CN107557406A - 一种从玉米芯中提取低聚木糖的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从玉米芯中提取低聚木糖的方法。本发明以玉米加工副产物玉米芯为原料,利用超微粉碎、超声波辅助提取以及复合酶法制备具有促双歧杆菌增殖、防止便秘、降低胆固醇、保护肝脏等功效的低聚木糖,所得低聚木糖产品品质达到低聚木糖行业标准要求,实现了玉米芯的高效利用,提高了玉米芯的利用价值,具有较好的推广前景。本发明优势在于通过超微粉碎、超声波辅助提取以及复合酶降解技术,显著提高了低聚木糖的得率，相比于其他的方法，具有操作简单、高效、快速和无污染等优点，是制取低聚木糖最环保、最有效率的方法之一。

Description

一种从玉米芯中提取低聚木糖的方法

技术领域：

本发明涉及一种从玉米芯中提取低聚木糖的方法，属于粮食加工副产物综合利用技术领域。

背景技术：

低聚木糖(Xos)，又名木寡糖(Xylooligosaccharide)，该糖是由2～7个木糖分子通过β-1,4糖苷键聚合而成的一种功能性聚合糖，该糖的有效成分包括木二糖、木三糖、木四糖、木五糖等，其中以木二糖(xylobiose，X₂)和木三糖(xylobiose，X₃)为主要成分。

随着经济社会的发展及人民生活水平的不断提高，大众对健康的关注达到了前所未有的程度，功能性食品的研究正掀起一股新热潮。其中，低聚木糖作为一种功能性聚合糖，具有促进双歧杆菌增殖、调节肠道菌群、保护肝脏功能、不易被人体消化酶分解、有效摄入量少、降血压血脂以及抗衰老等独特的生理功能而被全世界广泛关注。

低聚木糖的应用范围相当广泛，它在食品工业、饲料工业、医药和农业方面有着非常高的使用价值。国家卫生部已于2002年正式批准低聚木糖为新资源食品。近年来随着以低聚木糖为主要成分的保健食品、功能性食品的不断出现，低聚木糖的市场占有率开始出现稳步上升的趋势。我国对低聚木糖的开发研究始于上世纪九十年代,目前用于低聚木糖制备的原材料主要集中于玉米芯、甘蔗渣、麦麸等。传统的提取方法存在工艺复杂、环境污染严重、木聚糖得率低等弊端，导致规模化生产的效率低，不能满足人们日益增长的消费需求。因此，如何优化低聚木糖提取工艺、提高提取效率是目前我们亟需解决的问题。

发明内容：

本发明针对上述问题，利用超微粉碎、超声波辅助提取和复合酶降解技术，提供了一种从玉米芯中提取低聚木糖的方法。

本发明上述目的是通过以下技术方案予以实现的:

本发明提供一种从玉米芯中提取低聚木糖的方法，其特征在于具体包括以下步骤:

⑴粉碎 选取无霉变的玉米芯,超微粉碎后过300目筛。

⑵蒸煮 在100℃条件下蒸煮1～2h,冷却后调整玉米芯与水的质量比为1:10～15g/mL。

⑶超声波辅助复合酶酶解 调整玉米芯悬浮液的pH为5.0,按玉米芯质量比1～2％加入复合酶,复合酶比例(木聚糖酶:纤维素酶)为2:1～1:2(其中，木聚糖酶酶活16380U/g；纤维素酶酶活50000U/g)，在超声波辅助作用下酶解,酶解温度50～60℃,酶解时间为1～2h,超声功率350W,期间采用搅拌机匀速搅拌。

⑷灭酶 95℃下保持30min使复合酶失活。

⑸离心 取出后冷却至室温，过滤后在4200r/min下离心12min。

⑹指标测定 取离心后的上清液测定溶液中还原糖和总糖含量，并计算聚合度。

⑺醇析 向离心后的上清液中逐步加入等体积比的90％乙醇进行沉淀。

⑻烘干粉碎 将获得的沉淀烘干粉碎后即得玉米芯木聚糖粉。

本发明提供一种从玉米芯中提取低聚木糖的方法，其优势在于：

⑴通过超微粉碎、超声波辅助提取和复合酶降解技术,提高了低聚木糖的得率，低聚木糖含量为90.42mg/g，聚合度为1.782，与单一生物酶解法相比低聚木糖含量显著提高。

⑵相比于其它的方法，复合酶法制取低聚木糖具有操作简单、高效、快速和无污染等优点，是制取低聚木糖最环保、最有效率的方法之一。

具体实施方式：

实施例1:一种从玉米芯中提取低聚木糖的方法，具体制备步骤如下:

⑴粉碎 选取无霉变的玉米芯,超微粉碎后过300目筛。

⑵蒸煮 在100℃条件下蒸煮1h,冷却后调整玉米芯与水质量比为1:10g/mL。

⑶超声波辅助复合酶酶解 调整玉米芯悬浮液的pH为5.0,按玉米芯质量比1％加入复合酶,复合酶比例(木聚糖酶:纤维素酶)为2:1，在超声波辅助作用下酶解,酶解温度50℃,酶解时间为1.0h,超声功率350W,期间采用搅拌机匀速搅拌。

⑷灭酶 95℃下保持30min使复合酶失活。

⑸离心 取出后冷却至室温，过滤后在4200r/min下离心12min。

⑹指标测定 取离心后的上清液测定溶液中还原糖和总糖含量，并计算聚合度。

⑺醇析 向离心后的上清液中逐步加入等体积比的90％乙醇进行沉淀。

⑻烘干粉碎 将获得的沉淀烘干粉碎后即得玉米芯木聚糖粉。

实施例2:一种从玉米芯中提取低聚木糖的方法，具体制备步骤如下:

⑴粉碎 选取无霉变的玉米芯,超微粉碎后过300目筛。

⑵蒸煮 在100℃条件下蒸煮1.5h,冷却后调整玉米芯与水质量比为1:12g/mL。

⑶超声波辅助复合酶酶解 调整玉米芯悬浮液的pH为5.0,按玉米芯质量比1.5％加入复合酶,复合酶比例(木聚糖酶:纤维素酶)为3:2，在超声波辅助作用下酶解,酶解温度55℃,酶解时间为1.5h,超声功率350W,期间采用搅拌机匀速搅拌。

⑷灭酶 95℃下保持30min使复合酶失活。

⑸离心 取出后冷却至室温，过滤后在4200r/min下离心12min。

⑹指标测定 取离心后的上清液测定溶液中还原糖和总糖含量，并计算聚合度。

⑺醇析 向离心后的上清液中逐步加入等体积比的90％乙醇进行沉淀。

⑻烘干粉碎 将获得的沉淀烘干粉碎后即得玉米芯木聚糖粉。

实施例3:一种从玉米芯中提取低聚木糖的方法，具体制备步骤如下:

⑴粉碎 选取无霉变的玉米芯,超微粉碎后过300目筛。

⑵蒸煮 在100℃条件下蒸煮2h,冷却后调整玉米芯与水质量比为1:15g/mL。

⑶超声波辅助复合酶酶解 调整玉米芯悬浮液的pH为5.0,按玉米芯质量比2％加入复合酶,复合酶比例(木聚糖酶:纤维素酶)为1:2，在超声波辅助作用下酶解,酶解温度60℃,酶解时间为2h,超声功率350W,期间采用搅拌机匀速搅拌。

⑷灭酶 95℃下保持30min使复合酶失活。

⑸离心 取出后冷却至室温，过滤后在4200r/min下离心12min。

⑹指标测定 取离心后的上清液测定溶液中还原糖和总糖含量，并计算聚合度。

⑺醇析 向离心后的上清液中逐步加入等体积比的90％乙醇进行沉淀。

⑻烘干粉碎 将获得的沉淀烘干粉碎后即得玉米芯木聚糖粉。

Claims (2)

1.一种从玉米芯中提取低聚木糖的方法,其特征在于：

料液比1:10～15g/mL，蒸煮时间1～2h，复合酶由木聚糖酶和纤维素酶组成(其中，木聚糖酶酶活16380U/g；纤维素酶酶活50000U/g)，复合酶法提取玉米芯中低聚木糖的工艺条件为：酶添加量为1～2％，复合酶比例(木聚糖酶:纤维素酶)2:1～1:2，酶解的时间为1～2h，酶解的温度为50～60℃。

2.一种从玉米芯中提取低聚木糖的方法,其特征在于具体包括以下步骤：

⑴粉碎选取无霉变的玉米芯,超微粉碎后过300目筛。

⑵蒸煮在100℃条件下蒸煮1～2h,冷却后调整玉米芯与水质量比为1:10～15g/mL。

⑶超声波辅助复合酶酶解调整玉米芯悬浮液的pH为5.0,按玉米芯质量比1～2％加入复合酶,复合酶比例(木聚糖酶:纤维素酶)为2:1～1:2，在超声波辅助作用下酶解,酶解温度50～60℃,酶解时间为1～2h,超声功率350W,期间采用搅拌机匀速搅拌。

⑷灭酶95℃下保持30min使复合酶失活。

⑸离心取出后冷却至室温，过滤后在4200r/min下离心12min。

⑹指标测定取离心后的上清液测定溶液中还原糖和总糖含量，并计算聚合度。

⑺醇析向离心后的上清液中逐步加入等体积比的90％乙醇进行沉淀。

⑻烘干粉碎将获得的沉淀烘干粉碎后即得玉米芯木聚糖粉。