CN115850531B - 一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法 - Google Patents
一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115850531B CN115850531B CN202211493805.5A CN202211493805A CN115850531B CN 115850531 B CN115850531 B CN 115850531B CN 202211493805 A CN202211493805 A CN 202211493805A CN 115850531 B CN115850531 B CN 115850531B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- highland barley
- glucan
- barley beta
- reducing function
- beta
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 title claims abstract description 127
- FYGDTMLNYKFZSV-URKRLVJHSA-N (2s,3r,4s,5s,6r)-2-[(2r,4r,5r,6s)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-[(2r,4r,5r,6s)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1[C@@H](CO)O[C@@H](OC2[C@H](O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-URKRLVJHSA-N 0.000 title claims abstract description 86
- 229920002498 Beta-glucan Polymers 0.000 title claims abstract description 86
- 239000008280 blood Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 title claims abstract description 29
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 title claims description 14
- 239000008103 glucose Substances 0.000 title claims description 14
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 title description 2
- 241000209219 Hordeum Species 0.000 claims abstract description 125
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 76
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 57
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 17
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 17
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 13
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 13
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 11
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 10
- 108010050181 aleurone Proteins 0.000 description 9
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 7
- 206010040844 Skin exfoliation Diseases 0.000 description 6
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- XZWYZXLIPXDOLR-UHFFFAOYSA-N metformin Chemical group CN(C)C(=N)NC(N)=N XZWYZXLIPXDOLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 4
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 4
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 4
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 4
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 4
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 4
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 4
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 4
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical class [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 3
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 208000001072 type 2 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 3
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 description 2
- 108010015776 Glucose oxidase Proteins 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000700157 Rattus norvegicus Species 0.000 description 2
- 102000019197 Superoxide Dismutase Human genes 0.000 description 2
- 108010012715 Superoxide dismutase Proteins 0.000 description 2
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 2
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 2
- 229940116332 glucose oxidase Drugs 0.000 description 2
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000010172 mouse model Methods 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- ZSJLQEPLLKMAKR-GKHCUFPYSA-N streptozocin Chemical compound O=NN(C)C(=O)N[C@H]1[C@@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O ZSJLQEPLLKMAKR-GKHCUFPYSA-N 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- OYHQOLUKZRVURQ-NTGFUMLPSA-N (9Z,12Z)-9,10,12,13-tetratritiooctadeca-9,12-dienoic acid Chemical compound C(CCCCCCC\C(=C(/C\C(=C(/CCCCC)\[3H])\[3H])\[3H])\[3H])(=O)O OYHQOLUKZRVURQ-NTGFUMLPSA-N 0.000 description 1
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 1
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 1
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 1
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 description 1
- 206010002660 Anoxia Diseases 0.000 description 1
- 241000976983 Anoxia Species 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- 102000002322 Egg Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010000912 Egg Proteins Proteins 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 1
- 206010019280 Heart failures Diseases 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 241000721272 Nudur Species 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000019280 Pancreatic lipases Human genes 0.000 description 1
- 108050006759 Pancreatic lipases Proteins 0.000 description 1
- 241001282160 Percopsis transmontana Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZSJLQEPLLKMAKR-UHFFFAOYSA-N Streptozotocin Natural products O=NN(C)C(=O)NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O ZSJLQEPLLKMAKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N alpha-linolenic acid Chemical compound CC\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N 0.000 description 1
- 235000020661 alpha-linolenic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 1
- 230000033115 angiogenesis Effects 0.000 description 1
- 230000007953 anoxia Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000003833 bile salt Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229940069078 citric acid / sodium citrate Drugs 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 235000019784 crude fat Nutrition 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 235000013345 egg yolk Nutrition 0.000 description 1
- 210000002969 egg yolk Anatomy 0.000 description 1
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 1
- 238000012869 ethanol precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000013401 experimental design Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 1
- 238000003304 gavage Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002218 hypoglycaemic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007365 immunoregulation Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000000302 ischemic effect Effects 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004488 linolenic acid Drugs 0.000 description 1
- KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N linolenic acid Natural products CC=CCCC=CCC=CCCCCCCCC(O)=O KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019626 lipase activity Nutrition 0.000 description 1
- 235000004213 low-fat Nutrition 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229960003105 metformin Drugs 0.000 description 1
- 235000021049 nutrient content Nutrition 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000012803 optimization experiment Methods 0.000 description 1
- 229940116369 pancreatic lipase Drugs 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- NRHMKIHPTBHXPF-TUJRSCDTSA-M sodium cholate Chemical compound [Na+].C([C@H]1C[C@H]2O)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC([O-])=O)C)[C@@]2(C)[C@@H](O)C1 NRHMKIHPTBHXPF-TUJRSCDTSA-M 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229960001052 streptozocin Drugs 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 235000019156 vitamin B Nutrition 0.000 description 1
- 239000011720 vitamin B Substances 0.000 description 1
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 description 1
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
Abstract
本发明涉及青稞加工技术领域,公开了一种具有降糖功能的青稞β‑葡聚糖的制备方法,以青稞米为原料,经碱液提取、离心处理后,浓缩、醇沉、干燥得到青稞β‑葡聚糖,离心处理分别利用卧螺离心机和碟片离心机对提取液进行离心。本发明克服了现有技术偏见,创造性的采用脱皮处理后的青稞米作为青稞β‑葡聚糖的提取原料,提升了青稞β‑葡聚糖的纯度和提取率,在领域内具有重要应用意义和推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及青稞加工技术领域,具体涉及一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法。
背景技术
青稞(拉丁学名:Hordeum vulgare Linn.var.nudumHook.f.),禾本科大麦属植物,为大麦的一种变种,是藏族常见的粮食作物,主要分布在西藏、青海、四川省甘孜和阿坝藏族羌族自治州、甘肃省甘南藏族自治州以及云南、贵州的部分地区。青稞作为大麦的一种特殊类型,其营养成分也较水稻、小麦、玉米为高,是食用、饲用、酿造及药用兼用的作物。在粮食作物中,青稞具有高蛋白质、高纤维、高维生素、低脂肪、低糖等特点;其蛋白质含量为6.35%~21.00%,平均值为11.31%,高于小麦、水稻、玉米。淀粉含量为40.54%~67.68%,平均值为59.25%,普遍含有74%~78%支链淀粉,有些甚至高达或接近100%。粗脂肪为1.18%~3.09%,平均值为2.13%,比玉米和燕麦低,但高于小麦和水稻;它还含有降胆固醇作用的油酸、亚油酸、亚麻酸等;可溶性纤维和总纤维含量均高于其它谷类作物;青稞富含B族维生素、维生素C等;所含微量元素钙、磷、铁、铜、锌、锰、硒都高于玉米,其中,铁的含量高于小麦、水稻。
由于青稞是海拔3500米以上唯一生长成熟的一种作物,高海拔缺氧,高辐射,温度低,昼夜温差大的等极致的气候环境孕育了青稞的丰富的营养价值和保健功能。青稞中含有丰富的β-葡聚糖,其也是谷物中β-葡聚糖含量最高的一种作物,青稞β葡聚糖的含量约占青稞的3-5%之间。近年来对于β-葡聚糖的体内和体外研究显示,青稞β-葡聚糖可从吸附油脂、胆盐、胆固醇、抑制胰脂肪酶活性4个途径达到降血脂的效果,可增加MnSOD(锰超氧化物歧化酶)对血管生成的影响,对于预防缺血性重塑和心力衰竭有重要意义,研究还发现了其在免疫调节和抑制肿瘤细胞活性中也有重要作用。正因如此,近年来青稞及青稞β-葡聚糖越来越成为行业内的研发热点。在青稞β-葡聚糖的研究中,领域内大部分文献都称青稞β-葡聚糖富含在青稞麸皮当中,所以很多青稞β-葡聚糖的提取原料选用麸皮,但是发明人研究发现,利用麸皮提取青稞β-葡聚糖始终效果欠佳,提取率不理想。因此,亟需开发一种新的青稞β-葡聚糖的提取及制备工艺。
发明内容
本发明意在提供一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法,以解决现有技术中青稞β-葡聚糖提取效果不理想的问题。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法,以脱皮后的青稞米为原料,经碱液提取、离心处理后,浓缩、醇沉、干燥得到青稞β-葡聚糖,离心处理分别利用卧螺离心机和碟片离心机对提取液进行离心。
本方案的原理及优点是:实际应用时,本技术方案中,对于现有技术中青稞β-葡聚糖提取效果不理想的问题进行反向原因分析:青稞β葡聚糖的含量约占青稞的3-5%,现有技术中,大量研究和文献报道青稞β-葡聚糖富含在青稞麸皮中,因此,前期的研发大多聚焦于以青稞麸皮为原料,提取青稞β-葡聚糖,通过对青稞脱皮工艺进行优化,降低青稞麸皮的损耗,以此来提升青稞β-葡聚糖的含量。但是通过前期大量的测试发现,青稞麸皮中青稞β-葡聚糖的含量约为2-3%,始终无法有更高的突破。发明人通过检测发现,脱皮青稞米的β-葡聚糖含量可以达到4.5-6.5,故而尝试利用脱皮处理后的青稞米进行青稞β-葡聚糖的提取,结果发现每100克粉碎青稞米可得青稞β-葡聚糖6.3-8.8克之间,提取率约为50%。本技术方案在确定了青稞β-葡聚糖的提取原料后,对提取及处理工艺进行了进一步的优化,青稞β-葡聚糖水溶液是高粘液体,会给分离杂质造成很多困难,尤其是工业生产;同时溶液中杂质的比重和水很接近,给离心分离带来很大困难,造成生产出来的青稞β-葡聚糖的提取率低和纯度较低,这也是工业化生产青稞β-葡聚糖的技术难点。本方案在离心除杂阶段,创造性的采用了卧螺离心机+碟片离心机的组合分离的方式,通过卧螺离心机除去提取液中的大颗粒杂质,再利用碟片离心机除去小颗粒杂质,能够避免杂质干扰青稞β-葡聚糖的提取效果,进而提升青稞β-葡聚糖的纯度和提取率。
本技术方案的有益效果在于:
1、本技术方案克服了现有技术偏见,创造性的采用脱皮处理后的青稞米作为青稞β-葡聚糖的提取原料,提升了青稞β-葡聚糖的纯度和提取率。
2、本技术方案中,通过对青稞β-葡聚糖的工艺进行优化,采用了卧螺离心机+碟片离心机的组合分离的方式,通过卧螺离心机除去提取液中的大颗粒杂质,再利用碟片离心机除去小颗粒杂质,能够避免杂质干扰青稞β-葡聚糖的提取效果,进而提升青稞β-葡聚糖的纯度和提取率。采用本技术方案的工艺每100克粉碎青稞米可得青稞β-葡聚糖6.3-8.8克之间,提取率约为50%,在领域内具有重要应用意义和推广价值。
优选的,作为一种改进,卧螺离心机离心的条件为主机频率44-48Hz,副机频率40-44Hz,进料速度500-1000kg/h,转速3200-3600r/min。
本技术方案中,在离心阶段卧螺离心机主要去除大颗粒杂质,离心的条件对于提取液的除杂效果具有较大影响,频率和转速呈线性关系,频率越高,转速越高。卧螺离心机的最高转速是一定的,本技术方案选用的LW350SD*1400型卧螺离心机最高转速3700转,最大频率50Hz,通过调节频率来调整转速,转速越大,分离效果越好。主机频率和副机频率要有一定的差额,这样的转速差可以调整排渣的速度,转速差越大,排渣速度越快,但是转速差也不能过大,长径比4:1的转轴如果转速差过大会影响机器的平衡,一般转速频率差控制在5以内,综上,上述的条件为经过大量实验验证的优选条件。
优选的,作为一种改进,碟片离心机离心的条件为进料速度300-1000kg/h,碟片转速7000r/min,排渣频率5-10min/次。
本技术方案中,在离心阶段,碟片离心机主要去除小颗粒杂质,本技术方案选用的KZG-WL350D碟片离心机转速是一定的,通过调整碟片间隙和进料速度来达到控制分离效果的目的;进料速度越慢,分离效果越好,碟片间的缝隙和要分离的杂质大小越接近并且略大,分离效果越好,上述的条件为经过大量实验验证的优选条件。
优选的,作为一种改进,碱液提取的条件为提取温度30-50℃,提取时间2h,提取pH7-10。
青稞米中含有大量的淀粉,现有技术中通常提取温度为80℃左右,高于淀粉的糊化温度。本技术方案中,通过对原料及提取工艺的优化,使得其在较低温度下即可实现青稞β-葡聚糖的提取,低温提取可疑防止淀粉的糊化,从而降低提取液粘度,易于后续杂质的分离,且相较于传统的80℃左右提取,降低了提取的难度及能耗。
优选的,作为一种改进,浓缩过程为减压浓缩,减压浓缩的压力为-0.06~-0.08MPa,温度为60℃。
本技术方案中,浓缩的目的是降低水分,提高产物的浓度,进而减少醇沉的酒精用量。在上述的参数范围下,能够通过降低压力,来降低水的沸点,使之在低温下沸腾挥发,降低能耗。
优选的,作为一种改进,醇沉过程的条件为:乙醇浓度为95%,添加浓缩液质量1-2倍的食用级乙醇,搅拌10min后静置30min,静置后过滤。
本技术方案中,乙醇的浓度和产物的分子量有关,乙醇浓度越高,醇沉的产物分子量越小。青稞β-葡聚糖的分子量是一个分布,平均分子量大于10000道尔顿,提取工艺的不同,葡聚糖的平均分子量也会有所不同,本技术方案的提取工艺平均分子量10000-100000道尔顿之间。乙醇浓度过大,产物的产量相对会提高,但乙醇的消耗也会提高,另外从安全生产的角度考虑,乙醇的浓度不易过大。乙醇浓度过小,产物有一部分不会被沉淀,造成提取率过低。
优选的,作为一种改进,过滤后将滤渣进行重悬并再次搅拌、静置、过滤处理。
本技术方案中,重悬的目的是清洗产物中的残留乙醇以及部分可溶于水的小分子产物,降低干燥工序的安全隐患,调节pH值接近中性。
优选的,作为一种改进,烘干的条件为:干燥温度40-60℃,干燥时间4h。
本技术方案中,干燥温度过高会引起美拉德反应,而干燥温度过低会造成干燥时间延长,不适用于实际生产。
优选的,作为一种改进,干燥后对所得粉末进行粉碎、过筛处理,筛网直径80目。
本技术方案中,通过对粉末进行过筛处理,能够保证粒度均一,品质一致性好。
优选的,作为一种改进,还包括乙醇回收步骤,采用乙醇回收塔进行乙醇的循环回收。
本技术方案中,每批次青稞β-葡聚糖使用后可回收酒精的量约为100-300kg,纯度约为50%,经过回收塔循环回收以后,可以得到95%的乙醇循环利用,废液排放量的酒精含量低于0.5%。在研发过程中,发明人也曾尝试使用减压回流的方式回收乙醇,但是得到的乙醇含量仅为70%左右,回收利用度低。而使用JH-400酒精回收塔,循环回收,间歇工作,节能,酒精综合利用率高。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明,但本发明的实施方式不限于此。若未特别指明,下述实施方式所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段;所用的实验方法均为常规方法;所用的材料、试剂等,均可从商业途径得到。
实施例1
一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、碱液提取:取100kg脱皮后的青稞米(60-80目,藏青25,脱皮去掉麸皮层和糊粉层,保留胚乳层),加入1800kg的饮用水,而后加入饱和碳酸钠溶液将pH值调整到8.5-9.5,加热并搅拌,待温度达到45℃时,计时并提取2h。青稞的脱皮采用苏州佐柱机械的VCW5A型脱皮机,脱皮过程中的参数条件为:电流:150、120,75A;流量:4.5吨/小时;风压0.7-0.8kpa;砂辊和筛板间距:4.5,5.0,5.0mm。
步骤二、离心处理:离心处理过程采用卧螺离心机(LW350SD*1400型卧螺离心机)和碟片离心机(KZG-WL350D碟片离心机)分别进行离心处理,其中卧螺离心机处理的条件为:主机频率48Hz,副机频率44Hz,进料速度1000kg/h,转速3600r/min,使得液相中的固含量在5%以下,收集清液至缓冲罐内暂存。
将缓冲罐内的清液通过碟片离心机进行二次离心,碟片离心机处理时的条件为:进料速度500kg/h,碟片转速7000r/min,排渣频率5min/次,当液相中的固含量2%以下时,停止离心。
步骤三、浓缩:将离心后获得的清液进行减压浓缩处理,减压浓缩的条件为压力-0.06~0.08MPa,温度60℃;浓缩液质量为120kg左右。
步骤四、醇沉:称重后加入浓缩液等质量的95%食用级乙醇,搅拌10min后,静置30min,静置后200目滤布过滤,清液回收。
步骤五、干燥:将上层滤渣加入100kg饮用水,搅拌10min后,静置30min,静置后200目纱布过滤。而后收集滤渣并放入热风循环干燥箱内干燥,干燥温度为60℃,干燥时间为4h。
步骤六、粉碎:将干燥后的固体原料用万能粉碎机粉碎(筛网目数80目)成粉末,即得青稞β-葡聚糖固体粉末。
步骤七、乙醇回收:采用JH-400型乙醇回收塔进行乙醇的循环回收,得到纯度为95%的乙醇,可实现循环利用。
本实施例中,每批次青稞β-葡聚糖的可回收酒精的量约为120kg,纯度约为50%,经过回收塔循环回收以后,可以得到95%的乙醇循环利用,废液排放量的酒精含量低于0.5%。在研发过程中,发明人也曾尝试使用减压回流的方式回收乙醇,但是得到的乙醇含量仅为70%左右,回收利用度低。而使用JH-400酒精回收塔,循环回收,间歇工作,节能,酒精综合利用率高。
实验例一青稞β-葡聚糖原料优化实验
分别以青稞麸皮、含皮青稞米、脱皮青稞米I(脱去胚芽、糊粉层、亚糊粉层和部分胚乳层)、脱皮青稞米II(脱去胚芽、糊粉层、亚糊粉层)、脱皮青稞米III(脱去胚芽)为原料,采用实施例1的提取工艺提取青稞β-葡聚糖,并对青稞β-葡聚糖的纯度和提取率进行计算,结果如表1所示。提取率=提取物的质量×β-葡聚糖的纯度/原始物料中β-葡聚糖的含量。
从表1数据可知,采用传统的青稞麸皮作为原料提取青稞β-葡聚糖,其提取率和纯度分别为36%和41%;利用含皮青稞米作为原料提取青稞β-葡聚糖,其提取率和纯度分别为38%和40%;而利用脱皮青稞米作为原料提取青稞β-葡聚糖,其提取率和纯度显著提升,且以脱皮青稞米I(脱去胚芽、糊粉层、亚糊粉层和部分胚乳层)、脱皮青稞米II(脱去胚芽、糊粉层、亚糊粉层)为最佳,青稞β-葡聚糖提取率和纯度均在50%以上。
表1
实验例二提取条件的优化
1、提取温度的优化,以脱皮青稞米I为原料,以提取温度为变量,其余参数同实施例1不变的条件下,探究40℃、45℃、55℃、60℃、80℃条件下对青稞β-葡聚糖的纯度和提取率的影响。结果如表2所示:随着提取温度的升高,青稞β-葡聚糖的纯度和提取率呈现先升高后降低的非线性趋势。当提取温度从40℃提升至50℃,青稞β-葡聚糖的纯度和提取率分别上升至54%和51%,继续升温,两者均出现不同趋势的下降。而当温度升高至80℃时,青稞β-葡聚糖的纯度和提取率又出现小幅上高,但80℃高温提取一方面会造成成分损耗,而且能耗较高。
表2
2、提取时间的优化,以脱皮青稞米I为原料,以提取时间为变量,其余参数同实施例1不变的条件下,探究0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h条件下对对青稞β-葡聚糖的纯度和提取率的影响。结果如表3所示:随着提取时间的延长,青稞β-葡聚糖的纯度和提取率呈现先升高后稳定的趋势。当提取时间从0.5h延长至2h,青稞β-葡聚糖的纯度和提取率均上升至53%,继续延长提取时间,对于青稞β-葡聚糖的纯度和提取率无明显影响。
表3
3、提取pH的优化,以脱皮青稞米I为原料,以提取pH为变量,其余参数同实施例1不变的条件下,探究pH为7、8、8.5、9、9.5、10条件下对对青稞β-葡聚糖的纯度和提取率的影响。结果如表4所示。
表4
实验例三除杂方式的优化
本实验以脱皮青稞米I为原料,以除杂方式为变量,其余参数同实施例1不变的条件下,探究不同除杂方式对除杂效果及青稞β-葡聚糖提取效果的影响,具体实验设计及实验结果如表5所示,从表5数据可知,单独使用卧螺离心机能够将固形物含量降至5%,而采用本技术方案卧螺离心机与碟片离心机联合使用,可以将清液固形物含量降至2%以下,效果显著。而更换其他的过滤方式效果均欠佳。
其中,分离效果的评价标准如下:取离心后清液15ml置于离心管中,用台式离心机,转速6000转/分,离心5分钟,取出离心管观察离心管中下部的固形物占比,大于20%的定为差,5-20%定为较差,2-5%定为较好,小于2%以下定为好。
表5
实验例四不同提取方式下获得的青稞β-葡聚糖二型糖尿病模型小鼠空腹血糖测试
实验方法:
动物模型的建立方法:取健康Wistar大鼠(SPF级,雄性,体重100~150g,甘肃中医学院动物中心提供合格证号:SCXK(甘)2004-0006),适应性饲养1周,检疫合格后,按体重随机分为正常对照组和造模组,其中正常对照组10只,喂常规饲料;造模组110只,喂高脂饲料(猪油20%、蔗糖20%、蛋黄粉3%、胆固醇2.5%、胆酸钠1%、常规饲料53.5%)。饲养5~6周后,禁食过夜(不禁水),腹腔注射小剂量STZ(30mg/kg,链脲佐菌素临用前用0.1mol/LpH4.0的枸橼酸/枸橼酸钠缓冲液配成6mg/ml的溶液,且在10min内用完),诱导建立2型糖尿病模型动物。6d后,断尾采集空腹静脉血,用葡萄糖氧化酶法测定血糖,以血糖值高于11.1mmol/L者视为建模成功。
采用Wistar大鼠,利用高脂高糖饲料正常饲养5~6周后得,腹腔一次性注射链脲佐菌素诱发2型糖尿病(T2DM)动物模型。随机分为模型组、二甲双胍组、PJT低剂量组、PJT高剂量组,灌胃给予相应的药物后,于给药后0、2、5、8、12、16d、20d以葡萄糖氧化酶法测定空腹尾静脉血糖值。实验室温度21~25℃,湿度30~50%。
PJT表示上述实施例1制备得到的葡聚糖。PJT低剂量组的剂量为:灌胃0.4g/kg·d(每kg大鼠每天灌胃0.4g);PJT高剂量组的剂量为灌胃1.2g/kg·d;二甲双胍组为灌胃二甲双胍片250mg/kg·d;模型组灌胃饮用水1.2ml/100g·d。
实验组一用表1中脱皮青稞米I为原料,采用实施例1的方法得到的青稞β-葡聚糖(纯度50%);
实验组二用青稞麸皮为原料,采用碱提酸沉(碳酸钠溶液调pH值9.0,温度80℃,提取2小时。然后用盐酸调pH至4.5,离心过滤,清液加入淀粉酶和糖化酶进行酶解,用膜分离浓缩,喷雾干燥得到的青稞β-葡聚糖,纯度38%)。第20d的检测结果如表6所示,模型鼠经过不同处理20d后,模型组血糖浓度均有较大幅度升高,而低剂量组与二甲双胍组血糖浓度上升相对较小,高剂量组血糖浓度有一定程度的下降。且结合高剂量组(对应剂量为:每kg大鼠每天灌胃1.2g)数据可知,采用本技术方案获得的青稞β-葡聚糖(实验组一)更有利于降低小鼠的空腹血糖,其显著低于传统工艺获得的青稞β-葡聚糖(实验组二)。
表6
实验组别 | 检测指标 | 模型组 | 低剂量组 | 高剂量组 | 二甲双胍组 |
实验组一 | 血糖浓度 | 19.0mmol/L | 16.9mmol/L | 8.3mmol/L | 17.7mmol/L |
实验组二 | 血糖浓度 | 19.8mmol/L | 18.9mmol/L | 10.8mmol/L | 17.3mmol/L |
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明技术方案的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法,其特征在于:以脱皮后的青稞米为原料,经碱液提取、离心处理后,浓缩、醇沉、干燥得到青稞β-葡聚糖、乙醇回收,所述碱液提取的条件为提取温度40-50℃,提取pH8.5-9.5;所述离心处理分别利用卧螺离心机和碟片离心机对提取液进行离心。
2.根据权利要求1所述的一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法,其特征在于:所述卧螺离心机离心的条件为主机频率44-48Hz,副机频率40-44Hz,进料速度500-1000kg/h,转速3200-3600r/min。
3.根据权利要求2所述的一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法,其特征在于:所述碟片离心机离心的条件为进料速度300-1000kg/h,碟片转速7000r/min,排渣频率5-10min/次。
4.根据权利要求3所述的一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法,其特征在于:所述碱液提取的提取时间2h。
5.根据权利要求4所述的一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法,其特征在于:所述浓缩过程为减压浓缩,减压浓缩的压力为-0.06~-0.08MPa,温度为60℃。
6.根据权利要求5所述的一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法,其特征在于:所述醇沉过程的条件为:乙醇浓度为95%,添加浓缩液质量1-2倍的食用级乙醇,搅拌10min后静置30min,静置后过滤。
7.根据权利要求6所述的一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法,其特征在于:过滤后将滤渣进行重悬并再次搅拌、静置、过滤处理。
8.根据权利要求7所述的一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法,其特征在于:所述干燥的条件为:干燥温度40-60℃,干燥时间4h。
9.根据权利要求8所述的一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法,其特征在于:干燥后对所得粉末进行粉碎、过筛处理,筛网直径80目。
10.根据权利要求1所述的一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法,其特征在于:所述乙醇回收步骤,采用乙醇回收塔进行乙醇的循环回收。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211493805.5A CN115850531B (zh) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | 一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211493805.5A CN115850531B (zh) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | 一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115850531A CN115850531A (zh) | 2023-03-28 |
CN115850531B true CN115850531B (zh) | 2024-05-10 |
Family
ID=85666715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211493805.5A Active CN115850531B (zh) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | 一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115850531B (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102585030A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-07-18 | 西藏天麦力健康品有限公司 | 利用谷物提取β-葡聚糖的方法 |
CN105646301A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-06-08 | 陈虎 | 从大蒜中提取蒜氨酸联产蒜多糖和蒜粉的方法 |
CN105777932A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-07-20 | 劲牌生物医药有限公司 | 一种具有辅助降血糖功效的低分子量青稞β-葡聚糖的制备方法 |
CN117088995A (zh) * | 2023-09-12 | 2023-11-21 | 西藏藏谷原食品科技有限公司 | 一种青稞β-葡聚糖及其制备方法 |
-
2022
- 2022-11-25 CN CN202211493805.5A patent/CN115850531B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102585030A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-07-18 | 西藏天麦力健康品有限公司 | 利用谷物提取β-葡聚糖的方法 |
CN105646301A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-06-08 | 陈虎 | 从大蒜中提取蒜氨酸联产蒜多糖和蒜粉的方法 |
CN105777932A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-07-20 | 劲牌生物医药有限公司 | 一种具有辅助降血糖功效的低分子量青稞β-葡聚糖的制备方法 |
CN117088995A (zh) * | 2023-09-12 | 2023-11-21 | 西藏藏谷原食品科技有限公司 | 一种青稞β-葡聚糖及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
应用与环境生物学报;谢容 等;应用与环境生物学报;第28卷(第04期);第971-981页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115850531A (zh) | 2023-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Singh et al. | Comparison of modified dry‐grind corn processes for fermentation characteristics and DDGS composition | |
CN103719880B (zh) | 高活性紫甘薯膳食纤维的制备方法 | |
CN102585030B (zh) | 利用谷物提取β-葡聚糖的方法 | |
CN104223125B (zh) | 一种制备马铃薯渣膳食纤维的方法 | |
CN104472851B (zh) | 一种酶法处理富硒大米生产富硒蛋白粉的方法 | |
CN101347216B (zh) | 红枣营养浓缩液的制备方法 | |
CN101906351B (zh) | 一种低酸值米糠原油的制备方法 | |
CN105192723B (zh) | 一种玛咖膳食纤维及其制备方法和应用 | |
CN1952094A (zh) | 一种水酶法提取葵花籽油及回收蛋白质的方法 | |
CN104757564B (zh) | 一种利用花生壳制备膳食纤维的方法 | |
CN106072672A (zh) | 一种活化麦麸膳食纤维的生产工艺 | |
CN113729217A (zh) | 一种青稞酵素及其制备方法 | |
CN107022588A (zh) | 利用内切菊粉酶以菊苣或菊芋为原料生产低聚果糖 | |
CN102134285A (zh) | 一种残次坛紫菜多糖的制备方法 | |
KR101170685B1 (ko) | 쌀가공 부산물로부터 수용성 식이섬유의 제조방법 | |
CN104846031A (zh) | 一种利用发酵法提取燕麦β-葡聚糖的方法 | |
CN111150069A (zh) | 采用酶解法结合喷雾干燥制备芦笋副产物膳食纤维的方法 | |
CN115850531B (zh) | 一种具有降糖功能的青稞β-葡聚糖的制备方法 | |
CN112941128B (zh) | 一种从银耳中提取银耳多糖的方法 | |
CN117186264A (zh) | 一种绿色高效提取青稞β-葡聚糖的方法 | |
CN110628846B (zh) | 一种高温高压处理制备低聚木糖的方法 | |
CN112920886A (zh) | 一种牡丹籽小分子油的酶解制备方法 | |
CN112262942A (zh) | 酶解燕麦粉 | |
CN219784695U (zh) | 一种青稞β-葡聚糖加工系统 | |
CN103382230A (zh) | 从西瓜皮提取果胶的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |