一種具有提高的抗氧化性的米糠多糖的制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有提高的抗氧化性的米糠多糖的制備方法及應(yīng)用，更具體地， 涉及利用乳酸菌發(fā)酵米糠柏水提液提高米糠多糖抗氧化性的方法和制備發(fā)酵飲料方面的 應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國是稻米生產(chǎn)大國，稻谷加工副產(chǎn)物資源豐富。米糠是稻米加工成大米過程中 產(chǎn)生的主要副產(chǎn)物，富含脂類、碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素E及谷維素等營養(yǎng)成分，具有較 高的應(yīng)用價值。米糠經(jīng)浸出、脫脂處理后得到的脫脂米糠稱為米糠柏，米糠柏含有50%以上 的膳食纖維，20 %~30 %的淀粉，20 %左右蛋白質(zhì)以及10 %左右的植酸鈣，蛋白質(zhì)和膳食 纖維含量較高，并且與米糠相比保質(zhì)期更長。米糠多糖是米糠柏中重要的功能性成分，是一 類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的雜聚糖，具有抗腫瘤、提高免疫力、降血糖、降脂、抗菌、抗輻射、保鮮等多種功 效。米糠多糖的功效與其結(jié)構(gòu)有著重要關(guān)系，天然米糠多糖中的某些組分存在分子量大、溶 解度小、活性糖基未暴露等問題，使其不能很好的發(fā)揮活性作用，因此可通過物理、化學(xué)或 者生物的方法對米糠多糖進行適當修飾，改善其生物活性。
[0003] 現(xiàn)關(guān)于米糠多糖的研究多集中于多糖的提取和活性檢測，對于多糖的結(jié)構(gòu)修飾、 修飾產(chǎn)物的活性變化及相關(guān)應(yīng)用研究較少，多糖的生物法修飾也主要集中于利用真菌發(fā)酵 對米糠多糖進行改性，真菌發(fā)酵存在著生長周期長、真菌自身代謝產(chǎn)生的多糖干擾米糠多 糖后續(xù)的分離純化等問題，因此尋找一種快速有效的米糠多糖生物修飾方法和簡便高效的 應(yīng)用技術(shù)，對于提高米糠的利用率，推廣米糠多糖的使用具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對目前缺乏快速有效的對米糠多糖進行生物修飾來提高其活性的方法及相關(guān) 實際應(yīng)用技術(shù)，本發(fā)明的一個目的在于提供一種具有提尚的抗氧化性的米糖多糖的制備方 法，該方法制備的米糠多糖與未經(jīng)發(fā)酵處理的米糠多糖相比具有提高的抗氧化性。
[0005] 本發(fā)明的另一個目的在于提供一種含有提高的抗氧化性的米糠多糖的發(fā)酵飲料 的制備方法。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明提供了 一種具有提高的抗氧化性的米糠多糖的制備方法，該方法包括以稻 米加工副產(chǎn)物米糠柏為原料，通過微波沸水提取，淀粉酶和糖化酶酶解處理制得米糠柏水 提液，對所述米糠柏水提液進行乳酸菌發(fā)酵，將發(fā)酵液進行乙醇沉淀，將沉淀冷凍干燥得到 米糠多糖。通過本發(fā)明的方法所制得的米糠多糖與發(fā)酵前相比抗氧化性有明顯提高。發(fā)酵 72小時后lmg/mL米糠多糖對? 0H自由基清除率為100%，并且此時EC5。值與發(fā)酵前相比 降低20%以上。
[0008] 進一步地，上述方法中所述微波沸水提取包括：將米糠柏與水按照料液比為 1:5~1:10 (g/mL)混合，在微波頻率為300~500W條件下，輻射1~6分鐘，然后，100°C條 件下煮沸提取20~40分鐘。
[0009] 所述淀粉酶和糖化酶酶解處理包括：向微波沸水提取獲得的提取液中加入淀粉酶 和糖化酶，酶解反應(yīng)4~6小時，其中，淀粉酶的加入量為米糠柏重量的0. 25~1 % (W/W)， 糖化酶的加入量為米糠柏重量的0. 1~0. 4% (V/W)。在本發(fā)明中，優(yōu)選地，所使用的淀粉 酶活力為2000~4000U/mg，糖化酶活力為100000~150000U/mL。
[0010] 本發(fā)明可以使用衛(wèi)生部頒發(fā)的《可用于食品的菌種名單》（衛(wèi)辦監(jiān)督發(fā)〔2010〕65 號）中所列的乳酸菌菌株，包括但不限于，植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum)、干酪 乳桿菌（Lactobacillus casei)、嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus)、鼠李糖乳桿 菌（Lactobacillus rhamnosus)、發(fā)酵乳桿菌（Lactobacillus fermentium)、嗜熱鏈球菌 (Streptococcus thermophilus)或其組合。
[0011] 優(yōu)選地，進行乳酸菌發(fā)酵時，乳酸菌的接種量為1~3%。本文所使用的接種量是 指移入種子液的體積和接種后培養(yǎng)液體積的比例。在本發(fā)明的一個實施方案中，將乳酸菌 接種至液體MRS種子培養(yǎng)基，培養(yǎng)12小時，培養(yǎng)溫度為37°C，搖床轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分，最后 將培養(yǎng)后的種子培養(yǎng)液按照體積百分比1~3%的接種量接種。
[0012] 進一步地，乳酸菌的發(fā)酵時間為72~84小時。
[0013] 進一步地，發(fā)酵液進行乙醇沉淀時，乙醇用量為發(fā)酵液體積的3~5倍。優(yōu)選地， 4°C乙醇沉淀18~24小時，離心，沉淀進行冷凍干燥。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種含提高的抗氧化性的米糠多糖的發(fā)酵飲料的制備方法，該方 法包括以稻米加工副產(chǎn)物米糠柏為原料，通過微波沸水提取，淀粉酶和糖化酶酶解處理制 得米糠柏水提液，所述米糠柏水提液進行乳酸菌發(fā)酵，對發(fā)酵液后熟，然后進行糖酸含量和 穩(wěn)定劑配比調(diào)配，制得發(fā)酵飲料。其中，微波沸水提取，淀粉酶和糖化酶酶解處理的方法如 前面所描述的。
[0015] 進一步地，為了獲得適宜口感并且穩(wěn)定性良好的發(fā)酵飲料，優(yōu)選，后熟時間為 36~60小時。優(yōu)選，用白砂糖和檸檬酸對發(fā)酵液進行糖酸調(diào)配，更優(yōu)選地，白砂糖的加入量 為8~10% (W/V)，檸檬酸加入量為0. 01~0. 03% (W/V)。所述穩(wěn)定劑優(yōu)選為黃原膠和羧 甲基纖維素鈉（CMC-Na)，更優(yōu)選地，所述黃原膠的加入量為0.03~0.05% (W/V)，所述羧甲 基纖維素鈉的加入量為0. 03~0. 05% (W/V)。
[0016] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0017] 利用生物安全的乳酸菌發(fā)酵米糠柏水提液，發(fā)酵后米糠多糖抗氧化活性與發(fā)酵前 相比有明顯提高，多糖性質(zhì)得到改善，同時通過簡單調(diào)配利用該發(fā)酵液制備口感良好風(fēng)味 獨特的發(fā)酵飲料，操作方法簡便可行，對于提高米糠利用率、挖掘米糠多糖的應(yīng)用價值具有 重要意義。
【附圖說明】
[0018] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0019] 圖1為植物乳桿菌LP-Z01和干酪乳桿菌LC-G01發(fā)酵處理米糠柏水提液前后米糠 多糖對0H自由基清除率的變化。
[0020] 圖2為植物乳桿菌LP-Z01和干酪乳桿菌LC-G01在MRS培養(yǎng)基中發(fā)酵處理前后多 糖對0H自由基清除率的變化。
【具體實施方式】
[0021] 為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明做進一步的說 明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，下面所具 體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護范圍。
[0022] 實施例1抗氧化性提尚的米糖多糖的制備
[0023] 1.米糠柏水提液的制備，具體步驟如下：
[0024] 取20g米糠柏，加入200mL蒸餾水混勻，在微波頻率400W下輻射2分鐘，然后 100°C下煮沸提取20分鐘，冷卻至60°C。加入0. lg淀粉酶（3000U/mg)和0. 04mL糖化酶 (lOOOOOU/mL)處理4小時，于100°C煮沸10分鐘滅活，4000轉(zhuǎn)/分離心20分鐘取上清， 115°C滅菌30分鐘備用。
[0025] 2.植物乳桿菌和干酪乳桿菌分別發(fā)酵處理米糠柏水提液，步驟如下：
[0026] 所使用的植物乳桿菌和干酪乳桿菌來源于購買的商業(yè)菌株，植物乳桿菌菌株編號 為LP-Z01，干酪乳桿菌菌株編號為LC-G01。將植物乳桿菌LP-Z01和干酪乳桿菌LC-G01接 種至新鮮固體MRS培養(yǎng)基活化12小時，活化溫度為37°C，搖床轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分。將培養(yǎng) 后的種子培養(yǎng)液按照體積百分比3 %的接種量接種于120mL步驟1制備的米糠柏水提液中， 培養(yǎng)72小時，培養(yǎng)溫度為37°C，搖床轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分，植物乳桿菌LP-Z01和干酪乳桿菌 LC-G01在上述培養(yǎng)基中生長狀態(tài)良好。
[0027] 3.植物乳桿菌和干酪乳桿菌發(fā)酵處理前后米糠柏水提液中多糖的提取和定量
[0028] 各取100mL上述兩種乳桿菌發(fā)酵處理后的米糠柏水提液和未經(jīng)發(fā)酵處理的米糠 柏水提液，加入400mL無水乙醇，4°C沉淀24小時，4000轉(zhuǎn)/分鐘離心20分鐘收集沉淀，冷 凍干燥，所得固體即為多糖。利用苯酚硫酸法（NY-T1676-2008,食用菌中粗多糖含量的測 定[S].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社出版，2008)檢測多糖含量，結(jié)果如表1所示。結(jié)果顯示兩 種乳酸菌發(fā)酵處理后米糠柏水提液中的多糖含量與未經(jīng)發(fā)酵處理相比有所下降，可能是因 為乳酸菌生長過程中代謝產(chǎn)生的胞外酶對米糠柏水提液中的多糖進行了水解。
[0029] 表1.微生物發(fā)酵處理前后米糠多糖含量
[0030]
[0031] 4.植物乳桿菌L