專利名稱：一種基于美拉德反應(yīng)來制備功能性大豆多糖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大豆多糖的制備方法，具體是指一種基于美拉德(Maillard)反 應(yīng)來制備功能性大豆多糖的方法。
背景技術(shù)：
我國具有豐富的大豆資源，大豆油、大豆分離蛋白及豆制品加工具有很大的市場 規(guī)模，但是每年都有大量的加工副產(chǎn)物被工廠遺棄或用作動物飼料，很少有廠家進行豆渣 的再回收利用。然而，這些被廢棄的豆渣中卻含有大量的水溶性大豆多糖。所謂的水溶性 大豆多糖是一種優(yōu)良的膳食纖維，不僅具有預(yù)防動脈粥樣硬化、降低膽固醇水平、促進腸道 蠕動及改變腸道菌群、預(yù)防結(jié)腸癌、減肥瘦身等功效，而且還具有許多優(yōu)越的功能特性，如 乳化及乳化穩(wěn)定性、酸性條件下對蛋白顆粒的穩(wěn)定作用、抗粘結(jié)性、成膜性能及發(fā)泡穩(wěn)定性寸。這些功能性的良好應(yīng)用與大豆多糖的不同聚合度的多糖結(jié)構(gòu)和分子量有很大關(guān) 系。國內(nèi)外研究表明，大豆可溶性多糖屬酸性多糖，結(jié)構(gòu)類似果膠，由半乳糖(Gal)、阿拉伯 糖(Ara)、半乳糖醛酸、鼠李糖0 ha)、巖藻糖(Fuc)、木糖(Xyl)和葡萄糖(Glc)等組成。其 主要成分的構(gòu)造是在聚鼠李半乳糖醛酸和聚半乳糖醛酸的主鏈上結(jié)合著半乳聚糖和阿拉 伯糖聚糖，側(cè)鏈近似球狀的結(jié)構(gòu)，另外還有一些蛋白質(zhì)成分結(jié)合在糖鏈上，相對分子質(zhì)量約 為60萬。大豆多糖具有良好的乳化穩(wěn)定性和懸濁穩(wěn)定性，分子中含有部分結(jié)合蛋白質(zhì)，多 糖部分具有親水作用，蛋白質(zhì)部分具有疏水作用，從而可以高效發(fā)揮其乳化作用以及乳化 穩(wěn)定作用。我們所熟悉的阿拉伯膠具有典型的糖蛋白結(jié)構(gòu)，是其優(yōu)越乳化穩(wěn)定等功能性體 現(xiàn)的主要原因，目前研究表明無論在性能和用途上大豆多糖都優(yōu)于阿拉伯樹膠，完全可以 作為阿拉伯膠的替代產(chǎn)品應(yīng)用于食品制造；大豆多糖粘性低，可制成高濃度溶液，其溶液的 粘度幾乎不受鹽類影響，對溫度的熱穩(wěn)定性也優(yōu)于其他糖類；大豆多糖具有保持食品氣泡 的優(yōu)良特性，氣泡保持力較強，泡質(zhì)細膩；此外，大豆多糖的分散性和黏著性也顯示出優(yōu)良 性能。然而，由于人們目前對大豆多糖的結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系沒有進行系統(tǒng)的研究，大豆 多糖分子中的糖蛋白結(jié)構(gòu)對其功能特性的本質(zhì)關(guān)系也沒有明確的分析探討，因此對大豆多 糖的分散穩(wěn)定性等功能性的開發(fā)一直是研發(fā)的難題，對于如何從廢棄的豆渣中回收和提煉 功能性大豆多糖，迄今為止都沒有一種有效的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服目前沒有從廢棄的豆渣中回收和提煉功能性大豆多糖的 方法，提供一種基于美拉德反應(yīng)來制備功能大豆多糖的方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種基于美拉德反應(yīng)來制備功能性大豆多 糖的方法，主要包括以下步驟(1)將廢棄的豆渣在pH值為4 5、溫度為120 150°C的酸性環(huán)境下蒸煮1 3h，生成大豆纖維分解液；(2)將生成的大豆纖維分解液在0. 5 Ih內(nèi)快速降溫至60 100°C，并調(diào)整其溶 液的PH值為6 7 ；(3)將該溶液維持在60 100°C之間進行美拉德反應(yīng)2 5小時；(4)反應(yīng)結(jié)束后進行固液分離，將其上清液濃縮、干燥即可。為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，步驟(2)中所述的調(diào)整其溶液的pH值是通過向該溶液中 添加磷酸鹽緩沖液來進行調(diào)節(jié)的。進一步地，步驟中所述的濃縮為真空濃縮或膜濃縮，同時在步驟中將其 上清夜?jié)饪s后，對該濃縮液還需要先用重量百分比為60%的乙醇沉淀，再用重量百分比為 90%的乙醇沉淀。同時，步驟中所述的固液分離采用離心分離、抽濾或者板框壓濾的方式進行； 步驟(1)中所述的在酸性環(huán)境下蒸煮1 : 則是在耐高溫高壓的密閉容器中進行的；步驟 (4)中所述的干燥則為噴霧干燥、真空冷凍干燥或熱風干燥。本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果(1)本發(fā)明利用自發(fā)的美拉德反應(yīng)(又稱“非酶棕色化反應(yīng)”)使蛋白質(zhì)的ε -氨 基基團與多糖的還原性羰基末端結(jié)合，從而生成具有糖蛋白結(jié)構(gòu)的大豆可溶性多糖，因此 通過本發(fā)明能夠生成一種具有優(yōu)越功能性的大豆可溶性多糖產(chǎn)品。(2)本發(fā)明不僅能夠充分有效地利用廢棄的豆渣，而且還能極大限度地減少環(huán)境 污染，使豆渣“變廢為寶”，其生產(chǎn)操作簡便易行，得到的可溶性大豆多糖功能性優(yōu)越，突出 了大豆多糖的應(yīng)用效果，拓寬了大豆多糖的功能應(yīng)用范圍。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例1本實施例以在制造大豆分離蛋白時作為副產(chǎn)物生成的干燥豆渣為原料，首先在所 稱取的干燥豆渣中加入該干燥豆渣20倍體積的水，在充分攪拌下形成豆渣溶液；再向該豆 渣溶液中滴加鹽酸調(diào)節(jié)其溶液PH值至5，并在150°C的溫度下在耐高溫高壓的密閉容器中 蒸煮lh，形成大豆纖維分解液。然后，提取該大豆纖維分解液，在0. 內(nèi)迅速降溫至80°C，再向該溶液中滴加磷 酸鹽緩沖液，調(diào)整其PH值為6.5 ；再繼續(xù)保溫池發(fā)生美拉德反應(yīng)，使原料中蛋白質(zhì)的ε-氨 基基團與大豆纖維分解液中多糖的還原性羰基末端進一步結(jié)合。最后通過離心分離(10000g，30分鐘)的方式對該溶液進行固液分離，得到上清 液，同時將該上清液在真空條件下濃縮至20%左右，采用噴霧干燥得到大豆多糖產(chǎn)品，得率 為 35. 4%。實施例2本實施例以在制造豆腐時作為副產(chǎn)物生成的干燥豆腐渣為原料，首先在所稱取的 干燥豆渣中加入15倍體積的水，在充分攪拌下形成豆渣溶液；再向該豆渣溶液中滴加鹽酸 調(diào)節(jié)其PH值為4，并在120°C的溫度下在耐高溫高壓的密閉容器中蒸煮池，形成大豆纖維分 解液。
其次，再將該大豆纖維分解液在Ih內(nèi)降溫至100°C，再用磷酸鹽緩沖液調(diào)整其pH 值為7. 0，繼續(xù)保溫2小時發(fā)生美拉德反應(yīng)，使原料中蛋白質(zhì)的ε -氨基基團與大豆纖維分 解液中多糖的還原性羰基末端進一步結(jié)合。然后，采用板框壓濾機壓濾的方式進行固液分離，得到上清液，并將該上清液通過 膜濃縮至25%左右。根據(jù)實際的需要，本實施例還可以對濃縮后的上清液進行純化，即首先 用重量百分比為60%的乙醇沉淀，再用重量百分比為90%的乙醇沉淀得到沉淀物，最后采 用冷凍干燥的方式對該沉淀物進行干燥，得到大豆多糖產(chǎn)品，得率為30. 6%。實施例3本實施例以在制造大豆分離蛋白時作為副產(chǎn)物生成的干燥豆渣為原料，首先向該 干燥豆渣中加入10倍體積的水，在充分攪拌下形成豆渣溶液；再向該豆渣溶液中滴加鹽酸 調(diào)節(jié)其PH值為4. 5，并在130°C的溫度下在耐高溫高壓的密閉容器中蒸煮1.證，形成大豆纖 維分解液。其次，再將該大豆纖維分解液在Ih內(nèi)降溫至60°C，再向該分解液中滴加磷酸鹽緩 沖液調(diào)整其PH值為6.0，繼續(xù)保溫5小時發(fā)生美拉德反應(yīng)，使原料中蛋白質(zhì)的ε-氨基基團 與大豆纖維分解液中多糖的還原性羰基末端進一步結(jié)合。然后，采用抽濾的方式對該溶液進行固液分離，得到上清液；隨后將該上清液通過 膜濃縮的方式濃縮至25%左右。同時，對該濃縮液先用重量百分比為60%的乙醇沉淀，再 用重量百分比為90%的乙醇沉淀得到沉淀物，最后采用熱風干燥的方式對該沉淀物進行干 燥，得到大豆多糖產(chǎn)品，得率為觀.8%。如上所述，便可以很好的實現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種基于美拉德反應(yīng)來制備功能性大豆多糖的方法，其特征在于，主要包括以下步驟(1)將廢棄的豆渣在pH值為4 5、溫度為120 150°C的酸性環(huán)境下蒸煮1 池，生 成大豆纖維分解液；(2)將生成的大豆纖維分解液在0.5 Ih內(nèi)快速降溫至60 100°C，并調(diào)整其溶液的 PH值為6 7 ；(3)將該溶液維持在60 100°C之間進行美拉德反應(yīng)2 5小時；(4)反應(yīng)結(jié)束后進行固液分離，將其上清液濃縮、干燥即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于美拉德反應(yīng)來制備功能性大豆多糖的方法，其特征 在于步驟(2)中所述的調(diào)整其溶液的pH值是通過向該溶液中添加磷酸鹽緩沖液來進行調(diào) 節(jié)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于美拉德反應(yīng)來制備功能性大豆多糖的方法，其特征 在于步驟中所述的濃縮為真空濃縮或膜濃縮。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項所述的一種基于美拉德反應(yīng)來制備功能性大豆多糖的 方法，其特征在于在步驟中將其上清夜?jié)饪s后，對該濃縮液還需要先用重量百分比為 60%的乙醇沉淀，再用重量百分比為90%的乙醇沉淀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于美拉德反應(yīng)來制備功能性大豆多糖的方法，其特征 在于步驟中所述的固液分離為離心分離、抽濾或者板框壓濾。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于美拉德反應(yīng)來制備功能性大豆多糖的方法，其特征 在于步驟(1)中所述的在酸性環(huán)境下蒸煮1 池是在耐高溫高壓的密閉容器中進行。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于美拉德反應(yīng)來制備功能性大豆多糖的方法，其特征 在于步驟(4)中所述的干燥為噴霧干燥、真空冷凍干燥或熱風干燥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于美拉德反應(yīng)來制備功能性大豆多糖的方法，其特征在于，主要包括以下步驟(1)將廢棄的豆渣在pH值為4～5、溫度為120～150℃的酸性環(huán)境下蒸煮1～3h，生成大豆纖維分解液；(2)將生成的大豆纖維分解液在0.5～1h內(nèi)快速降溫至60～100℃，并調(diào)整其溶液的pH值為6～7；(3)將該溶液維持在60～100℃之間進行美拉德反應(yīng)2～5小時；(4)反應(yīng)結(jié)束后進行固液分離，將其上清液濃縮、干燥即可。本發(fā)明利用自發(fā)的美拉德反應(yīng)(又稱“非酶棕色化反應(yīng)”)使蛋白質(zhì)的ε-氨基基團與多糖的還原性羰基末端結(jié)合，從而生成具有糖蛋白結(jié)構(gòu)的大豆可溶性多糖，因此通過本發(fā)明能夠生成一種具有優(yōu)越功能性的大豆可溶性多糖產(chǎn)品。
文檔編號C08B37/00GK102120777SQ20101057377
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者廖勁松 申請人:福建省泉州市味博食品有限公司