一種從穀物中富集並提取β-葡聚糖的方法
2023-12-08 11:12:46 1
專利名稱：：一種從穀物中富集並提取β-葡聚糖的方法
技術領域：
：本發明涉及新的從穀物或其加工產物富集並提取e-葡聚糖的方法以及利用所述方法獲得的e-葡聚糖提取物。本發明方法的特徵在於，所述的穀物經過高溫加熱處理。
背景技術：
：e-葡聚糖是一種可溶性食物纖維，e-1.3，e-i.4糖昔鍵連接起來的粘性多聚葡聚糖，在禾本科植物，如大麥、燕麥、青稞中，e-葡聚糖是種子構成胚乳細胞壁的主要成分，而且幾乎在整個種子中分布。動物和人體試驗表明，e-葡聚糖具有調節血糖、降低膽固醉、提高免疫力、抗腫瘤等作用。不同的生物材料由於其結構成分的差異，導致提取的質量和效率不同，而其中某些大麥品種如西藏青稞中具有比燕麥、水稻、小麥、玉米、等高很多的e-葡聚糖含量。對於從穀物中提取e-葡聚糖，已經對包括大麥的這些穀物的分餾進行多種實驗室和試生產規模的研究。通常，慣用方法利用水、酸化水和/或鹼溶液(意即NaOH、Na2C03或NaHC03)作為溶劑將全部碾碎的大麥、大麥粗粉(經碾磨的全大麥)或大麥粉(滾磨大麥粉或微粒化大麥粉)製漿，接著通過諸如過濾、離心和乙醇沉澱的技術來處理這些漿液以將漿液分成各種組分。中國專利97199439.0公開了一種P-葡聚糖產物及從穀物中提取P-葡聚糖的方法，主要是將穀物與水混合，形成料漿，然後將水溶液與固體殘渣分離，從水溶液中回收P-葡聚糖，且在該方法中沒有使一種或多種酶失活的步驟。中國專利99812477,x公開了一種從燕麥粉組分生產水溶性p-葡聚糖組合物的方法，其中組合物具有高葡聚糖/葡萄糖的重量比，較佳的為15:1或更高。美國專利5106640描述了一種用冷水和乙醇溶液提取燕麥葡聚糖的方法，美國專利6797307B2描述了一種複雜的碾磨和分篩技術提取葡聚糖的方法。上述方法在商業化可行性方面特別在用於食品工業時已受到產品成本的限制。
發明內容本發明基於如下令人驚奇的發現經加熱處理後的穀物或其加工產物，在相同的提取工藝條件下其e-葡聚糖的收率較未經高溫加熱處理的對應物明顯提高。利用本發明的方法，可以獲得意外的效果，即與現有技術相比，在工藝減化的前提下，P-葡聚糖的收率高，從而改善現有技術中工藝複雜，成本高、等不利因素，大大有利於P-葡聚糖提取技術的發展。一方面，本發明涉及新的從穀物或其加工產物富集並提取e-葡聚糖的方法，所述方法的特徵在於，所述的穀物或其加工產物經過加熱處理。優選地，所述加熱處理的溫度為80-30(TC,例如，所述溫度為16(TC。所述的加熱可通過本領域技術人員已知的各種方法進行，只要達到如下的能量即可80-300'C並可維持0.05-20小時或更長時間。具體地，本發明涉及從穀物或其加工產物富集並提取e-葡聚糖的方法，包括以下步驟(1)對穀物或其加工產物進行加熱，加熱溫度為80-30(TC，時間為0.05-20小時或更長時間，例如在16(TC加熱30分鐘；(2)將經加熱的穀物或其加工產物混懸於5倍體積的溶劑中，所述溶劑的溫度為0-25°C，例如16'C，攪拌使混懸液均質化，立即使所述混懸液過篩；從而獲得富集了e-葡聚糖的固形物。其中，任選地，對經步驟(1)處理後的穀物或其加工產物進行磨粉處理，所述的磨粉處理可在步驟(1)之前或步驟(1)和(2)之間進行。此外，步驟(2)中所述的溶劑優選為水或5%-80%的乙醇。並且，為了提高所得e-葡聚糖的純度，可以重複進行篩洗步驟(2)—次以上，例如可重複篩洗3次或更多次。本發明所述的篩洗步驟是指將待篩洗物混懸於適量的溶劑中，攪拌均質化，然後使混懸液過篩的步驟。根據本領域的技術，可以在上述方法的步驟(1)之前對所述的穀物或其加工產物進行其他處理，例如利用物理方法碾磨等進行處理，從而進一步提高P-葡聚糖的收率。此外，還可以對本發明方法所得的含P-葡聚糖的固形物進行進一歩的加工或處理，例如乾燥和/或溶解以進一步純化。更具體地，本發明涉及從穀物或其加工產物富集並提取3-葡聚糖的方法，包括以下步驟(1)在160'C加熱穀物或其加工產物30分鐘；(2)對經步驟(1)處理後的穀物或其加工產物進行磨粉處理，並使所得谷粉通過100篩，獲得保留在篩上的谷粉；(3)將保留在篩上的谷粉混懸於5倍體積的0-25D水中，攪拌使混懸液均質化，立即將所述混懸液過300目篩，重複上述篩洗過程，一共篩洗3遍。本發明術語"穀物"的含義為廣義的穀物，其包括所有種類的穀物及其種子，例如青稞，燕麥，大麥，小麥，高梁及其種子等。本發明中穀物的加工產物包括例如谷粉，粗穀粒或其混合物等。一個實施方案中，本發明方法中所用的穀物為青稞粉。另一實施方案中，本發明所用穀物為青稞或燕麥。另一方面，本發明涉及利用本發明的方法獲得的含e-葡聚糖的固形物，所述的固形物可用於進一步提純獲得P-葡聚糖。本發明將通過以下實施例具體說明。本領域技術人員應理解，所述的實施例僅僅意圖舉例說明，而並非限制本發明的範圍。此外，可對本發明進行修飾和改變，而不偏離本發明的精神和範圍。實施例以下實施例中所用材料青稞粉產自西藏，青稞產自西藏，燕麥產自河北。取青稞粉100g，研磨並過100目篩，之後用葡聚糖檢測試劑盒MIXED-LINKAGEBETA-GLUCAN(貨號K-BGLU，MEGAZYME公司)檢測其中的e-葡聚糖含量。檢測結果為6.37%。取一式兩份100g的青稞粉，一份作為對照，一份為受試樣品。隨後，將100g受試青稞粉在160'C加熱30min。分別對兩份青稞粉(對照和受試樣品)進行如下篩洗處理將青稞粉混懸於500ml、16T:的水中，攪拌均質化，使得所述混懸液迅速通過300目篩，在振動下進行篩選。收集篩上固形物，重複上述的篩洗過程，其中每次都將所得固形物溶於500ml水中，一共篩洗3遍。IO(TC乾燥過夜。稱重，並利用葡聚糖檢測試劑盒MIXED-LINKAGEBETA-GLUCAN(貨號K-BGLU，MEGAZYME公司)檢測其中的P-葡聚糖含量。檢測結果見下表1和2。利用檢測結果計算e-葡聚糖收率。表1tableseeoriginaldocumentpage7tableseeoriginaldocumentpage8結論從以上實驗可以看出，預先對青稞或燕麥進行加熱，在相同提取條件下可以明顯提高p-葡聚糖收率。本發明的發明人還發現，經過所述的加熱處理，提取e-葡聚糖的方法變得更加容易進行。其原因可能是由於所述的加熱處理使得P-葡聚糖在提取過程中的溶解性質發生了變化，由此有利於所述的提取過程。這是本發明人的新發現，以往的現有技術文獻中均沒有過類似的報導。利用本發明的新的方法，可改善現有技術中工藝複雜、成本高等不利因素，大大有利於e-葡聚糖提取技術的發展。權利要求1.從穀物或其加工產物富集並提取β-葡聚糖的方法，所述方法的特徵在於，其中的穀物或其加工產物是經過加熱處理的穀物或其加工產物，優選地，所述加熱處理的溫度為80-300℃例如160℃，加熱的時間為0.05-20小時或更長時間。2.權利要求1的方法，其包括以下步驟(1)對穀物或其加工產物進行加熱，加熱溫度為80-300°C，時間為0.05-20小時或更長時間，例如在160'C加熱30分鐘；(2)將經加熱的穀物或其加工產物混懸於5倍以上體積的溶劑中，所述溶劑優選水或5%-80%的乙醇，並且所述溶劑的溫度為0-25'C例如16。C，攪拌使混懸液均質化，立即使所述混懸液過篩；從而獲得包含P-葡聚糖的固形物。3.權利要求1或2的方法，包括對所述的穀物或其加工產物進行磨粉處理，所述的磨粉處理可在步驟(1)之前或步驟(1)和(2)之間進行。4.權利要求1-3之一的方法，其中可重複進行步驟(2)所述的篩洗步驟一次以上。5.從穀物或其加工產物富集並提取e-葡聚糖的方法，包括以下步驟(1)在160'C加熱穀物或其加工產物30分鐘；(2)對經步驟(1)處理後的穀物或其加工產物進行磨粉處理，並使所得谷粉通過100篩；(3)將保留在篩上的谷粉混懸於5倍體積的0-25'C水中，攪拌使混懸液均質化，立即將所述混懸液過300目篩，重複上述篩洗過程，一共篩洗3遍，從而獲得包含e-葡聚糖的固形物。6.權利要求l-5之一的方法，其中所述的穀物為選自青稞，燕麥，大麥，小麥，高梁及其種子等組成的組中的一或多種穀物，所述的穀物加工產物例如谷粉，粗穀粒或其混合物等。7.從穀物或其加工產物富集並提取e-葡聚糖的方法，包括對已經在80-300。C以0.05-20小時或更長時間進行加熱過的穀物或其加工產物進行以下篩洗步驟將經加熱的穀物或其加工產物混懸於5倍以上體積的溶劑中，所述溶劑優選水或5%-80%的乙醇，並且所述溶劑的溫度為0-25'C例如16°C，攪拌使混懸液均質化，立即使所述混懸液過篩，從而獲得包含e-葡聚糖的固形物。8.權利要求7的方法，包括對所述的穀物或其加工產物進行磨粉處理，所述的磨粉處理可加熱之前或之後進行，並且可重複所述的篩洗步驟一次以上例如三次。9.利用權利要求1-8之一的方法獲得的含3-葡聚糖的固形物。10.權利要求9所述的固形物用於進一步提純獲得P-葡聚糖的用途。全文摘要本發明涉及新的從穀物或其加工產物富集並提取β-葡聚糖的方法以及利用所述方法獲得的β-葡聚糖提取物。本發明方法的特徵在於，所述的穀物經過高溫加熱處理。文檔編號A23L1/10GK101433282SQ20071016988公開日2009年5月20日申請日期2007年11月14日優先權日2007年11月14日發明者劉宇新,黎孫申請人:廈門伯賽基因轉錄技術有限公司