本發(fā)明涉及食品加工領(lǐng)域中谷物麩皮的深加工及綜合利用，尤其涉及一種以黑青稞麩皮為原料提取β-葡聚糖的方法。

背景技術(shù)：

青稞(hordeumvulgarelinn.var.nudumhook.f.)是禾本科大麥屬的一種禾谷類作物，因其內(nèi)外穎殼分離，籽粒裸露，故又稱裸大麥、元麥、米大麥。主要產(chǎn)自中國西藏、青海、四川、云南等高寒高海拔地區(qū)。青稞有著廣泛的藥用及營養(yǎng)價值，據(jù)《本草拾遺》記載，青稞入藥“味咸性平?jīng)觥?，下氣寬中，壯精益力，除濕發(fā)汗、止瀉。青稞中β-葡聚糖含量居于世界上麥類作物中首位，平均含量為6.57％，優(yōu)良品種青稞中β-葡聚糖含量可高達(dá)8.6％。β-葡聚糖具有降血脂、降膽固醇和預(yù)防心血管疾病的作用。近來陸續(xù)發(fā)現(xiàn)β-葡聚糖還具有調(diào)節(jié)血糖、高免疫力、抗腫瘤的作用。

青稞麩皮作為青稞加工時的副產(chǎn)品，對其加工利用的方式較少。利用黑青稞麩皮進(jìn)行β-葡聚糖的提取，不僅為β-葡聚糖提供了較好的原料來源，同時用廢棄麩皮創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)價值，為當(dāng)?shù)厝嗣駝?chuàng)造財富。

另外，目前葡聚糖提取方法中存在提取率較低、純化方法復(fù)雜等的缺陷。

因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于開發(fā)一種以黑青稞麩皮為原料提取β-葡聚糖的方法，明顯提高葡聚糖提取率及簡化純化步驟，以用廢棄麩皮創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價值，為生產(chǎn)β-葡聚糖提供較好的原料來源，為當(dāng)?shù)厝嗣駝?chuàng)造財富。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的主要目的在于提供一種明顯提高葡聚糖提取率及簡化純化步驟的提取方法，用以解決目前葡聚糖提取率較低、純化方法復(fù)雜的問題。

為達(dá)到上述目的，在一個具體實(shí)施方式中，采取的技術(shù)方案為：一種以黑青稞麩皮為原料提取β-葡聚糖的方法，包括以下步驟：

a)原料的預(yù)處理：將黑青稞麩皮放入高速粉碎機(jī)中粉碎，粉碎后過40～60目篩子，得到黑青稞麩皮粉，所述黑青稞麩皮粉用高濃度乙醇進(jìn)行回流滅酶處理，干燥后得到預(yù)處理麩皮粉。乙醇回流滅酶處理可滅活原料中的內(nèi)源葡聚糖酶，并起到脫脂、脫色、除小分子的作用。

b)除淀粉：向步驟a)所述預(yù)處理麩皮粉中加入去離子水，水浴加熱，加入耐高溫α-淀粉酶處理，至碘-碘化鉀溶液檢測不顯藍(lán)色。

c)除木聚糖：待步驟b)處理后的混合液溫度降至室溫后，調(diào)節(jié)ph值至5～6，向其中加入木聚糖酶，水浴加熱，調(diào)節(jié)ph值至7。

d)堿液提?。貉a(bǔ)足去離子水至料液比為1:10～20，向除完淀粉、木聚糖的混合液，即步驟c)處理后的混合液中加入naoh至其濃度為1％，常溫提取1～4h，并不斷攪拌。經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去殘渣，取上清液備用。

e)除蛋白：調(diào)節(jié)上清液ph值至4.5，低溫靜置，經(jīng)離心后，棄去殘渣，取上清液備用。調(diào)節(jié)上清液ph值至7。

f)濃縮透析：對步驟e)的上清液進(jìn)行適當(dāng)濃縮后，進(jìn)行透析。離心后，棄去殘渣，取上清液備用。

g)乙醇沉淀：對步驟f)的上清液進(jìn)行適當(dāng)濃縮后，加入乙醇進(jìn)行沉淀，低溫靜置過夜，經(jīng)離心后，棄去上清液。向沉淀加水復(fù)溶，經(jīng)離心后，棄去殘渣，取上清液備用。

h)冷凍干燥：步驟g)中的上清液進(jìn)行預(yù)凍后，冷凍干燥。即得到黑青稞麩皮β-葡聚糖。

優(yōu)選地，步驟a)中，所述回流滅酶處理中使用的高濃度乙醇濃度為70％～90％，進(jìn)行回流滅酶處理的時間為1h～4h。

優(yōu)選地，步驟b)中，預(yù)處理麩皮粉和去離子水的料液比為1:8～1:15，水浴加熱溫度為90℃～95℃。

優(yōu)選地，步驟c)中，用1m鹽酸調(diào)節(jié)降溫后的混合液的ph值至5～6，水浴加熱溫度為50℃～60℃，時間為20～40min，用1mnaoh調(diào)節(jié)ph值至7。

優(yōu)選地，步驟e)中，用2m鹽酸調(diào)節(jié)上清液ph值至4.5，在4℃下靜置4～8h，經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去殘渣，取上清液備用。用1mnaoh調(diào)節(jié)上清液ph值至7。

優(yōu)選地，步驟f)中，透析時，用去離子水透析2d。離心采用的轉(zhuǎn)速4000r，離心時間為20min。

優(yōu)選地，步驟f)和g)中，均使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀對上清液進(jìn)行濃縮。

優(yōu)選地，步驟g)中，進(jìn)行沉淀時，加入乙醇的濃度為95％，體積為步驟f)得到的上清液的2～4倍。靜置過夜溫度為4℃，離心處理時轉(zhuǎn)速均為4000r，時間均為20min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供了以黑青稞麩皮為原料提取β-葡聚糖的方法，將酶法與堿液提取法聯(lián)合使用，可有效提高β-葡聚糖的提取率，透析過程可進(jìn)一步除去提取液中的小分子雜質(zhì)。

本發(fā)明利用黑青稞麩皮進(jìn)行β-葡聚糖的提取，不僅為獲得β-葡聚糖提供了較好的原料來源，同時讓曾經(jīng)廢棄的麩皮創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)價值，為當(dāng)?shù)厝嗣駝?chuàng)造財富。

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例的以黑青稞麩皮為原料提取β-葡聚糖的方法的提取工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu)選實(shí)施例只作為舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見的變型。

如圖1所示，本發(fā)明涉及的以黑青稞麩皮為原料提取β-葡聚糖的方法包括原料預(yù)處理：粉碎過篩，乙醇回流滅酶；除淀粉：耐高溫α-淀粉酶處理；除木聚糖：木聚糖酶處理；堿液提取：naoh調(diào)節(jié)堿液濃度；除蛋白：等電點(diǎn)法處理；濃縮透析；乙醇沉淀處理；冷凍干燥。通過上述方法可以得到較純的、得率較高的黑青稞麩皮β-葡聚糖。

實(shí)施例1

稱取50g黑青稞麩皮，粉碎后過60目篩，加入500ml乙醇(85％)，85℃回流處理2h。以達(dá)到滅活原料中的內(nèi)源葡聚糖酶，并起到脫脂、脫色、除小分子的作用。40℃干燥過夜，得到黑青稞麩皮預(yù)處理粉。預(yù)處理過程初步排除了后續(xù)提取的黑青稞麩皮β-葡聚糖中的一些雜質(zhì)，提高了β-葡聚糖的純度。

稱取40g黑青稞麩皮預(yù)處理粉，在黑青稞麩皮預(yù)處理粉中按照質(zhì)量體積比即料水比(w/v)為1:10加入溶劑去離子水，即加入400ml的去離子水，90℃水浴加熱，加入耐高溫α-淀粉酶攪拌均勻，至碘-碘化鉀溶液檢測不顯藍(lán)色。以1m鹽酸調(diào)節(jié)ph值至5，向其中加入木聚糖酶，50～60℃水浴30min，再以1mnaoh調(diào)節(jié)ph值至7。補(bǔ)足去離子水至料液比為1:10，向除完淀粉、木聚糖的混合液中加入naoh至其濃度為1％，常溫提取2h，并不斷攪拌。經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去殘渣，取上清液備用。以2m鹽酸調(diào)節(jié)上清液ph值至4.5，4℃靜置6h，經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去殘渣，取上清液備用。以1mnaoh調(diào)節(jié)上清液ph值至7。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀對上清液進(jìn)行適當(dāng)濃縮后，進(jìn)行透析，去離子水透析2d。經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去殘渣，取上清液備用。上清液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，加入3倍體積的乙醇沉淀，4℃靜置過夜。經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去上清液。沉淀加水復(fù)溶，經(jīng)轉(zhuǎn)速2000r離心10min后，棄去殘渣，取上清液備用。上清液進(jìn)行預(yù)凍后，冷凍干燥，即得黑青稞麩皮β-葡聚糖2.06g。

實(shí)施例2

預(yù)處理黑青稞麩皮得到預(yù)處理粉的方法如實(shí)施例1所述。取預(yù)處理黑青稞麩皮粉30g，加入300ml的去離子水作為溶劑，90℃水浴加熱，加入耐高溫α-淀粉酶攪拌均勻，至碘-碘化鉀溶液檢測不顯藍(lán)。以1m鹽酸調(diào)節(jié)ph值至5，向其中加入木聚糖酶，50～60℃水浴30min，再以1mnaoh調(diào)節(jié)ph值至7。補(bǔ)足去離子水至料液比為1:10，向除完淀粉、木聚糖的混合液中加入naoh至其濃度為1％，常溫提取2h，并不斷攪拌。經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去殘渣，取上清液備用。以2m鹽酸調(diào)節(jié)上清液ph值至4.5，4℃靜置6h，經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去殘渣，取上清液備用。以1mnaoh調(diào)節(jié)上清液ph值至7。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀對上清液進(jìn)行適當(dāng)濃縮后，進(jìn)行透析，去離子水透析2d。經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去殘渣，取上清液備用。上清液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，加入3倍體積的乙醇沉淀，4℃靜置過夜。經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去上清液。沉淀加水復(fù)溶，經(jīng)轉(zhuǎn)速2000r離心10min后，棄去殘渣，取上清液備用。上清液進(jìn)行預(yù)凍后，冷凍干燥，即得黑青稞麩皮β-葡聚糖1.52g。

對比例1

預(yù)處理黑青稞麩皮得到預(yù)處理粉的方法如實(shí)施例1所述。取預(yù)處理黑青稞麩皮粉40g，加入400ml的去離子水作為溶劑，90℃水浴加熱，加入耐高溫α-淀粉酶攪拌均勻，至碘-碘化鉀溶液檢測不顯藍(lán)。以1m鹽酸調(diào)節(jié)ph值至5，向其中加入木聚糖酶，50～60℃水浴30min，再以1mnaoh調(diào)節(jié)ph值至7。補(bǔ)足去離子水至料液比為1:10，60℃下提取2h，并不斷攪拌。經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去殘渣，取上清液備用。以2m鹽酸調(diào)節(jié)上清液ph值至4.5，4℃靜置6h，經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去殘渣，取上清液備用。以1mnaoh調(diào)節(jié)上清液ph值至7。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀對上清液進(jìn)行適當(dāng)濃縮后，進(jìn)行透析，去離子水透析2d。經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去殘渣，取上清液備用。上清液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，加入3倍體積的乙醇沉淀，4℃靜置過夜。經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去上清液。沉淀加水復(fù)溶，經(jīng)轉(zhuǎn)速2000r離心10min后，棄去殘渣，取上清液備用。上清液進(jìn)行預(yù)凍后，冷凍干燥，即得黑青稞麩皮β-葡聚糖1.08g。

對比例2

預(yù)處理黑青稞麩皮得到預(yù)處理粉的方法如實(shí)施例1所述。取預(yù)處理黑青稞麩皮粉40g，加入400ml的去離子水作為溶劑，向混合物中加入naoh至其濃度為1％，常溫提取2h，并不斷攪拌。經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去殘渣，留上清液備用。以2m鹽酸調(diào)節(jié)上清液ph值至4.5，4℃靜置6h，經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去殘渣，取上清液備用。以1mnaoh調(diào)節(jié)上清液ph值至7。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀對上清液進(jìn)行適當(dāng)濃縮后，進(jìn)行透析，去離子水透析2d。經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去殘渣，取上清液備用。上清液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，加入3倍體積的乙醇沉淀，4℃靜置過夜。經(jīng)轉(zhuǎn)速4000r離心20min后，棄去上清液。沉淀加水復(fù)溶，經(jīng)轉(zhuǎn)速2000r離心10min后，棄去殘渣，取上清液備用。上清液進(jìn)行預(yù)凍后，冷凍干燥，即得黑青稞麩皮β-葡聚糖2.21g。

β-葡聚糖得率及含量測定方法如下：

(1)

式中，w1—冷凍干燥得到的β-葡聚糖重量，g；

w2—稱取的預(yù)處理粉重量，g。

(2)β-葡聚糖含量采用酶法(megazyme試劑盒)測定。具體步驟為：

(a)取10-20mg的樣品放入離心管中，輕敲離心管使樣品聚集在底部；

(b)加入0.2ml乙醇溶液(50％)，使樣品充分潤濕分散。加入4.0ml磷酸鈉緩沖液(20mm，ph6.5)，在漩渦儀上充分混合；

(c)混合均勻后，100℃水浴1min?？焖僭阡鰷u儀上震蕩，然后繼續(xù)在100℃下2min，再震蕩；

(d)混合均勻后置于50℃水浴5min；

(e)加0.2ml地衣聚糖酶溶液，保鮮膜密封試管后50℃下水浴1小時。在此期間進(jìn)行3-4次的強(qiáng)烈振蕩攪拌；

(f)加入5ml醋酸鈉緩沖液(200mm，ph4.0)，充分振蕩攪拌；

(g)室溫放置5min后進(jìn)行離心(1000g，10min)，取上清液備用；

(h)分別精確移取0.1ml樣品液于3個試管中(2個反應(yīng)組，一個空白組)。向空白組中加入0.1ml醋酸鈉緩沖液(50mm，ph4.0)，反應(yīng)組中分別加入0.1mlβ-葡萄糖苷酶；

(i)將各個試管均置于50℃水浴鍋中水浴10min；

(j)再向各個試管中加入3.0mlgopod，50℃水浴20min；

最后，在510nm條件下測定吸光度，利用公式計算β-葡聚糖含量。

式中，δa—除空白后的吸光值；

f—換算因子；

fv—終體積；

d—稀釋倍數(shù)

w—進(jìn)行測定的樣品重量。

對實(shí)施例1、實(shí)施例2、對比例1、對比例2中黑青稞麩皮β-葡聚糖的得率及含量進(jìn)行比較，如表1所示：

表1.經(jīng)不同提取處理的黑青稞麩皮β-葡聚糖的得率及含量的比較

由表1可知，酶解后采用堿法提取(1mnaoh)，不僅明顯提高了β-葡聚糖的得率，所得β-葡聚糖的含量也較其他處理明顯提高。對比實(shí)施例1與對比例1可以看出，較之于熱水提取，堿法提取的β-葡聚糖的得率和含量均較高。

對比實(shí)施例1與對比例2可以看出，堿法提取前若不進(jìn)行高溫淀粉酶與木聚糖酶的處理，所得多糖總量可能會較多，但其目標(biāo)多糖(β-葡聚糖)含量則較低，因為其中可能存在淀粉、木聚糖等雜質(zhì)。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。