專利名稱：從燕麥麩皮中提取高純度β-葡聚糖、燕麥全粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從燕麥麩中提取葡聚糖的技術(shù)，具體為一種從燕麥麩皮中提 取高純度葡聚糖、燕麥全粉的方法。
背景技術(shù)：
燕麥作為一種雜糧作物，近年來其地位日漸受到重視，此緣于國內(nèi)外對燕麥保健 功能的認(rèn)識。燕麥的降血脂、預(yù)防心腦血管疾病的功能已得到世界公認(rèn)，而其中的首要功能 因子被認(rèn)為是燕麥中富含的可溶性膳食纖維3 —葡聚糖。3 —葡聚糖是由葡萄糖通過3 一 1、3和0 — 1、4糖昔鍵連接成的線性多糖，其主要集中于燕麥鼓皮的糊粉層。燕麥3 一葡聚糖具有多種功能，可以降低血脂、控制血糖、增強免疫力，以及防治便秘、改善腸道微 環(huán)境等，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和保健食品領(lǐng)域。目前，制備燕麥3 —葡聚糖一般都通過溶劑提 取或者采用溫和堿提取法。這些方法都需要引入有機(jī)溶劑，成本高，去除不易；而且，在生產(chǎn) 出來的3 —葡聚糖中還存在一定量的戊聚糖、果膠及少量的淀粉和蛋白，所得產(chǎn)品純度不 高，現(xiàn)有一些方法如采用飽和硫酸銨沉淀、凝膠色譜分離等方法，但都由于成本高只適用于 實驗室操作，無法進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。所以需要發(fā)明一種能有效分離0 —葡聚糖中其他雜質(zhì) 的適合于工業(yè)化生產(chǎn)的方法。在利用燕麥麩皮提取3 —葡聚糖的過程中存在著淀粉、蛋白質(zhì)及不溶性膳食 纖維的大量浪費。燕麥淀粉是燕麥中的主要組分，不同燕麥品種間淀粉含量差異較大 (43-64% )。燕麥淀粉具有顆粒細(xì)膩、色澤潔白、風(fēng)味平和等的品質(zhì)特性，是一種新型淀粉原 料，可廣泛應(yīng)用于食品、化妝品以及藥品之中。此外，燕麥的蛋白質(zhì)、不溶性膳食纖維亦具有 優(yōu)良的營養(yǎng)與加工特性。如果把淀粉、蛋白質(zhì)及膳食纖維僅作為燕麥3 —葡聚糖提取過程 中的副產(chǎn)物而不加以充分利用，不僅造成實際生產(chǎn)效益低下、成本偏高，還會帶來嚴(yán)重的環(huán) 境污染。因此，燕麥組分的利用應(yīng)該向著全組分提取、綜合利用的角度發(fā)展。燕麥麩是燕麥 磨粉加工的副產(chǎn)物，如果丟棄會造成很大浪費，做飼料經(jīng)濟(jì)效益又比較差。在現(xiàn)有專利技術(shù)中，已近有若干關(guān)于從燕麥中提取葡聚糖的報道，例如申請 號200610089486.6記載的一種提取燕麥0 -葡聚糖的方法，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a-淀粉酶在80°C下處理，過濾，得到澄清液體；4)采用截留分子量為 30000-50000Da的超濾膜過濾，得到0 -葡聚糖溶液，冷凍干燥得到0 _葡聚糖產(chǎn)品，具有 純度85%的效果。申請?zhí)枮?3147786.0記載的一種燕麥0 -葡聚糖的制備方法包括以下 步驟1)燕麥制備成燕麥麩，滅酶；2)在45-65°C條件下，加水?dāng)嚢瑁{(diào)整pH為9-11 ；3)分 離后收集濾液，加入a -淀粉酶處理，70-90°C保持1-2小時；4)冷卻至10_30°C，調(diào)整pH為 4. 5-5. 0，攪拌后靜置，沉淀蛋白質(zhì)；5)離心得上清液，超濾濃縮，在濃縮液中加入異丙醇， 得到葡聚糖膠狀沉淀；6)離心葡聚糖膠狀沉淀，真空干燥，得到葡聚糖產(chǎn)品。 本發(fā)明方法可以使燕麥3 -葡聚糖產(chǎn)出率提高到70 %、純度90 %以上，色澤和溶解性較好， 產(chǎn)品質(zhì)量有很大改進(jìn)。申請?zhí)?00610097431. X記載了一種燕麥葡聚糖的制備方法步驟
4為，以燕麥麩為原料，經(jīng)粉碎、微波輔助提取、加淀粉酶和糖化酶處理、等電點沉淀、離心分 離、上清液濃縮、乙醇沉淀、離心分離收集沉淀、加水復(fù)溶、葡聚糖酶水解、噴霧干燥過程 后得到了具有顯著促進(jìn)腸道和糞便雙歧桿菌、乳酸桿菌增值作用的高效益生元燕麥0 _葡 聚糖產(chǎn)品。上述技術(shù)方案的思路基本上都是取燕麥麩，加入調(diào)節(jié)PH值，破壁，加蛋白酶處理， 再加淀粉酶，超濾或者等電點沉淀選擇性得到葡聚糖，經(jīng)過科研人員研究發(fā)現(xiàn)嗎，這種 處理方法雖然能夠得到一定純度的葡聚糖，但是燕麥麩皮中出了蛋白質(zhì)、淀粉外，還含 有其他多種雜質(zhì)，這些雜質(zhì)不去除掉，其純度還是難以得到提高，其功效也收到一定的影 響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決提高從燕麥麩中提取葡聚糖及有效去除其中雜質(zhì)的問題而 提供了一種從燕麥麩皮中提取高純度3 “葡聚糖、燕麥全粉的方法。本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種從燕麥麩皮中提取高純度葡聚糖、燕 麥全粉的方法，包括如下步驟1)將60-100目的脫脂燕麥麩皮在80-90°C下加水?dāng)嚢?5-60min，燕麥麩皮與水的 重量比為1 10-20，同時加入40-60U/ml a -淀粉酶；2)將處理好的浸提液通過板框過濾機(jī)過濾，得到過濾液體及不溶性膳食纖維；3)將得到的過濾液體調(diào)節(jié)PH值至3. 8-4. 5，高速離心機(jī)連續(xù)分離得到0 —葡聚 糖液體及燕麥分離蛋白；4)將分離得到0 —葡聚糖液體調(diào)節(jié)PH值至4. 1-4. 5，在58-60°C下加入20-30U/ ml糖化酶，攪拌30-45min。5)將4)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至4. 8-5. 2，在50_52°C下加入10_20U/ml戊聚 糖酶，攪拌45-60min。6)將5)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至3. 8-4. 2，在40-45°C下加入20_40U/ml果膠 酶,攪拌 60-90min。7)將6)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至6. 8-7. 2，在45_50°C下加入10_30U/ml中性 蛋白酶，攪拌40-60min。8)將7)所述得到的液體升溫至80-85°C攪拌20-30min，滅酶處理。9)將滅酶處理得到0 —葡聚糖液體采用截留孔徑為0. 22-0. 45um的微濾膜過濾， 得到澄清的0 —葡聚糖溶液；10)將澄清的0 —葡聚糖溶液分別通過大孔陰陽離子交換樹脂脫鹽、脫色、除雜 蛋白，得到澄清、透明、無色的0 —葡聚糖溶液；11)將上述澄清、透明、無色的0 —葡聚糖溶液采用截留孔徑為4000-20000Da的 超濾膜濃縮同時分離出小分子淀粉寡糖，得到10-20%的0 —葡聚糖濃縮液；12)將10-20%的0 —葡聚糖濃縮液通過噴霧干燥、微波干燥、冷凍干燥得到3
一葡聚糖。13)將上述得到的不溶性膳食纖維、分離蛋白、小分淀粉寡糖混合均勻加水配制成 20-40%的混合液，過膠體磨、均質(zhì)機(jī)后噴霧干燥或滾筒干燥，得到燕麥全粉。
與背景技術(shù)中所述的技術(shù)相比，本發(fā)明所述的方法不僅僅使用了通用的淀粉酶、 蛋白酶進(jìn)行處理，還使用了戊聚糖酶、糖化酶、果膠酶等酶進(jìn)行處理，并且通過超濾膜和離 子交換樹脂處理，得到純度極高的3 —葡聚糖，純度可達(dá)到90-97%以上，分離出來的纖維 等得到燕麥全粉。
具體實施例方式實施例1、一種從燕麥麩皮中提取高純度0 -葡聚糖、燕麥全粉的方法，包括如下 步驟1)將60目的脫脂燕麥麩皮在80°C下加水?dāng)嚢?5min，燕麥麩皮與水的重量比為 1 10，同時加入40U/ml a -淀粉酶。；2)將處理好的浸提液通過板框過濾機(jī)過濾，得到過濾液體及不溶性膳食纖維。將 得到的過濾液體調(diào)節(jié)PH值至3.8，10000rpm高速離心機(jī)通過連續(xù)分離得到0 —葡聚糖液 體及燕麥分離蛋白；3)將分離得到0 —葡聚糖液體調(diào)節(jié)PH值至4. 1，在58°C下加入20U/ml糖化酶， 攪拌30min。4)將3)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至4. 8，在50°C下加入10U/ml戊聚糖酶，攪拌 45min。5)將4)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至3. 8，在40°C下加入20U/ml果膠酶，攪拌 60mino6)將5)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至6. 8，在45°C下加入10U/ml中性蛋白酶，攪 拌 40min。7)將6)所述得到的液體升溫至80°C攪拌30min，滅酶處理。8)將得到的滅酶處理的0 —葡聚糖液體采用截留孔徑為0. 45um的微濾膜過濾， 得到澄清的3 —葡聚糖溶液。將澄清的3 —葡聚糖溶液分別通過大孔陽離子交換樹脂、 大孔陰離子交換樹脂(如D001大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂、D113大孔弱堿性丙 烯酸系陰離子交換樹脂)，得到澄清、透明、無色的0 —葡聚糖溶液；9)將上述澄清、透明、無色的0 —葡聚糖溶液采用截留孔徑為4000Da的超濾膜濃 縮同時分離出小分子淀粉寡糖，得到15%的0 —葡聚糖濃縮液；10)將15%的0 —葡聚糖濃縮液通過噴霧干燥得到純度91%的0 —葡聚糖。11)將上述得到的不溶性膳食纖維、分離蛋白、小分淀粉寡糖混合均勻加水配制成 30 %的混合液，通過膠體磨、均質(zhì)機(jī)后噴霧干燥，得到燕麥全粉。實施例2、一種從燕麥麩皮中提取高純度0 -葡聚糖、燕麥全粉的方法，包括如下 步驟1)將80目的脫脂燕麥麩皮在80°C下加水?dāng)嚢?5min，燕麥麩皮與水的重量比為 1 15，同時加入50U/ml a -淀粉酶。；2)將處理好的浸提液通過板框過濾機(jī)過濾，得到過濾液體及不溶性膳食纖維。將 得到的過濾液體調(diào)節(jié)PH值至4.2，12000rpm高速離心機(jī)通過連續(xù)分離得到0 —葡聚糖液 體及燕麥分離蛋白；3)將分離得到0 —葡聚糖液體調(diào)節(jié)PH值至4. 5，在60°C下加入30U/ml糖化酶，攪拌45min。4)將3)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至5. 2，在52°C下加入10_20U/ml戊聚糖酶，攪 拌 60min。5)將4)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至4. 2，在45°C下加入40U/ml果膠酶，攪拌 90mino6)將5)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至7. 2，在50°C下加入30U/ml中性蛋白酶，攪 拌 60min。7)將6)所述得到的液體升溫至85°C攪拌20min，滅酶處理。8)分離得到0 —葡聚糖液體采用截留孔徑為0. 22um的微濾膜過濾，得到澄清的 3 —葡聚糖溶液。將澄清的3 —葡聚糖溶液分別通過大孔陽離子交換樹脂、大孔陰離子交 換樹脂，得到澄清、透明、無色的0 —葡聚糖溶液；9)將上述澄清、透明、無色的0 —葡聚糖溶液采用截留孔徑為6000Da的超濾膜濃 縮同時分離出小分子淀粉寡糖，得到20%的0 —葡聚糖濃縮液；10)將20%的0 —葡聚糖濃縮液通過微波干燥得到純度96%的0 —葡聚糖。11)將上述得到的不溶性膳食纖維、分離蛋白、小分淀粉寡糖混合均勻加水配制成 30 %的混合液，通過膠體磨、均質(zhì)機(jī)后滾筒干燥，得到燕麥全粉。實施例3、一種從燕麥麩皮中提取高純度0 -葡聚糖、燕麥全粉的方法，包括如下 步驟1)將100目的脫脂燕麥麩皮在90°C下加水?dāng)嚢?5min，燕麥麩皮與水的重量比為 1 20，同時加入60U/mla-淀粉酶。2)將處理好的浸提液通過板框過濾機(jī)過濾，得到過濾液體及不溶性膳食纖維。將 得到的過濾液體調(diào)節(jié)PH值至4.4，12000rpm高速離心機(jī)通過連續(xù)分離得到0 —葡聚糖液 體及燕麥分離蛋白；3)將分離得到0 —葡聚糖液體調(diào)節(jié)PH值至4. 5，在60°C下加入30U/ml糖化酶， 攪拌45min。4)將3)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至5. 0，在52°C下加入15U/ml戊聚糖酶，攪拌 60mino5)將4)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至4.2，在45°C下加入35U/ml果膠酶，攪拌 90mino6)將5)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至7. 0，在50°C下加入25U/ml中性蛋白酶，攪 拌 60min。7)將6)所述得到的液體升溫至85°C攪拌20min，滅酶處理。8)分離得到0 —葡聚糖液體采用截留孔徑為0. 40um的微濾膜過濾，得到澄清的 3 —葡聚糖溶液。將澄清的3 —葡聚糖溶液分別通過大孔陽離子交換樹脂、大孔陰離子交 換樹脂，得到澄清、透明、無色的0 —葡聚糖溶液；9)將上述澄清、透明、無色的0 —葡聚糖溶液采用截留孔徑為20000Da的超濾膜 濃縮同時分離出小分子淀粉寡糖，得到20%的0 —葡聚糖濃縮液；10)將20%的0 —葡聚糖濃縮液通過微波干燥得到純度99%的0 —葡聚糖。11)將上述得到的不溶性膳食纖維、分離蛋白、小分淀粉寡糖混合均勻加水配制成30 %的混合液，通過膠體磨、均質(zhì)機(jī)后滾筒干燥，得到燕麥全粉。
權(quán)利要求
一種從燕麥麩皮中提取高純度β-葡聚糖、燕麥全粉的方法，其特征在于包括如下步驟1)將60-100目的脫脂燕麥麩皮在80-90℃下加水?dāng)嚢?5-60min，燕麥麩皮與水的重量比為1∶10-20，同時加入40-60U/mlα-淀粉酶；2)將處理好的浸提液通過板框過濾機(jī)過濾，得到過濾液體及不溶性膳食纖維；3)將得到的過濾液體調(diào)節(jié)PH值至3.8-4.5，高速離心機(jī)連續(xù)分離得到β一葡聚糖液體及燕麥分離蛋白；4)將分離得到β一葡聚糖液體調(diào)節(jié)PH值至4.1-4.5，在58-60℃下加入20-30U/ml糖化酶，攪拌30-45min。5)將4)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至4.8-5.2，在50-52℃下加入10-20U/ml戊聚糖酶，攪拌45-60min。6)將5)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至3.8-4.2，在40-45℃下加入20-40U/ml果膠酶，攪拌60-90min。7)將6)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至6.8-7.2，在45-50℃下加入10-30U/ml中性蛋白酶，攪拌40-60min；8)將7)所述得到的液體升溫至80-85℃攪拌20-30min，滅酶處理；9)將滅酶處理得到β一葡聚糖液體采用截留孔徑為0.22-0.45um的微濾膜過濾，得到澄清的β一葡聚糖溶液；10)將澄清的β一葡聚糖溶液分別通過大孔陰陽離子交換樹脂脫鹽、脫色、除雜蛋白，得到澄清、透明、無色的β一葡聚糖溶液；11)將上述澄清、透明、無色的β一葡聚糖溶液采用截留孔徑為4000-20000Da的超濾膜濃縮同時分離出小分子淀粉寡糖，得到10-20％的β一葡聚糖濃縮液；12)將10-20％的β一葡聚糖濃縮液通過噴霧干燥、微波干燥、冷凍干燥得到β一葡聚糖；13)將上述得到的不溶性膳食纖維、分離蛋白、小分淀粉寡糖混合均勻加水配制成20-40％的混合液，過膠體磨、均質(zhì)機(jī)后噴霧干燥或滾筒干燥，得到燕麥全粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從燕麥麩皮中提取高純度葡聚糖、燕麥全粉的方法，其特 征在于包括如下步驟1)將100目的脫脂燕麥麩皮在90°C下加水?dāng)嚢?5min，燕麥麩皮與水的重量比為 1 20，同時加入60U/mla-淀粉酶；2)將處理好的浸提液通過板框過濾機(jī)過濾，得到過濾液體及不溶性膳食纖維；3)將得到的過濾液體調(diào)節(jié)PH值至4.4，高速離心機(jī)連續(xù)分離得到0 —葡聚糖液體及 燕麥分離蛋白；4)將分離得到0—葡聚糖液體調(diào)節(jié)PH值至4.5，在60°C下加入30U/ml糖化酶，攪拌 45min。5)將4)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至5.0，在52°C下加入15U/ml戊聚糖酶，攪拌 60mino6)將5)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至4.2，在45°C下加入35U/ml果膠酶，攪拌90min。7)將6)所述得到的液體調(diào)節(jié)PH值至7.0，在50°C下加入25U/ml中性蛋白酶，攪拌60min ；8)將7)所述得到的液體升溫至85°C攪拌20min，滅酶處理；9)將滅酶處理得到0—葡聚糖液體采用截留孔徑為0.40um的微濾膜過濾，得到澄清 的3 —葡聚糖溶液；10)將澄清的0—葡聚糖溶液分別通過大孔陰陽離子交換樹脂脫鹽、脫色、除雜蛋白， 得到澄清、透明、無色的0 —葡聚糖溶液；11)將上述澄清、透明、無色的0—葡聚糖溶液采用截留孔徑為20000Da的超濾膜濃縮 同時分離出小分子淀粉寡糖，得到20%的0 —葡聚糖濃縮液；12)將20%的3—葡聚糖濃縮液通過噴霧干燥、微波干燥、冷凍干燥得到3 —葡聚糖；13)將上述得到的不溶性膳食纖維、分離蛋白、小分淀粉寡糖混合均勻加水配制成 30%的混合液，過膠體磨、均質(zhì)機(jī)后噴霧干燥或滾筒干燥，得到燕麥全粉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從燕麥麩中提取β-葡聚糖的技術(shù)，具體為一種從燕麥麩皮中提取高純度β-葡聚糖、燕麥全粉的方法。解決提高從燕麥麩中提取β-葡聚糖及有效去除其中雜質(zhì)的問題。包括如下步驟將脫脂燕麥麩皮加水?dāng)嚢杓尤毽?淀粉酶；過濾，將得到的過濾液體離心得到β一葡聚糖液體及燕麥分離蛋白；加入糖化酶，戊聚糖酶，果膠酶，中性蛋白酶，滅酶微濾膜過濾，離子交換樹脂處理，超濾膜濃縮得到β一葡聚糖。得到純度極高的β一葡聚糖，純度可達(dá)到90-97％以上，分離出來的纖維等得到燕麥全粉。
文檔編號A61P37/04GK101857646SQ20101018390
公開日2010年10月13日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者田偉民, 田向東, 陳志剛 申請人:山西金綠禾燕麥研究所