聚糖具有一定经济效益和社会价值。
通过实施例一至实施例六制备的样品A～F可以看出，样品A～C中的β-葡聚糖含量和总糖含量都比较高，提取效率也较高。其中，样品中β-葡聚糖含量达到83.6％，β-葡聚糖的提取率达到4.6％，β-葡聚糖的提取效率达到93.9％。样品D～F是由普通方法制备得到的，样品D～F中的β-葡聚糖含量较低，提取率和提取效率均不高。
本实施例提供的一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法简单、易操作，能有效地提高青稞粒中β-葡聚糖的提取效率和纯度。

Claims (3)

1.一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将青稞去皮粉碎并过筛得到青稞粉，向该青稞粉中加入乙醇进行浸泡得到浸泡液，再将该浸泡液离心沉淀并干燥，得到干燥粉末；
步骤2，向步骤1得到的所述干燥粉末中加入蒸馏水并加热得到糊化液，再向该糊化液中加入α-淀粉酶，酶解完全后冷却得到酶解液；
步骤3，向步骤2得到的所述酶解液中加入氢氧化钠浓溶液并搅拌得到混合液，将该混合液离心后得到上清液，再向该上清液中加入盐酸，离心除去不溶物并减压浓缩后，得到上清浓缩液；
步骤4，向步骤3得到的所述上清浓缩液中加入乙醇进行第一次醇沉处理后离心，得到第一次沉淀物，再将该第一次沉淀物溶于水并透析后浓缩，得到透析浓缩液；
步骤5，向步骤4得到的所述透析浓缩液中加入所述乙醇进行第二次醇沉处理后离心，得到第二次沉淀物，再将该第二次沉淀物溶于水并加入所述乙醇进行第三次醇沉处理后离心，得到第三次沉淀物；
步骤6，将步骤5得到的所述第三次沉淀物用异丙醇洗涤脱水3次，真空干燥后得到β-葡聚糖。
2.根据权利要求1所述的一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法，其特征在于：
步骤2中，所述干燥粉末与所述蒸馏水的比例为1:5～1:10；
所述酶解的时间为30～45分钟。
3.根据权利要求1所述的一种青稞粒β-葡聚糖的制备方法，其特征在于：
步骤3中，所述混合液中氢氧化钠的浓度为1～3％；
所述搅拌的时间为2～4小时。
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