一種生物酶法從大豆粕中提取大豆多糖的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于多糖提取【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種生物酶法從大豆粕中提取大豆多糖的方法。一種生物酶法從大豆粕中提取大豆多糖的方法，包括下述的步驟：（1）原料預(yù)處理；（2）酶解；（3）非水溶性多糖轉(zhuǎn)化；（4）離心分離；（5）可溶性多糖提取。采用酶作用條件溫和，采用各種不同的酶將大豆粕中的脂肪、纖維素酶解，將其中的多糖提取出來，提高了大豆粕的利用率，采用本發(fā)明的方法得到大豆多糖不僅得率高，而且純度也高。
【專利說明】一種生物酶法從大豆粕中提取大豆多糖的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于多糖提取【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種生物酶法從大豆柏中提取大豆多糖的方法。
[0002]

【背景技術(shù)】
大豆的營養(yǎng)成分全面而且含量豐富，這使得我國乃至世界各國的大豆加工業(yè)都方興未艾，并且隨著對大豆功能性成分的深入研究，大豆的綜合開發(fā)利用價值也越來越受到世界各國的關(guān)注。大豆蛋白，大豆多肽，大豆異黃酮、大豆磷脂及大皂甙等功能成分也都得到了較深入的研究。但是作為大豆蛋白加工業(yè)最大的副產(chǎn)物一豆渣，卻在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)被人們所忽視，對其研究也只停留在一般性應(yīng)用上。一些企業(yè)對豆渣的不良處理還給環(huán)境造成了很大的污泥。大豆中含有豐富的蛋白，脂肪、膳食纖維，還含有大量纖維素，這是很好的糖來源，利用這些纖維素可以得到大量的特性優(yōu)良的水溶性大豆多糖。水溶性大豆多糖主要是以大豆分離蛋白、豆腐和腐竹等生產(chǎn)加工的副產(chǎn)物豆渣纖維為主要原料，經(jīng)預(yù)處理、酶解(纖維素酶、半纖維素酶、蛋白酶等)、分離、脫色、滅菌、干燥等工藝精制而成。大豆多糖為白色至淡黃色粉末、水溶液粘度低、口感好。大豆多糖除了是一種優(yōu)良的水溶性膳食纖維外，更是一種高性能的蛋白飲料乳化穩(wěn)定劑，尤其是在酸性環(huán)境下更具有獨特的乳化穩(wěn)定蛋白性能。大豆多糖與其它生物多糖相比粘性較低，并具有分散性、穩(wěn)定性、乳化性和黏著性等特點。食品行業(yè)中常被用作食物纖維強(qiáng)化劑、持泡劑和食品特性改善劑。此外，可溶性多豆多糖還具有調(diào)節(jié)血糖值和血液脂質(zhì)、促進(jìn)腸道有害物質(zhì)的吸附與排泄、抗癌、促進(jìn)礦物質(zhì)吸收利用性等生物學(xué)活性，在抗氧化、抗菌、抗病毒及免疫調(diào)節(jié)等方面也有一定功效。
[0003]早在1961年Kawamura和Narasaki就在堿性條件下提取了大豆多糖，Morita于1965年在100°C熱水中提取了大豆多糖，Aspinall等人于1967年從大豆中提取了多糖類物質(zhì)，并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步研究，此后國外陸續(xù)報道過一些大豆多糖的提取方法。但是國內(nèi)在這方面研究還較少，且在實際應(yīng)用中得率不高，工藝比較復(fù)雜，成本也較高。
[0004]不論是從國際市場上來看還是從國內(nèi)市場上來看，可溶性大豆多糖都十分具有發(fā)展前景。現(xiàn)階段國內(nèi)使用的可溶性大豆多糖主要是依賴進(jìn)口，價格較高，以至于國內(nèi)許多企業(yè)對可溶性大豆多糖的了解程度不夠，因此研究適合我國國情的可溶性大豆多糖制不僅可以解決豆渣所引起的環(huán)境問題和商業(yè)難題，還可以帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這也是大豆加工的發(fā)展需求。如果進(jìn)一步提高其性能，就可以進(jìn)一步擴(kuò)大可溶性大豆多糖的應(yīng)用領(lǐng)域，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
[0005]因此需對上述的方法進(jìn)行改進(jìn)，研究一種可以最大限度的將大豆柏利用起來，提取大豆柏中所含的大豆多糖的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種得率和純度較高的生物酶法從大豆柏中提取大豆多糖的方法。
[0007]本發(fā)明生物酶法從大豆柏中提取大豆多糖的方法是通過下述的技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
一種生物酶法從大豆柏中提取大豆多糖的方法，包括下述的步驟:
(1)原料預(yù)處理
大豆柏經(jīng)烘干至其水分含量為2-4%，再超微粉碎至800-1000目；
(2)酶解
將粉碎后的大豆柏，加水混勻，大豆柏與水的重量比例為1:6-12，并加入脂肪酶，脂肪酶的添加量0.3-0.5%，酶解溫度45°C，調(diào)pH 5.5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為400-600W，頻率為800MHZ，酶解0.1-0.5h ；
再加入纖維素酶，纖維素酶的添加量為0.4-0.6%、酶解溫度40°C、pH值5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為400-600W，頻率為800MHZ，酶解0.1-0.5h ；
再加入菠蘿蛋白酶，菠蘿蛋白酶的添加量為0.5-1.2%，酶解溫度為50°C，pH值6.5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為400-600W，頻率為800MHZ，酶解0.1-0.5h，酶解后在 90-95°C下滅酶 5-10min ；
(3)非水溶性多糖轉(zhuǎn)化
淀粉酶的添加量為1.0-1.2 %、酶解溫度40°C、pH值5，酶解1.5-2.0h后，95 V滅酶5-10min ；
(4)離心分離
將酶解后的大豆柏，離心10-20 min，離心轉(zhuǎn)速為4500 rpm，將上清液與沉淀分別收集;
(5)可溶性多糖的提取
取步驟(5)中的上清液過濾去渣，過濾后得到的濾液在60-70°C下濃縮，濃縮至其濃度為60-70%，濃縮液按1:4比例加入95%乙醇沉淀靜置10-20小時、離心10-20 min，離心轉(zhuǎn)速為4500 rpm,收集沉淀并用乙醇反復(fù)清洗2_3次，冷凍干燥至水分含量為4_6%后，再在-1-4°C下進(jìn)行粉碎，得可溶性多糖；
上述的加酶量均為酶占超微粉碎后的大豆柏的重量百分比。
[0008]優(yōu)選的，脂肪酶的用量為0.4%。
[0009]優(yōu)選的，纖維素酶的用量是0.5%。
[0010]優(yōu)選的，菠蘿蛋白酶的添加量為0.8%。
[0011]優(yōu)選的，淀粉酶的添加量為1.0%。
[0012]優(yōu)選的，一種生物酶法從大豆柏中提取大豆多糖的方法，包括下述的步驟:
(1)原料預(yù)處理
大豆柏經(jīng)烘干至其水分含量為2-4%，再超微粉碎至800目；
(2)酶解
將粉碎后的大豆柏，加水混勻，大豆柏與水的重量比例為1:9，并加入脂肪酶，脂肪酶的添加量0.4%，酶解溫度45°C，調(diào)pH 5.5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為500W，頻率為800MHZ，酶解0.2h ；
再加入纖維素酶，纖維素酶的添加量為0.5%、酶解溫度40°C、pH值5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為500W，頻率為800MHZ，酶解0.2h ； 再加入菠蘿蛋白酶，菠蘿蛋白酶的添加量為0.8%，酶解溫度為50°C，pH值6.5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為500W，頻率為800MHZ，酶解0.2h，酶解后在90_95°C下滅酶 8min ；
(3)非水溶性多糖轉(zhuǎn)化
淀粉酶的添加量為I %、酶解溫度40°C、pH值5，酶解1.8h后，95°C滅酶6min ；
(4)離心分離
將酶解后的大豆柏，離心15 min，離心轉(zhuǎn)速為4500 rpm，將上清液與沉淀分別收集；
(5)可溶性多糖的提取
取步驟(5)中的上清液過濾去渣，過濾后得到的濾液在65°C下濃縮，濃縮至其濃度為65%，濃縮液按1:4比例加入95%乙醇沉淀靜置15小時、離心15 min，離心轉(zhuǎn)速為4500rpm，收集沉淀并用乙醇反復(fù)清洗2-3次，冷凍干燥至水分含量為5%后，再在_1_4°C下進(jìn)行粉碎，得可溶性多糖；
上述的加酶量均為酶占超微粉碎后的大豆柏的重量百分比。
[0013]本發(fā)明的方法中，先將大豆柏粉碎，采用超微粉碎的方法，而不是普通的粉碎方式，因為超微粉碎后，大豆柏的粒徑更小，有利于后續(xù)的酶解反應(yīng)過程中，各種組分與酶相接觸，使酶更好的作用于各組分；
酶解脂肪、纖維順序也是本發(fā)明的創(chuàng)新之處，由于將脂肪酶解以后，油脂不會包裹在大豆柏外，從而有利于各種成分與酶相接觸，從而提高酶解的效率；因此，先酶解脂肪再酶解纖維素有利于脂肪和纖維的去除；
普通方法中對脂肪的處理方法一般是采用加有機(jī)溶劑的方式，有機(jī)溶劑雖然對油脂的去除也較為徹底，但是其作用的條件較強(qiáng)烈，而且后續(xù)的回收過程也較復(fù)雜，另外還容易造成有機(jī)溶劑危害環(huán)境的問題；另外采用有機(jī)溶劑去除油脂其成本也較高；
本發(fā)明采用酶作用于殘留在大豆柏中的油脂上，作用條件溫和，而且對油脂的去除也較為徹底，并且不存在后續(xù)的有機(jī)溶劑回收及帶來環(huán)境污染的問題；
再加入纖維素酶將大豆柏中的纖維素降解生成溶于水的葡萄糖；
將非可溶性的多糖酶解為可溶性多糖之后，糖類溶于水中，再取上清液，過濾，濃縮，醇沉，將其中的多糖提取出來。
[0014]本發(fā)明的酶的種類及用量的選擇及酶解順序的選擇并不是偶然的，而是發(fā)明人付出了創(chuàng)造性的勞動得到的，酶及各種比例的調(diào)整均會影響最終多糖的提取效果，只有采用本發(fā)明所給的酶及酶的相應(yīng)比例對大豆柏進(jìn)行處理，而且按照本發(fā)明的順序進(jìn)行，才能得到本發(fā)明的結(jié)果，將酶進(jìn)行替換或者是加酶順序替換，均得不到最大的多糖提取率。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于，采用酶作用條件溫和，采用各種不同的酶將大豆柏中的脂肪、纖維素酶解，同時從大豆柏中提取多糖，最大限度的利用大豆柏，而且采用本發(fā)明的方法得到的多糖，其得率和純度高。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更了解本發(fā)明，但并不因此限制本發(fā)明。
[0017]以下的檢測方法，如無特殊說明，采用苯酚-硫酸法測多糖的含量。
[0018]實施例I
一種生物酶法從大豆柏中提取大豆多糖的方法，包括下述的步驟：
(1)原料預(yù)處理
大豆柏經(jīng)烘干至其水分含量為3%，再超微粉碎至800目；
(2)酶解
將粉碎后的大豆柏，加水混勻，大豆柏與水的重量比例為I :9，并加入脂肪酶，脂肪酶的添加量O. 4%，酶解溫度45°C，調(diào)pH 5. 5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為500W，頻率為800MHZ，酶解O. 2h ；
再加入纖維素酶，纖維素酶的添加量為O. 5%、酶解溫度40°C、pH值5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為500W，頻率為800MHZ，酶解O. 2h ；
再加入菠蘿蛋白酶，菠蘿蛋白酶的添加量為O. 8%，酶解溫度為50°C，pH值6. 5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為500W，頻率為800MHZ，酶解O. 2h，酶解后在90_95°C下滅酶 8min ；
(3)非水溶性多糖轉(zhuǎn)化
淀粉酶的添加量為I %、酶解溫度40°C、pH值5，酶解I. 8h后，95滅酶6min ；
(4)離心分離
將酶解后的大豆柏，離心15 min，離心轉(zhuǎn)速為4500 rpm，將上清液與沉淀分別收集；
(5)可溶性多糖的提取
取步驟（4)中的上清液過濾去渣，過濾后得到的濾液在65°C下濃縮，濃縮至其濃度為65%，濃縮液按I :4比例加入95%乙醇沉淀靜置15小時、離心15 min，離心轉(zhuǎn)速為4500rpm，收集沉淀并用乙醇反復(fù)清洗2-3次，冷凍干燥至水分含量為5%后，再在_1_4°C下進(jìn)行粉碎，得可溶性多糖；
上述的加酶量均為酶占超微粉碎后的大豆柏的重量百分比。
[0019]多糖的得率為：13. 98%，純度為97. 4%。
[0020]實施例2
一種生物酶法從大豆柏中提取大豆多糖的方法，包括下述的步驟：
(1)原料預(yù)處理
大豆柏經(jīng)烘干至其水分含量為2%，再超微粉碎至800目；
(2)酶解
將粉碎后的大豆柏，加水混勻，大豆柏與水的重量比例為I :6，并加入脂肪酶，脂肪酶的添加量O. 3%，酶解溫度45°C，調(diào)pH 5.5,將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為400W，頻率為800MHZ，酶解O. Ih ；
再加入纖維素酶，纖維素酶的添加量為O. 4%、酶解溫度40°C、pH值5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為400W，頻率為800MHZ，酶解O. I ；
再加入菠蘿蛋白酶，菠蘿蛋白酶的添加量為O. 5%，酶解溫度為50°C，pH值6. 5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為400W，頻率為800MHZ，酶解O. Ih,酶解后在95下滅酶5min ；
(3)非水溶性多糖轉(zhuǎn)化
淀粉酶的添加量為0.8%、酶解溫度40°C、pH值5，酶解1.8h后，100°C滅酶6min ； (4)離心分離
將酶解后的大豆柏，離心15 min，離心轉(zhuǎn)速為4500 rpm，將上清液與沉淀分別收集；
(5)可溶性多糖的提取
取步驟(4)中的上清液過濾去渣，過濾后得到的濾液在65°C下濃縮，濃縮至其濃度為65%，濃縮液按1:4比例加入95%乙醇沉淀靜置15小時、離心15 min，離心轉(zhuǎn)速為4500rpm，收集沉淀并用乙醇反復(fù)清洗2-3次，冷凍干燥至水分含量為5%后，再在_1_4°C下進(jìn)行粉碎，得可溶性多糖；
上述的加酶量均為酶占超微粉碎后的大豆柏的重量百分比。
[0021]多糖的提取率為:1 1.85%，純度為96.8%。
[0022]實施例3
一種生物酶法從大豆柏中提取大豆多糖的方法，包括下述的步驟:
(1)原料預(yù)處理
大豆柏經(jīng)烘干至其水分含量為4%，再超微粉碎至800目；
(2)酶解
將粉碎后的大豆柏，加水混勻，大豆柏與水的重量比例為1: 12，并加入脂肪酶，脂肪酶的添加量0.5%，酶解溫度45°C，調(diào)pH 5.5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為600W，頻率為800MHZ，酶解0.1-0.5h ；
再加入纖維素酶，纖維素酶的添加量為0.6%、酶解溫度40°C、pH值5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為600W，頻率為800MHZ，酶解0.5h ；
再加入菠蘿蛋白酶，菠蘿蛋白酶的添加量為1.2%，酶解溫度為50°C，pH值6.5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為600W，頻率為800MHZ，酶解0.5h，酶解后在95°C下滅酶 1min ；
(3)非水溶性多糖轉(zhuǎn)化
淀粉酶的添加量為1.2%、酶解溫度40°C、pH值5，酶解1.8h后，100°C滅酶6min ；
(4)離心分離
將酶解后的大豆柏，離心15 min，離心轉(zhuǎn)速為4500 rpm，將上清液與沉淀分別收集；
(5)可溶性多糖的提取
取步驟(4)中的上清液過濾去渣，過濾后得到的濾液在65°C下濃縮，濃縮至其濃度為65%，濃縮液按1:4比例加入95%乙醇沉淀靜置15小時、離心15 min，離心轉(zhuǎn)速為4500rpm,收集沉淀并用乙醇反復(fù)清洗2-3次，冷凍干燥至水分含量為5%后，再在_1_4°C下進(jìn)行粉碎，得可溶性多糖；
上述的加酶量均為酶占超微粉碎后的大豆柏的重量百分比。
[0023]多糖的得率為:12.54%，純度為96.5%。
【權(quán)利要求】
1.一種生物酶法從大豆柏中提取大豆多糖的方法，包括下述的步驟: (1)原料預(yù)處理 大豆柏經(jīng)烘干至其水分含量為2-4%，再超微粉碎至800-1000目； (2)酶解 將粉碎后的大豆柏，加水混勻，大豆柏與水的重量比例為1:6-12，并加入脂肪酶，脂肪酶的添加量0.3-0.5%，酶解溫度45°C，調(diào)pH 5.5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為400-600W，頻率為800MHZ，酶解0.1-0.5h ； 再加入纖維素酶，纖維素酶的添加量為0.4-0.6%、酶解溫度40°C、pH值5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為400-600W，頻率為800MHZ，酶解0.1-0.5h ； 再加入菠蘿蛋白酶，菠蘿蛋白酶的添加量為0.5-1.2%，酶解溫度為50°C，pH值6.5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為400-600W，頻率為800MHZ，酶解0.1-0.5h，酶解后在 90-95°C下滅酶 5-10min ； (3)非水溶性多糖轉(zhuǎn)化 淀粉酶的添加量為0.8-1.2%、酶解溫度40°C、pH值5，酶解1.5-2.0h后，100-105°C滅酶5-10min ;將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為400-600W，頻率為800MHZ,酶解 0.1-0.5h,酶解后在 90_95°C下滅酶 5-10min ； (4)離心分離 將酶解后的大豆柏，離心10-20 min，離心轉(zhuǎn)速為4500 rpm，將上清液與沉淀分別收集; (5)可溶性多糖的提取 取步驟(4)中的上清液過濾去渣，過濾后得到的濾液在60-70°C下濃縮，濃縮至其濃度為60-70%，濃縮液按1:4比例加入95%乙醇沉淀靜置10-20小時、離心10-20 min，離心轉(zhuǎn)速為4500 rpm,收集沉淀并用乙醇反復(fù)清洗2_3次，冷凍干燥至水分含量為4_6%后，再在-1-4°C下進(jìn)行粉碎，得可溶性多糖； 上述的加酶量均為酶占超微粉碎后的大豆柏的重量百分比。
2.如權(quán)利要求1所述一種生物酶法從大豆柏中提取大豆多糖的方法，其特征在于，所述的脂肪酶的用量為0.4%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種生物酶法從大豆柏中提取大豆多糖的方法，其特征在于，所述的纖維素酶的用量是0.5%。
4.如權(quán)利要求1所述的一種生物酶法從大豆柏中提取大豆多糖的方法，其特征在于，所述的菠蘿蛋白酶的添加量為0.8%。
5.如權(quán)利要求1所述的一種生物酶法從大豆柏中提取大豆多糖的方法，其特征在于，所述的淀粉酶的添加量為1.0%。
6.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的一種生物酶法從大豆柏中提取大豆多糖的方法，其特征在于，所述的方法包括下述的步驟: (1)原料預(yù)處理 大豆柏經(jīng)烘干至其水分含量為2-4%，再超微粉碎至800目； (2)酶解 將粉碎后的大豆柏，加水混勻，大豆柏與水的重量比例為1:9，并加入脂肪酶，脂肪酶的添加量0.4%，酶解溫度45°C，調(diào)pH 5.5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為500W，頻率為800MHZ，酶解0.2h ； 再加入纖維素酶，纖維素酶的添加量為0.5%、酶解溫度40°C、pH值5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為500W，頻率為800MHZ，酶解0.2h ； 再加入菠蘿蛋白酶，菠蘿蛋白酶的添加量為0.8%，酶解溫度為50°C，pH值6.5，將上述的原料置于微波提取設(shè)備中提取，微波的功率為500W，頻率為800MHZ，酶解0.2h，酶解后在95°C下滅酶8min ； (3)非水溶性多糖轉(zhuǎn)化 淀粉酶的添加量為1 %、酶解溫度40°C、pH值5，酶解1.8h后，95°C滅酶6min ； (4)離心分離 將酶解后的大豆柏，離心15 min，離心轉(zhuǎn)速為4500 rpm，將上清液與沉淀分別收集； (5)可溶性多糖的提取 取步驟(4)中的上清液過濾去渣，過濾后得到的濾液在65°C下濃縮，濃縮至其濃度為65%，濃縮液按1:4比例加入95%乙醇沉淀靜置15小時、離心15 min，離心轉(zhuǎn)速為4500rpm,收集沉淀并用乙醇反復(fù)清洗2-3次，冷凍干燥至水分含量為5%后，再在_1_4°C下進(jìn)行粉碎，得可溶性多糖； 上述的加酶量均為酶占超微粉碎后的大豆柏的重量百分比。
【文檔編號】C08B37/00GK104292359SQ201410628600
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】遲宗磊, 藏偉功, 丁振洋 申請人:濟(jì)南凱因生物科技有限公司