以裸燕麥麩皮為原料提取高黏度燕麥多糖的方法

2024-02-18 21:06:15

專利名稱：以裸燕麥麩皮為原料提取高黏度燕麥多糖的方法
技術領域：
本發明屬於燕麥深加工技術領域，尤其是一種以裸燕麥麩皮為原料提取高黏度燕麥多糖的方法。
背景技術：
膳食纖維(Dietary Fiber)是一種天然有機高分子化合物，是由單糖脫水聚合而 成的非澱粉類多糖，不能被人體內消化酶分解，但能被大腸內的微生物降解和利用，是維持 健康不可缺少的一類糖類物質，其本身具有持水、持油、強吸水膨脹及強吸附能力等特徵。燕麥多糖是燕麥中水溶性膳食纖維β -葡聚糖提取後的存在形式，由於β _葡聚 糖是燕麥胚乳細胞壁的重要成分，故常從燕麥麩皮中提取。燕麥葡聚糖的分子結構已 經被廣泛研究，現已知是D-葡萄糖以β-(1，3)和β-(1，4)糖苷鍵連接而成的線性多糖， 兩種糖苷鍵的比例大致為7 3;燕麥β-葡聚糖中β-(1，3)和β-(1，4)糖苷鍵分布既 非完全有序，也非完全無序，其中β_(1，3)鍵單個存在，β_(1，4)鍵則2、3個連接存在，最 大可達14個葡聚糖單位。葡聚糖不是獨立的物質，而和蛋白質、戊聚糖等緊密結合在一 起。從燕麥麩中提取所得的燕麥多糖能溶於水、酸和稀鹼，不溶於乙醇，但其溶解性受 燕麥多糖顆粒大小、β-葡聚糖酶活性、溫度、PH和介質離子的影響。高純度的燕麥多糖為 白色，無味完全中性，它的化合物結構和作用功能比較理想，不含谷蛋白和肌醇六磷酸，重 金屬和農藥的殘留極少，也不含微生物，比較穩定，幾乎不受溫度和PH的影響，具有高粘度 特性、較強的持水性、良好的乳化性和乳化穩定性能，纖維網絡穩定。流變特性是由β-葡聚糖的結構、分子大小以及溶液中的形狀所決定的。K. Autio 等研究了燕麥葡聚糖在不同溫度、濃度、剪切率等條件下的流變特性，研究表明 0. 2-1. 56% β-葡聚糖的流動曲線符合Power-law模型，表現剪切變稀的假塑性流體。 Doublier and Wood研究認為，含有80%的β -葡聚糖燕麥膠，在溶液中表現為無規則的卷 曲行為，並指出，在濃度高於0. 3%時，粘度和濃度是高度相關的。Kulicke的研究則表明在 濃度高於臨界濃度時，粘度和濃度呈現指數升高關係。I. A. Nnarm等比較了燕麥膠和其他食 品膠體在不同剪切速率的粘性行為和膠體特性，表明了燕麥β-葡聚糖可以和瓜兒膠等其 它食品膠體復配應用於食品工業中。β-葡聚糖的相對分子質量和濃度還會影響到凝膠性，相對分子質量減小和 葡聚糖解聚會使黏性下降，凝膠性能增加；相對分子質量低的葡聚糖比相對分子質
量高的葡聚糖更容易形成凝膠。多糖的凝膠性可以廣泛應用於果醬、布丁等食品中影 響食品的質地。燕麥多糖的應用與其黏度密切相關，以往的燕麥多糖提取技術只注重燕麥多糖的 提取得率，而不關注燕麥多糖的黏度變化。因此，有必要針對裸燕麥多糖加工方法與其黏度 變化的關係進行研究，開發出高黏度燕麥多糖的生產技術。通過檢索，發現兩篇與本發明相關的專利文獻，其一是一種從燕麥麩皮中綜合提取燕麥澱粉、蛋白粉、β-葡聚糖的方法(CN101558845)，主要包括以下步驟1.燕麥麩皮浸泡、磨漿；2.漿液分離出澱粉；3.液體組分調ρΗ值沉澱析出燕麥蛋白；4.濾液分離β-葡 聚糖；5.燕麥澱粉的分離與提純；6.燕麥蛋白的提純。其二是一種提取燕麥葡聚糖的 方法(CN1869077)，包括如下步驟1)將燕麥麩皮在50_60°C下加水攪拌，調節ρΗ 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α-澱粉酶在80°C下處理， 過濾，得到澄清液體；4)採用截留分子量為30000-50000Da的超濾膜過濾，得到β -葡聚糖 溶液，冷凍乾燥得到β-葡聚糖產品。上述兩篇專利文獻大都是在燕麥多糖得率上的技術改進，與本專利申請的技術方 案有本質上的不同。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足之處，提供一種從經過擠壓預處理的裸燕 麥麩皮中提取具有較高黏度的燕麥多糖的方法，以該方法獲得的燕麥多糖的黏度為普通燕 麥多糖黏度的2. 2 2. 8倍。本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種以裸燕麥麩皮為原料提取高黏度燕麥多糖的方法，步驟是(1)擠壓前處理裸燕麥麩皮，調節水分含量為25% -45%，擠壓溫度為(110 1200C )-(130 145°C )-(160 180°C )；(2)乙醇前處理經擠壓處理的裸燕麥麩皮加入50% 80% (V/V)的乙醇水溶 液，料液比例為1 (3 4)g/v，於60°C 80°C保溫10-40min，棄去上清液，下層不溶物重 復上次操作2 3次，得到前處理的裸燕麥麩皮；(3)水提取水與經過前處理的裸燕麥麩皮的比例為(6 10) l(mL g)，於 70 90°C保溫80 120min，過濾，收集濾液，不溶物重複上述操作2次，合併濾液，真空濃 縮至原體積的三分之一；(4)澱粉脫除每1000L濾液加入3000U 6000U的耐熱澱粉酶，加熱到95°C以上 保持10 30min，冷卻到60°C，加入糖苷酶3000U 6000U，保持10 30min ；(5)等電點脫除蛋白質將提取液的PH值調節到4. 5，於0 30°C靜置2 4h，離
心或過濾，收集上清液或濾液，調節該溶液的ρΗ為6. 0 7. 0，真空濃縮至原體積的二分之 (6)真空濃縮真空度< 0. IMPa, 45 65°C下將提取液濃縮到10%以上；(7)乙醇沉澱於攪拌條件下緩慢加入乙醇到料液中，使乙醇濃度大於70%，於 0 30°C靜置6 24h，過濾或離心分離，收集固體物質，乾燥，即得燕麥多糖。而且，所述步驟(5)中的等電點脫除蛋白質採用蛋白酶水解法脫除蛋白質替代， 即每1000L濾液加入10000U 400000U的蛋白酶，於50 60°C保持20 40min，真空濃 縮至原體積的二分之一。本發明的優點和積極效果是本發明以裸燕麥麩皮為原料，依次經過擠壓處理和乙醇前處理，然後再提取高黏 度燕麥多糖，以該方法獲得的燕麥多糖的黏度為普通燕麥多糖黏度的2. 2 2. 8倍。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明進一步說明，下述實施例是說明性的，不是限定性的， 不能以下述實施例來限定本發明的保護範圍。本發明的具體實例1、稱取IOOOkg裸燕麥麩皮，加入350kg_600kg水，使水分含量為25% _45%，攪拌 均勻，三段擠壓，其溫度為(110 120°C )-(130 145°C )-(160 180°C ))。(1)擠壓前處理裸燕麥麩皮，擠壓溫度為(110 120°C)-(130 145°C)-(160 180 °C )；2、經上述加工處理的裸燕麥麩皮再加入50% 80% (V/V)的乙醇水溶液，料液比 例為1 (3 4) (g裸燕麥麩皮/V乙醇溶液)，於60°C 80°C保溫10-40min，棄去上清液， 下層不溶物重複上次操作2 3次。
3、經乙醇處理的裸燕麥麩皮，揮發去除乙醇，加入蒸餾水，料/液比為(6 10) 1 (mL蒸餾水g裸燕麥麩皮)，於70 90°C保溫80 120min，過濾，收集濾液，不 溶物重複上述操作2次，合併濾液，真空濃縮至原體積的三分之一。4、濃縮濾液加入10000U 60000U的耐熱澱粉酶，加溫至95°C以上，保溫10 30min，冷卻至60°C，加入糖苷酶10000 60000U，保持10 30min。5、調節提取液的pH為4. 5，0 30°C靜置2 4h，離心或過濾，收集上清液或濾液， 調節該溶液的PH為7. 0，真空濃縮至原體積的二分之一。 或將提取液加入60000 4000000U的蛋白酶，於50°C 60°C保持20min 40min，
真空濃縮至原體積的二分之一。6、在真空度< 0. IMPa, 45 65°C下將提取液濃縮到10%以上；7、於劇烈攪拌下，向提取濃縮液中緩慢加入乙醇，使乙醇的濃度大於70%，於0 30°C靜置6 24h，過濾或離心分離，收集固體物質，冷凍乾燥或熱風乾燥，得燕麥多糖。
權利要求
一種以裸燕麥麩皮為原料提取高黏度燕麥多糖的方法，其特徵在於步驟是(1)擠壓前處理裸燕麥麩皮，調節水分含量為25％-45％，擠壓溫度為(110～120℃)-(130～145℃)-(160～180℃)；(2)乙醇前處理經擠壓處理的裸燕麥麩皮加入50％～80％(V/V)的乙醇水溶液，料液比例為1∶(3～4)g/v，於60℃～80℃保溫10-40min，棄去上清液，下層不溶物重複上次操作2～3次，得到前處理的裸燕麥麩皮；(3)水提取水與經過前處理的裸燕麥麩皮的比例為(6～10)∶1(mL∶g)，於70～90℃保溫80～120min，過濾，收集濾液，不溶物重複上述操作2次，合併濾液，真空濃縮至原體積的三分之一；(4)澱粉脫除每1000L濾液加入3000U～6000U的耐熱澱粉酶，加熱到95℃以上保持10～30min，冷卻到60℃，加入糖苷酶3000U～6000U，保持10～30min；(5)等電點脫除蛋白質將提取液的pH值調節到4.5，於0～30℃靜置2～4h，離心或過濾，收集上清液或濾液，調節該溶液的pH為6.0～7.0，真空濃縮至原體積的二分之一；(6)真空濃縮真空度＜0.1MPa，45～65℃下將提取液濃縮到10％以上；(7)乙醇沉澱於攪拌條件下緩慢加入乙醇到料液中，使乙醇濃度大於70％，於0～30℃靜置6～24h，過濾或離心分離，收集固體物質，乾燥，即得燕麥多糖。
2.根據權利要求1所述的以裸燕麥麩皮為原料提取高黏度燕麥多糖的方法，其特徵在 於所述步驟(5)中的等電點脫除蛋白質採用蛋白酶水解法脫除蛋白質替代，即每1000L濾 液加入10000U 400000U的蛋白酶，於50 60°C保持20 40min，真空濃縮至原體積的 二分之一。
全文摘要
本發明涉及一種以裸燕麥麩皮為原料提取高黏度燕麥多糖的方法，是以裸燕麥麩皮為原料，經擠壓處理、乙醇前處理、以水為提取溶劑多次提取、合併提取液、加入酶降解澱粉、等電點脫蛋白或蛋白酶水解法脫蛋白、真空濃縮、乙醇沉澱、靜置、抽濾、收集沉澱、冷凍乾燥或熱風乾燥，得到燕麥多糖，以該方法獲得的燕麥多糖的黏度為普通燕麥多糖黏度的2.2～2.8倍。
文檔編號C12P19/08GK101818182SQ20101014203
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月8日 優先權日2010年4月8日
發明者張民, 梁漪, 白鑫 申請人:天津科技大學