專利名稱：以裸燕麥麩皮為原料獲得高產(chǎn)率燕麥多糖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于燕麥深加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種以裸燕麥麩皮為原料獲得高產(chǎn)率燕麥多糖的方法。
背景技術(shù)：
膳食纖維(Dietary Fiber)是一種天然有機(jī)高分子化合物，是由單糖脫水聚合而成的非淀粉類多糖，不能被人體內(nèi)消化酶分解，但能被大腸內(nèi)的微生物降解和利用，是維持 健康不可缺少的一類糖類物質(zhì)。以往的研究認(rèn)為燕麥多糖的主成分為葡聚糖，其分子結(jié)構(gòu)是D-葡萄糖以 β-(1，3)和β_(1，4)糖苷鍵連接而成的線性多糖，兩種糖苷鍵的比例大致為7 3;燕麥 β-葡聚糖中β_(1，3)和β-(1，4)糖苷鍵分布既非完全有序，也非完全無(wú)序，其中β_(1， 3)鍵單個(gè)存在，β_(1，4)鍵則2、3個(gè)連接存在，最大可達(dá)14個(gè)葡聚糖單位；β-葡聚糖不 是獨(dú)立的物質(zhì)，而和蛋白質(zhì)、戊聚糖等緊密結(jié)合在一起。從燕麥麩中提取所得的燕麥多糖能溶于水、酸和稀堿，不溶于乙醇，但其溶解性受 燕麥多糖顆粒大小、β-葡聚糖酶活性、溫度、PH和介質(zhì)離子的影響。高純度的燕麥多糖為 白色，無(wú)味完全中性，它的化合物結(jié)構(gòu)和作用功能比較理想，不含谷蛋白和肌醇六磷酸，重 金屬和農(nóng)藥的殘留極少，也不含微生物，比較穩(wěn)定，幾乎不受溫度和PH的影響，具有高粘度 特性、較強(qiáng)的持水性、良好的乳化性和乳化穩(wěn)定性能，纖維網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定。流變特性是由β-葡聚糖的結(jié)構(gòu)、分子大小以及溶液中的形狀所決定的。K. Autio 等研究了燕麥葡聚糖在不同溫度、濃度、剪切率等條件下的流變特性，研究表明 0. 2-1. 56% β-葡聚糖的流動(dòng)曲線符合Power-law模型，表現(xiàn)剪切變稀的假塑性流體。 Doublier andWood研究認(rèn)為，含有80%的β -葡聚糖燕麥膠，在溶液中表現(xiàn)為無(wú)規(guī)則的卷 曲行為，并指出，在濃度高于0. 3%時(shí)，粘度和濃度是高度相關(guān)的。Kulicke的研究則表明在 濃度高于臨界濃度時(shí)，粘度和濃度呈現(xiàn)指數(shù)升高關(guān)系。I. A. Nnarm等比較了燕麥膠和其他食 品膠體在不同剪切速率的粘性行為和膠體特性，表明了燕麥β-葡聚糖可以和瓜兒膠等其 它食品膠體復(fù)配應(yīng)用于食品工業(yè)中。β-葡聚糖的相對(duì)分子質(zhì)量和濃度還會(huì)影響到凝膠性，相對(duì)分子質(zhì)量減小和 葡聚糖解聚會(huì)使黏性下降，凝膠性能增加；相對(duì)分子質(zhì)量低的葡聚糖比相對(duì)分子質(zhì)
量高的葡聚糖更容易形成凝膠。多糖的凝膠性可以廣泛應(yīng)用于果醬、布丁等食品中影 響食品的質(zhì)地。由于燕麥多糖多與蛋白質(zhì)結(jié)合存在，故在提取時(shí)存在困難，現(xiàn)有提取方法無(wú)法充 分提取燕麥多糖，產(chǎn)率較低。通過(guò)檢索，發(fā)現(xiàn)兩篇與本發(fā)明相關(guān)的專利文獻(xiàn)，其一是一種從燕麥麩皮中綜合提 取燕麥淀粉、蛋白粉、β-葡聚糖的方法(CN101558845)，主要包括以下步驟1.燕麥麩皮浸 泡、磨漿；2.漿液分離出淀粉；3.液體組分調(diào)ρΗ值沉淀析出燕麥蛋白；4.濾液分離β-葡 聚糖；5.燕麥淀粉的分離與提純；6.燕麥蛋白的提純。其二是一種提取燕麥葡聚糖的方法(CN1869077)，包括如下步驟1)將燕麥麩皮在50_60°C下加水?dāng)嚢瑁{(diào)節(jié)pH 8-10 ；2) 加入蛋白酶在45-60°C下處理水解燕麥麩皮中的蛋白；3)加入α-淀粉酶在80°C下處理， 過(guò)濾，得到澄清液體；4)采用截留分子量為30000-50000Da的超濾膜過(guò)濾，得到β -葡聚糖 溶液，冷凍干燥得到β-葡聚糖產(chǎn)品。上述兩篇專利文獻(xiàn)大都是在燕麥多糖的產(chǎn)率上有所改進(jìn)，但與本專利申請(qǐng)的技術(shù)方案有本質(zhì)上的不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種以裸燕麥麩皮為原料獲得高產(chǎn)率燕麥多糖的方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種以裸燕麥麩皮為原料獲得高產(chǎn)率燕麥多糖的方法，步驟為(1)超微粉碎前處理裸燕麥麩皮經(jīng)超微粉碎，使裸燕麥麩皮的細(xì)度達(dá)到200目以 上；(2)乙醇前處理經(jīng)超微處理的裸燕麥麩皮加入50% -80% (V/V)的乙醇水溶液， 料液比例為1 (3-4) (g/v)，于60-80°C保溫10-40min，棄去上清液，下層不溶物重復(fù)上次 操作2-3次；(3)水提取水與裸燕麥麩皮原料的比例為(6-10) KmL g)，于70_90°C保溫 80-120min,過(guò)濾，收集濾液，不溶物重復(fù)上述操作2次，合并濾液，真空濃縮至原體積的三 分之一；(4)淀粉脫除工藝每1000L濾液加入3000-6000U的耐熱淀粉酶，加熱到95°C以 上保持10-30min，冷卻到60°C，加入糖苷酶3000-6000U，保持10_30min ；(5)等電點(diǎn)脫除蛋白質(zhì)將提取液的PH值調(diào)節(jié)到4.5，于0-30°C靜置2_4h，離心或 過(guò)濾，收集上清液或?yàn)V液，調(diào)節(jié)該溶液的PH為6. 0-7. 0，真空濃縮至原體積的二分之一；(6)真空濃縮真空度< 0. IMPa，45-65°C下將提取液濃縮到10%以上；(7)乙醇沉淀于攪拌條件下緩慢加入乙醇到料液中，使乙醇濃度大于70%，于 0-30°C靜置6-24h，過(guò)濾或離心分離，收集固體物質(zhì)，即得以裸燕麥麩皮為原料獲得高產(chǎn)率 燕麥多糖。而且，所述步驟(5)中的等電點(diǎn)脫除蛋白質(zhì)采用蛋白酶水解法脫除蛋白質(zhì)替代， 即每1000L濾液加入10000U 400000U的蛋白酶，于50_60°C保持20_40min，真空濃縮至 原體積的二分之一。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本發(fā)明以裸燕麥麩皮為原料，依次經(jīng)過(guò)超微粉碎處理和乙醇前處理，然后再提取 燕麥多糖的技術(shù)方法，以該技術(shù)獲得的燕麥多糖的提取得率大于12g燕麥多糖/IOOg裸燕 麥麩皮，所得燕麥多糖的單糖組成為木糖和葡萄糖，(1 — 3)糖苷鍵與(1 — 4)糖苷鍵的比 例為 1 1. 3-1. 3:1。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，下述實(shí)施例是說(shuō)明性的，不是限定性的，不能以下述實(shí)施例來(lái)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明具體實(shí)施例1、稱取IOOOkg裸燕麥麩皮，采用超微粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，使其細(xì)度達(dá)到200目以上。2、經(jīng)上述加工處理的裸燕麥麩皮加入50%-80% (V/V)的乙醇水溶液，料液比例為1 (3-4) (g裸燕麥麩皮/V乙醇溶液)，于60-80°C保溫10-40min，棄去上清液，下層不 溶物重復(fù)上次操作2-3次。3、經(jīng)乙醇處理的裸燕麥麩皮，揮發(fā)去除乙醇，加入蒸餾水，料/液比為(6 10) 1 (mL蒸餾水g裸燕麥麩皮)，于70°C 90°C保溫80min 120min，過(guò)濾，收集濾 液，不溶物重復(fù)上述操作2次，合并濾液，真空濃縮至原體積的三分之一。4、在濾液中加入10000-60000U的耐熱淀粉酶，加溫至95°C以上，保溫10_30min， 冷卻至60°C，加入糖苷酶10000-60000U，保持10_30min。5、調(diào)節(jié)提取液的pH為4. 5，0-30°C靜置2_4h，離心或過(guò)濾，收集上清液或?yàn)V液，調(diào) 節(jié)該溶液的PH為7. 0，真空濃縮至原體積的二分之一；或?qū)⑻崛∫杭尤?0000 4000000U 的蛋白酶，于50-60°C保持20-40min，真空濃縮至原體積的二分之一。6、真空度< 0. IMPa，45-65°C下將提取液濃縮到10%以上；7、于劇烈攪拌下，向提取濃縮液中緩慢加入乙醇，使乙醇的濃度大于70%，并于 0-30°C靜置6-24h，過(guò)濾或離心分離，收集固體物質(zhì)，冷凍干燥或熱風(fēng)干燥，得燕麥多糖。通過(guò)分析，以該技術(shù)獲得的燕麥多糖的提取得率大于12g燕麥多糖/IOOg裸燕麥 麩皮，所得燕麥多糖的單糖組成為木糖和葡萄糖，(1 — 3)糖苷鍵與(1 — 4)糖苷鍵的比例 為 1 1. 3-1. 3 1。
權(quán)利要求
一種以裸燕麥麩皮為原料獲得高產(chǎn)率燕麥多糖的方法，其特征在于步驟為(1)超微粉碎前處理裸燕麥麩皮經(jīng)超微粉碎，使裸燕麥麩皮的細(xì)度達(dá)到200目以上；(2)乙醇前處理經(jīng)超微處理的裸燕麥麩皮加入50％-80％(V/V)的乙醇水溶液，料液比例為1∶(3-4)(g/v)，于60-80℃保溫10-40min，棄去上清液，下層不溶物重復(fù)上次操作2-3次；(3)水提取水與裸燕麥麩皮原料的比例為(6-10)∶1(mL∶g)，于70-90℃保溫80-120min，過(guò)濾，收集濾液，不溶物重復(fù)上述操作2次，合并濾液，真空濃縮至原體積的三分之一；(4)淀粉脫除工藝每1000L濾液加入3000-6000U的耐熱淀粉酶，加熱到95℃以上保持10-30min，冷卻到60℃，加入糖苷酶3000-6000U，保持10-30min；(5)等電點(diǎn)脫除蛋白質(zhì)將提取液的pH值調(diào)節(jié)到4.5，于0-30℃靜置2-4h，離心或過(guò)濾，收集上清液或?yàn)V液，調(diào)節(jié)該溶液的pH為6.0-7.0，真空濃縮至原體積的二分之一；(6)真空濃縮真空度＜0.1MPa，45-65℃下將提取液濃縮到10％以上；(7)乙醇沉淀于攪拌條件下緩慢加入乙醇到料液中，使乙醇濃度大于70％，于0-30℃靜置6-24h，過(guò)濾或離心分離，收集固體物質(zhì)，即得以裸燕麥麩皮為原料獲得高產(chǎn)率燕麥多糖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以裸燕麥麩皮為原料獲得高產(chǎn)率燕麥多糖的方法，其特征在 于所述步驟(5)中的等電點(diǎn)脫除蛋白質(zhì)采用蛋白酶水解法脫除蛋白質(zhì)替代，即每1000L濾 液加入10000U 400000U的蛋白酶，于50-60°C保持20_40min，真空濃縮至原體積的二分之一。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以裸燕麥麩皮為原料獲得高產(chǎn)率燕麥多糖的方法，是以裸燕麥麩皮為原料，經(jīng)超微粉碎處理、乙醇前處理、以水為提取溶劑多次提取、合并提取液、加入酶降解淀粉、等電點(diǎn)脫蛋白或蛋白酶水解法脫蛋白、真空濃縮、乙醇沉淀、靜置、抽濾、收集沉淀、冷凍干燥或熱風(fēng)干燥，得到燕麥多糖。本發(fā)明提取的燕麥多糖的提取得率大于12g燕麥多糖/100g裸燕麥麩皮，所得燕麥多糖的單糖組成為木糖和葡萄糖，(1→3)糖苷鍵與(1→4)糖苷鍵的比例為1∶1.3～1.3∶1。
文檔編號(hào)C12P19/14GK101798585SQ20101014210
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者張民, 梁漪, 白鑫 申請(qǐng)人:天津科技大學(xué)