專利名稱：一種從小麥麩皮中提取木聚糖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于植物多糖的生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種從小麥麩皮中提取木聚糖的方法。
背景技術(shù)：
木聚糖是ー種多聚五碳糖，是半纖維素中含量最豐富的ー種，約占植物細(xì)胞干重的35%，是谷物籽實(shí)中的主要非淀粉多糖(NSP)之一。木聚糖又具有很高的利用價(jià)值，如將其酸水解成單糖可直接生產(chǎn)エ業(yè)木糖，也可以進(jìn)一歩加工得到木糖醇；水解木聚糖還可以用來生產(chǎn)糠醛，以及進(jìn)ー步加工為糠醇、呋喃、馬來酸和糠酸等一系列重要化工產(chǎn)品；另外木聚糖經(jīng)生物降解得到的低聚木糖是高附加值的功能性生理活性物質(zhì)；木聚糖也是木聚糖酶酶活測定必須的底物。而在自然界中，植物半纖維素分布廣泛，因此，從植物細(xì)胞中提取木聚糖具有十分重要的意義。
目前木聚糖的エ業(yè)化生產(chǎn)一般都是從廉價(jià)的玉米芯稻殼提取，在生產(chǎn)過程中為了追求高提取收率而采用高溫提取手段。但高溫高堿條件容易破壞分解木聚糖大分子，且生產(chǎn)出的木聚糖雜質(zhì)殘留很多，不能滿足需要。另外，作為木聚糖酶酶活測定底物，目前市售木聚糖產(chǎn)品只有燕麥木聚糖、樺木木聚糖和山毛櫸木聚糖，而沒有作為飼料用酶相關(guān)性更高的小麥木聚糖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種從小麥麩皮中提取木聚糖的方法，可以有效的從小麥麩皮中提取出木聚糖，井能獲得更高的純度，從而彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明的方法，包括有如下的步驟I)將小麥麩皮在吐溫-80水溶液中浸泡，再在水溶液中添加蛋白酶和淀粉酶繼續(xù)浸泡；2)浸泡結(jié)束后，將用水清洗過的小麥麩皮樣品加到酸溶液中高溫浸泡；浸泡結(jié)束后將小麥麩皮用水清洗；3)再將小麥麩皮放入到堿性水溶液中進(jìn)行保溫浸堤，浸提結(jié)束后冷卻到室溫再離心去掉雜質(zhì)；4)將離心的上清液調(diào)節(jié)pH5. O后，再加入植酸酶和/或甘露聚糖酶進(jìn)行處理；處理結(jié)束后將酶失活，在溶液中加入こ醇后進(jìn)行沉淀，獲得的沉淀烘干粉碎后即得小麥木聚糖廣品。上述步驟I)中吐溫-80水溶液的體積比濃度為1-1. 4% ;所述的蛋白酶為中性蛋白酶；所述的淀粉酶為中溫α-淀粉酶。上述步驟2)中的酸溶液為體積分?jǐn)?shù)為O. 13%-0. 16%的硫酸水溶液，上述步驟3)中的堿性水溶液為質(zhì)量體積百分比濃度為3. 6%-4. 3%的NaOH水溶液。上述步驟4)中用醋酸調(diào)節(jié)離心的上清液的pH值至5. O。
上述步驟4)中獲得的沉淀用體積分?jǐn)?shù)為95%的こ醇清洗。本發(fā)明利用吐溫-80、中性蛋白酶、中溫淀粉酶對(duì)小麥麩皮進(jìn)行預(yù)處理，吐溫-80的添加加速了麩皮的分散，軟化，同時(shí)有效促進(jìn)后續(xù)蛋白酶和淀粉酶的降解作用。本發(fā)明的反應(yīng)條件溫和，從而減少了對(duì)木聚糖大分子的破壞，也大大減少了雜質(zhì)的產(chǎn)生量。此外，本發(fā)明還通過添加植酸酶和甘露聚糖酶進(jìn)ー步去除產(chǎn)物中的雜質(zhì)，提高木聚糖的純度。本發(fā)明制得的木聚糖產(chǎn)品純度高達(dá)95. 83%，以此為底物測定木聚糖酶酶活力數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，穩(wěn)定性更高。本發(fā)明小麥來源的木聚糖比市售的燕麥、樺木、山毛櫸木聚糖更適合測定主要作為飼用酶用途的木聚糖酶的酶活，因此具有更廣的應(yīng)用價(jià)值。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所用儀器設(shè)備為行業(yè)內(nèi)常用設(shè)備所用原料和試劑可選自市售任意ー種，例如中性蛋白酶可選自肇東市日成酶制劑有限公司，酶活50000u/g。中溫α -淀粉酶可選自河南中牟酶制劑廠，酶活2000 u/g。 液體植酸酶可選自康地恩生物集団，酶活10000u/ml。甘露聚糖酶可選自濟(jì)南天天香有限公司，酶活50000u/g。實(shí)施例II)將小麥麩皮在吐溫-80水溶液中浸泡，再在水溶液中添加蛋白酶和淀粉酶后繼續(xù)浸泡；取經(jīng)10目過篩的小麥麩皮500g，加入5000 mL水，50mL吐溫-80，40°C浸泡3h，再加入I. 8g中性蛋白酶，40°C水浴保溫Ih ;然后加入2g中溫α -淀粉酶，80°C水浴保溫3h。煮沸滅酶，自來水洗凈至清洗麩皮的水清澈。2)浸泡結(jié)束后，將用水清洗過的小麥麩皮樣品加到酸溶液中高溫浸泡；浸泡結(jié)束后將小麥麩皮用水清洗；將步驟I)預(yù)處理的麩皮加入5000ml水，再加入6. 5ml濃H2S04，在60°C水浴保溫5h，然后將麩皮用自來水洗凈，至清洗麩皮的水pH與自來水pH —致。3)再將小麥麩皮放入到加堿性水溶液中進(jìn)行保溫浸堤，浸提結(jié)束后冷卻到室溫再離心去掉雜質(zhì),取上清液待用；將步驟2)清洗過的麩皮再加入5000ml水，180g NaOH, 55°C水浴保溫3h，冷卻至室溫,4500r/min,離心15min,取清液；4)將離心的上清液調(diào)節(jié)pH5. O后，再加入植酸酶和/或甘露聚糖酶進(jìn)行處理；將酶失活后在溶液中加入こ醇后低溫沉淀，獲得的沉淀烘干粉碎后即得小麥木聚糖產(chǎn)品將清液用醋酸調(diào)pH至5. 0，然后每IOOml清夜加液體植酸酶O. 1ml，甘露聚糖酶
O.001g，37°C水浴保溫lh，然后煮沸滅酶；冷卻后加體積比為95%的200mlこ醇，混勻，置4°C冰箱過夜,3000r/min,離心IOmin,去除上清液取沉淀。將沉淀用95%こ醇清洗3次以上，然后將沉淀搗碎，平鋪在平皿上50°C通風(fēng)烘干7h ;粉碎，即得粉狀木聚糖產(chǎn)品123. 6g。實(shí)施例2I)將小麥麩皮在吐溫-80水溶液中浸泡，再在水溶液中添加蛋白酶和淀粉酶繼續(xù)浸泡；
取經(jīng)10目過篩麩皮500g，加入5000 mL水，70mL吐溫-80，40°C浸泡2h。加入
2.16g中性蛋白酶，40°C水浴保溫Ih ;然后加入2. 4g中溫α -淀粉酶，80°C水浴保溫3h。煮沸滅酶，自來水洗凈至清洗麩皮的水清澈。2)浸泡結(jié)束后，將用水清洗過的小麥麩皮樣品加到酸溶液中高溫浸泡；浸泡結(jié)束后將小麥麩皮用水清洗；將上述預(yù)處理的麩皮加入5000ml水，再加入8. Oml濃H2S04，60°C水浴保溫4h，自來水洗凈至清洗麩皮的水pH與自來水pH —致3)再將小麥麩皮放入到加堿性水溶液中進(jìn)行保溫浸堤，浸提結(jié)束后冷卻到室溫再離心去掉雜質(zhì),取上清液待用；在清洗過的麩皮中再加入5000ml水，216g NaOH，55°C水浴保溫2h，冷卻至室溫，4500r/min,離心 15min,取清液；4)將離心的上清液調(diào)節(jié)pH5. O后，再加入植酸酶和/或甘露聚糖酶進(jìn)行處理；將酶失活后在溶液中加入こ醇后低溫沉淀，獲得的沉淀烘干粉碎后即得小麥木聚糖產(chǎn)品清液用醋酸調(diào)pH值5.0，每IOOml清夜加液體植酸酶O. 15ml，甘露聚糖酶O. 015g，37°C水浴保溫lh，然后煮沸滅酶。冷卻后加200mlこ醇(體積比95%)，混勻，置4°C冰箱過夜，3000r/min,離心lOmin，去除上清液取沉淀。沉淀用95%こ醇再清洗2_3次后，將沉淀搗碎，平鋪在平皿上45°C通風(fēng)烘干8h。粉碎，得粉狀木聚糖產(chǎn)品128. 8g。實(shí)施例3取經(jīng)10目過篩麩皮500g，加入5000 mL水，55mL吐溫-80，40°C浸泡2. 2h。加入
2g中性蛋白酶，40°C水浴保溫lh。然后加入2 g中溫α-淀粉酶，80°C水浴保溫3h。煮沸滅酶，自來水洗凈至清洗麩皮的水清澈。將上述預(yù)處理的麩皮加入5000ml 7jC,再加入7ml濃H2S04，60°C水浴保溫3. 5h，自來水洗凈至清洗麩皮的水pH與自來水pH —致。再加入5000ml水，196g NaOH, 55°C水浴保溫2. 5h,冷卻至室溫,4500r/min,離心15min,取清液。清液用醋酸調(diào)pH值5.0，每IOOml清夜加液體植酸酶O. 12ml，甘露聚糖酶O. 012g，37°C水浴保溫lh，然后煮沸滅酶。冷卻后加200mlこ醇(體積比95%)，混勻，置4°C冰箱過夜，3000r/min,離心lOmin，去除上清液取沉淀。將沉淀用95%こ醇再清洗2_3次，每次清洗都置4°C過夜，3000r/min，離心15min去除上清液取沉淀；將沉淀搗碎，平鋪在平皿上45°C通風(fēng)烘干8h后粉碎，得粉狀木聚糖產(chǎn)品126. lg。實(shí)施例1-3制得木聚糖產(chǎn)品中木糖含量檢測D-木糖標(biāo)準(zhǔn)溶液10mg/100ml取木糖標(biāo)準(zhǔn)液O. 75、I. 00、I. 25、I. 50、I. 75、2. OOml分別置于25ml具塞試管中(其中Oml用作水的空白試驗(yàn)),加水補(bǔ)足2ml,加反應(yīng)液Ilml,搖勻，置于沸水浴顯色25min后迅速流水冷卻，立即于552nm及510nm測定吸光度，結(jié)果如下表所示。
權(quán)利要求
1.ー種從小麥麩皮中提取木聚糖的方法，其特征在于，所述的方法包括有如下的步驟 1)將小麥麩皮在吐溫-80水溶液中浸泡，再在水溶液中添加蛋白酶和淀粉酶繼續(xù)浸泡； 2)浸泡結(jié)束后，將用水清洗過的小麥麩皮樣品加到酸溶液中高溫浸泡；浸泡結(jié)束后將小麥麩皮用水清洗； 3)再將小麥麩皮放入到堿性水溶液中進(jìn)行保溫浸提，浸提結(jié)束后冷卻到室溫再離心去掉雜質(zhì)； 4)將步驟3)離心后的上清液調(diào)節(jié)pH5.O后，再加入植酸酶和/或甘露聚糖酶進(jìn)行處理；處理結(jié)束后將酶失活，在溶液中加入こ醇后進(jìn)行沉淀，獲得的沉淀即為小麥木聚糖。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的步驟I)中吐溫-80水溶液的濃度為1-1. 4%。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的步驟I)中蛋白酶為中性蛋白酶
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的步驟I)中淀粉酶為中溫α-淀粉酶。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的步驟2)中的酸溶液為O.13-0. 16%的硫酸水溶液。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的步驟3)中的堿性水溶液為3.6-4. 3%的NaOH溶液。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的步驟4)中獲得的沉淀用體積分?jǐn)?shù)為95%的こ醇清洗。
8.小麥木聚糖，是用權(quán)利要求I所述的方法來制備的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從小麥麩皮中提取木聚糖的方法，包括利用吐溫-80、中性蛋白酶和中溫α-淀粉酶對(duì)小麥麩皮進(jìn)行預(yù)處理，然后加酸保溫清洗，加NaOH保溫浸提，離心去渣，然后加入植酸酶、甘露聚糖酶進(jìn)一步除去雜質(zhì)；3次加酒精清洗沉淀，烘干粉碎后即得小麥木聚糖產(chǎn)品。本發(fā)明工藝過程簡單，條件溫和，且制得的木聚糖產(chǎn)品純度高達(dá)95.83%，作為底物測定木聚糖酶的酶活力數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，穩(wěn)定性更高，具有更廣的應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)C08B37/00GK102863548SQ20121037179
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者范志恒 申請(qǐng)人:青島蔚藍(lán)生物集團(tuán)有限公司