專利名稱:一種從熱榨花生粕中提取花生多糖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于食品加工方法領(lǐng)域，具體涉及一種從熱榨花生柏中提取花生多糖的方法。
背景技術(shù)：
花生柏是糧油加工企業(yè)的主要副產(chǎn)物之一，目前花生柏一般直接作為魚和禽畜的飼料，沒有進一步開發(fā)利用，造成了極大的資源浪費?；ㄉ刂卸嗵呛繛?2. 50%，研究表明，多糖具有抗氧化、抗腫瘤、降血脂、改善機體免疫功能等一系列的功能活性，如果能將花生柏中的多糖提取出來，必然大大提高花生加工利用的附加值。
目前從花生柏中提取花生多糖大多采用的方法是用酸或者是堿浸提花生多糖，采用超聲波或者是微波方法輔助提取花生多糖。
·[0004]任初杰等人在《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報》(2008(7): 251-254)的《堿提花生柏水溶性多糖工藝研究》中公開了一種從花生柏中提取多糖的方法，該文采用堿提的方法從花生柏中提取多糖，得到堿提花生多糖的最佳工藝條件為液料比34 :1，提取溫度88°C，堿濃度
O.68mol/L,時間2. 4h,提取次數(shù)I次，花生多糖的得率為為9. 79%。
王承明在ZL200710052936. 9披露了《一種從花生柏中提取的多糖及其提取方法》，該方法將原料花生柏加入強酸性溶液或弱酸或堿性溶液或水，浸提取出，經(jīng)離心分離沉淀后得到分離后的溶液；在該溶液中加入足量能使多糖沉淀的溶劑，使多糖充分沉淀；最后將沉淀液進行離心或過濾處理，得沉淀物，用無水乙醇和丙酮反復(fù)洗滌數(shù)次，冷凍干燥即得到粗多糖。在提取過程中將超聲或微波提取作為輔助手段，因此該提取方法的多糖得率達到了 11. 84%，提高了花生的加工利用的附加值。但是該方法的缺點是，使用水提方法得率較低，使用強酸強堿提取的多糖安全性受到質(zhì)疑。
楊衛(wèi)等人在《中國油脂》2010年第35卷第2期中公開了《超聲水提花生柏多糖工藝的研究》，該方法采用超聲對花生柏進行提取，在花生柏中加入蒸餾水超聲浸提，再離心，取上清液加入乙醇沉淀，過夜再離心，沉淀用蒸餾水溶解并定容，測定多糖，花生多糖的得率為I. 77%。
以上的方法，使用強酸或者是強堿提取花生多糖，作用條件強烈，對多糖活性及安全性或多或少的會帶來破壞，而且采用上述的方法來提取花生多糖，其得率并不高。因此需要設(shè)計一種能安全的、最大限度的將花生多糖從熱榨花生柏中提取出來的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于使用無毒、高效的生物酶提取花生柏中的多糖，最大限度的保留了多糖的功能特性，避免有機溶劑的污染，提高多糖的提取率。
本發(fā)明通過下述的技術(shù)方案來實現(xiàn)以上目的一種從熱榨花生柏中提取花生多糖的方法，包括對花生柏的前處理、多糖的提取、分離純化、干燥步驟，其特點是，采用生物酶對熱榨花生柏酶解提取其中的多糖，所采用的生物酶可以是纖維素酶，也可以是纖維素酶、木瓜蛋白酶和酸性蛋白酶組成的復(fù)合酶劑。采用纖維素酶、木瓜蛋白酶和酸性蛋白酶組成的復(fù)合酶系對熱榨花生柏進行酶解，較單一采用纖維素酶或者是單一的木瓜蛋白酶和酸性蛋白酶來酶解熱榨花生柏其花生多糖的提取率要高。
以上方法的具體步驟為
原料前處理將熱榨花生柏超微粉碎至350 500目，再對粉碎后的熱榨花生柏脫脂脫色，熱榨花生柏脫脂脫色條件是將熱榨花生柏原料在60 IOOml石油醚中、30 50°C下回流6 8h，分離出石油醚，將熱榨花生柏烘干，得到熱榨花生柏干粉。
生物酶提取反應(yīng)在熱榨花生柏干粉中加入濃度為O. 05 O. lmol/1檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液體系，緩沖溶液加入的質(zhì)量為花生柏干粉質(zhì)量的10 30倍，采用纖維素酶用量為花生柏干粉質(zhì)量的O. 3 O. 5%、木瓜蛋白酶用量為花生柏干粉質(zhì)量的O. 2 O. 4%、酸性蛋白酶用量為花生柏干粉質(zhì)量的O. 2 O. 4%，酶解溫度為30 50°C、pH4 6，酶解時間為I. 5h 5h。優(yōu)選的，纖維素酶的用量為花生柏干粉質(zhì)量的O. 5%、木瓜蛋白酶用量為花生柏干粉質(zhì)量的O. 4%，酸性蛋白酶用量為花生柏干粉質(zhì)量的O. 3%，酶解溫度為40°C、pH5. 5，酶解時間為250min。
滅酶酶解結(jié)束后,將反應(yīng)體系放置100°C沸水浴中滅酶4 6min,使酶失活。
分離純化提取液在4500r/min條件下離心15min取上清液，濃縮液體積為上清液的1/4，加入與濃縮液等體積的10%三氯乙酸使蛋白變性,沉淀,再在4500r/min條件下離心IOmin取上清液，加入4倍于濃縮液的95%乙醇，醇沉10 12h，離心，棄上清液，留沉淀，沉淀經(jīng)乙醇、丙酮反復(fù)沖洗后，冷凍干燥。
冷凍干燥步驟為在-55 °C條件下，冷凍干燥40 48h。
本發(fā)明的有益效果在于，采用了上述的生物酶和酶解工藝從熱榨花生柏中提取花生多糖，其反應(yīng)條件溫和，而且也能夠最大限度的提高多糖的提取效率、使多糖活性最大限度的得到保留，避免了傳統(tǒng)強酸強堿等有機溶劑對多糖活性及安全性的破壞，為工業(yè)副產(chǎn)物的綜合利用提供了一條高效、可循環(huán)、環(huán)保低碳的途徑。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作更進一步的說明，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更了解本發(fā)明，但并不以此限制本發(fā)明。
實施例I
將熱榨花生柏超微粉碎至350目，將熱榨花生柏原料在IOOml石油醚、50°C下回流8h，分離出石油醚，將熱榨花生柏烘干，得到熱榨花生柏干粉。
在熱榨花生柏干粉中加入濃度為O. lmol/1檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液體系，緩沖溶液加入的質(zhì)量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的10倍。加入纖維素酶、木瓜蛋白酶、酸性蛋白酶來酶解花生柏，所加的纖維素酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 3%、木瓜蛋白酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 2%、酸性蛋白酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 4%，在40°C下、pH5的條件下酶解2h。
酶解結(jié)束后,將反應(yīng)體系放置100°C沸水浴中滅酶5min，使酶失活。
提取液在4500r/min條件下離心15min取上清液，濃縮液體積為上清液的1/4，加入與濃縮液等體積的10%三氯乙酸使蛋白變性,沉淀,再在4500r/min條件下離心IOmin取上清液，加入4倍于濃縮液的95%乙醇，醇沉10h，離心，棄上清液。沉淀經(jīng)乙醇、丙酮反復(fù)沖洗后，冷凍干燥。
冷凍干燥條件為在-55 °C下，冷凍干燥48h。
采用苯酚硫酸法測得花生多糖的提取率為30. 50%，其計算公式為多糖提取率％=纖維素酶提取多糖含量/熱榨花生柏中多糖質(zhì)量(以下實施例同)。
對比實驗I :與以上實施例I中的不同之處在于，酶解熱榨花生柏干粉時僅加入纖維素酶，不加木瓜蛋白酶和酸性蛋白酶，纖維素酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 9%，其它步驟完全相同，所測得的花生多糖的提取率為19. 15%。對比實驗2 :與以上實施例I中的不同之處在于，酶解熱榨花生柏干粉時加入纖維素酶和木瓜蛋白酶，不加酸性蛋白酶，纖維素酶和木瓜蛋白酶的用量分別為花生柏干粉質(zhì)量的O. 5%、0. 4%，其它步驟完全相同，所測得的花生多糖的提取率為23. 36%
對比實驗3 :與以上實施例I中的不同之處在于，酶解熱榨花生柏干粉時加入纖維素酶和酸性蛋白酶，它們的用量分別為花生柏干粉質(zhì)量的O. 5%、0. 4%，其它步驟完全相同，所測得的花生多糖的提取率為24. 15%
由以上實驗可以看出，木瓜蛋白酶和酸性蛋白酶的加入，提高了花生多糖的提取率，采用纖維素酶、木瓜蛋白酶和酸性蛋白酶組成的復(fù)合酶系來酶解熱榨花生柏，比采用單一的纖維素酶來酶解熱榨花生柏其花生多糖的提取率要高得多。
實施例2
將熱榨花生柏超微粉碎至400目，將熱榨花生柏原料在IOOml石油醚、50°C下回流8h，分離出石油醚，將熱榨花生柏烘干，得到熱榨花生柏干粉。
在熱榨花生柏干粉中加入濃度為O. lmol/1檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液體系，緩沖溶液加入的質(zhì)量為花生柏干粉質(zhì)量的20倍，用纖維素酶、木瓜蛋白酶、酸性蛋白酶來酶解花生柏，所加的纖維素酶用量為熱榨花生干粉質(zhì)量的O. 3%、木瓜蛋白酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量為O. 4%，酸性蛋白酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 4%，在50°C、pH7的條件下酶解 250min。
酶解結(jié)束后,將反應(yīng)體系放置100°C沸水浴中滅酶5min，使酶失活。
提取液在4500r/min條件下離心15min取上清液，濃縮液體積為上清液的1/4，加入與濃縮液等體積的10%三氯乙酸使蛋白變性,沉淀,再在4500r/min條件下離心IOmin取上清液，加入4倍于濃縮液的95%乙醇，醇沉12h，離心，棄上清液。沉淀經(jīng)乙醇、丙酮反復(fù)沖洗后，冷凍干燥。
冷凍干燥條件為在-55 °C下，冷凍干燥40h。
采用苯酚硫酸法測得花生多糖的提取率為39. 71%。
實施例3
將熱榨花生柏超微粉碎至500目，將熱榨花生柏原料在IOOml石油醚、50°C下回流8h，分離出石油醚，將熱榨花生柏烘干，得到熱榨花生柏干粉。
在花生柏干粉中加入濃度為O. 08mol/l檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液體系，緩沖溶液加入的質(zhì)量為花生柏干粉質(zhì)量的20倍。加入纖維素酶、木瓜蛋白酶、酸性蛋白酶來酶解花生柏，所加的纖維素酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 4%、木瓜蛋白酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 3%、酸性蛋白酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 4%。在50°C下、pH5的條件下酶解3h。
酶解結(jié)束后,將反應(yīng)體系放置100°C沸水浴中滅酶5min，使酶失活。
提取液在4500r/min條件下離心15min取上清液，濃縮液體積為上清液的1/4，加入與濃縮液等體積的10%三氯乙酸使蛋白變性,沉淀,再在4500r/min條件下離心IOmin取上清液，加入4倍于濃縮液的95%乙醇，醇沉llh，離心，棄上清液。沉淀經(jīng)乙醇、丙酮反復(fù)沖洗后，冷凍干燥。
冷凍干燥條件為在-55 °C下，冷凍干燥45h。
采用苯酚硫酸法測得花生多糖的提取率為38. 23%。
實施例4·[0045]將熱榨花生柏超微粉碎至500目，將熱榨花生柏原料在IOOml石油醚、50°C下回流8h，分離出石油醚，將熱榨花生柏烘干，得到花生柏干粉。
在花生柏干粉中加入濃度為O. lmol/1檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液體系，緩沖溶液加入的質(zhì)量為花生柏干粉質(zhì)量的20倍。用纖維素酶、酸性蛋白酶和木瓜蛋白酶來酶解花生柏，所加的纖維素酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 3%、木瓜蛋白酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 2%，酸性蛋白酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 3%。在50°C下、pH5的條件下酶解3h。
酶解結(jié)束后,將反應(yīng)體系放置100°C沸水浴中滅酶5min，使酶失活。
提取液在4500r/min條件下離心15min取上清液，濃縮液體積為上清液的1/4，加入與濃縮液等體積的10%三氯乙酸使蛋白變性,沉淀,再在4500r/min條件下離心IOmin取上清液，加入4倍于濃縮液的95%乙醇，醇沉12h，離心，棄上清液。沉淀經(jīng)乙醇、丙酮反復(fù)沖洗后，冷凍干燥。
冷凍干燥條件為在-55 °C下，冷凍干燥40h。
采用苯酚硫酸法測得花生多糖的提取率為32. 15%。
實施例5
將熱榨花生柏超微粉碎至500目，將熱榨花生柏原料在90ml石油醚、50°C下回流8h，分離出石油醚，將熱榨花生柏烘干，得到熱榨花生柏干粉。
在熱榨花生柏干粉中加入濃度為O. lmol/1檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液體系，緩沖溶液加入的質(zhì)量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的20倍。用纖維素酶、木瓜蛋白酶、酸性蛋白酶來酶解花生柏，纖維素酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 5%、木瓜蛋白酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 4%、酸性蛋白酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 3%，在40°C下、pH5. 5的條件下酶解250min。
酶解結(jié)束后,將反應(yīng)體系放置100°C沸水浴中滅酶5min，使酶失活。
提取液在4500r/min條件下離心15min取上清液，濃縮液體積為上清液的1/4，加入與濃縮液等體積的10%三氯乙酸使蛋白變性,沉淀,再在4500r/min條件下離心IOmin取上清液，加入4倍于濃縮液的95%乙醇，醇沉12h，離心，棄上清液。沉淀經(jīng)乙醇、丙酮反復(fù)沖洗后，冷凍干燥。
冷凍干燥條件為在-55 °C下，冷凍干燥42h。
采用苯酚硫酸法測得花生多糖的提取率為42. 23%。[0058]對比實驗I :與以上實施例5中的不同之處在于，酶解熱榨花生柏干粉時加入纖維素酶、木瓜蛋白酶、酸性蛋白酶，纖維素酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 15%、木瓜蛋白酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 1%、酸性蛋白酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 1%，所測得的花生多糖的提取率為17. 25%。
對比實驗2 :與以上實施例5中的不同之處在于，酶解熱榨花生柏干粉時加入纖維素酶、木瓜蛋白酶、酸性蛋白酶，纖維素酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 25%、木瓜蛋白酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 05%、酸性蛋白酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的
O.05%，所測得的花生多糖的提取率為15. 77%
對比實驗3 :與以上實施例5中的不同之處在于，酶解熱榨花生柏干粉時加入纖維素酶、木瓜蛋白酶、酸性蛋白酶，纖維素酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 2%、木瓜蛋白酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 15%、酸性蛋白酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的
O.15%，所測得的花生多糖的提取率為22. 48%。
對比實驗4 :與以上實施例5中的不同之處在于，酶解熱榨花生柏干粉時加入纖維素酶、木瓜蛋白酶、酸性蛋白酶，纖維素酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 55%、木瓜蛋白酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 4%、酸性蛋白酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 3%，所測得的花生多糖的提取率為40. 55%。
對比實驗5 :與以上實施例5中的不同之處在于，酶解熱榨花生柏干粉時加入纖維素酶、木瓜蛋白酶、酸性蛋白酶，纖維素酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 28%、木瓜蛋白酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 4%、酸性蛋白酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 3%，所測得的花生多糖的提取率為34. 46%。
由以上實驗可以看出，加入不同量的纖維素酶、木瓜蛋白酶和酸性蛋白酶，對于花生柏中多糖的提取影響比較大，采用以上纖維素酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 3
O.5%、木瓜蛋白酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 2 O. 4%、酸性蛋白酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 2 O. 4%，這個范圍內(nèi)的酶用量，所得到的花生多糖，其提取率較大。當纖維酶用量再增大(對比實驗4)時，和實施例5中對比，多糖的提取率增加幅很小，再增加纖維素酶的用量意義不大；如果纖維素酶的用量小于O. 3%，相對于實施例5來說，花生多糖的提取率會大幅減小。因此在以上范圍的酶用量下酶解熱榨花生柏，其提取的花生多糖的得率高。
權(quán)利要求
1.一種從熱棒花生柏中提取花生多糖的方法，包括對熱棒花生柏的如處理、多糖的提取、分離純化、干燥步驟，所述的提取是采用生物酶對熱榨花生柏酶解來提取花生多糖，其特征在于所述的生物酶是纖維素酶、木瓜蛋白酶和酸性蛋白酶； 所述的熱榨花生柏的前處理步驟為將熱榨花生柏超微粉碎至350 500目，再對粉碎后的熱榨花生柏脫脂脫色，其脫脂脫色條件是將熱榨花生柏原料置于60 IOOml石油醚中，在30 50°C下回流6 8h，分離出石油醚，將熱榨花生柏烘干，得到熱榨花生柏干粉；所述的多糖提取步驟中在熱榨花生柏中加入緩沖溶液體系，緩沖溶液體系為濃度為O. 05 O. lmol/1朽1檬酸-朽1檬酸鈉，其加入量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的10 30倍；所述多糖提取過程中，纖維素酶的用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 5%、木瓜蛋白酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 4%，酸性蛋白酶用量為熱榨花生柏干粉質(zhì)量的O. 3%，酶解溫度為40°C、pH5. 5,酶解時間為250min,酶解之后的滅酶步驟為酶解結(jié)束后將酶解液置于10CTC的沸水中滅酶4 6min ； 所述的分離純化步驟為提取液在4500r/min條件下離心15min取上清液,濃縮液體積為上清液的1/4，加入與濃縮液等體積的10%三氯乙酸使蛋白變性，沉淀，再在4500r/min條件下離心IOmin取上清液，加入4倍于上清液的95%乙醇，醇沉10 12h，離心，棄上清液，留沉淀，沉淀用乙醇、丙酮沖洗； 所述的干燥步驟為將分離純化步驟中沖洗后的沉淀在_55°C的條件下，干燥40 48h。
專利摘要
本發(fā)明屬于食品加工方法領(lǐng)域，具體涉及一種從熱榨花生粕中提取花生多糖的方法。該方法包括對花生粕的前處理、多糖的提取、分離純化、干燥步驟，其特征在于采用生物酶對熱榨花生粕進行酶解的方法來提取其中的多糖。采用上述的生物酶和酶解工藝來提取熱榨花生粕中的花生多糖，其反應(yīng)條件溫和，而且能夠最大限度的提高多糖的提取效率、使花生多糖的活性最大限度的得到保留，避免了傳統(tǒng)強酸強堿等有機溶劑對花生多糖活性及安全性的破壞，為工業(yè)副產(chǎn)物的綜合利用提供了一條高效、可循環(huán)、環(huán)保低碳的途徑。
文檔編號C08B37/00GKCN102180984 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 201110051961
公開日2013年1月30日 申請日期2011年3月4日
發(fā)明者杜方嶺, 劉潔, 王文亮, 徐同成, 劉麗娜, 陶海騰 申請人:山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (1), 非專利引用 (2),