专利名称：以裸燕麦麸皮为原料提取高黏度燕麦多糖的方法
技术领域：
本发明属于燕麦深加工技术领域，尤其是一种以裸燕麦麸皮为原料提取高黏度燕麦多糖的方法。
背景技术：
膳食纤维(Dietary Fiber)是一种天然有机高分子化合物，是由单糖脱水聚合而 成的非淀粉类多糖，不能被人体内消化酶分解，但能被大肠内的微生物降解和利用，是维持 健康不可缺少的一类糖类物质，其本身具有持水、持油、强吸水膨胀及强吸附能力等特征。燕麦多糖是燕麦中水溶性膳食纤维β -葡聚糖提取后的存在形式，由于β _葡聚 糖是燕麦胚乳细胞壁的重要成分，故常从燕麦麸皮中提取。燕麦葡聚糖的分子结构已 经被广泛研究，现已知是D-葡萄糖以β-(1，3)和β-(1，4)糖苷键连接而成的线性多糖， 两种糖苷键的比例大致为7 3;燕麦β-葡聚糖中β-(1，3)和β-(1，4)糖苷键分布既 非完全有序，也非完全无序，其中β_(1，3)键单个存在，β_(1，4)键则2、3个连接存在，最 大可达14个葡聚糖单位。葡聚糖不是独立的物质，而和蛋白质、戊聚糖等紧密结合在一 起。从燕麦麸中提取所得的燕麦多糖能溶于水、酸和稀碱，不溶于乙醇，但其溶解性受 燕麦多糖颗粒大小、β-葡聚糖酶活性、温度、PH和介质离子的影响。高纯度的燕麦多糖为 白色，无味完全中性，它的化合物结构和作用功能比较理想，不含谷蛋白和肌醇六磷酸，重 金属和农药的残留极少，也不含微生物，比较稳定，几乎不受温度和PH的影响，具有高粘度 特性、较强的持水性、良好的乳化性和乳化稳定性能，纤维网络稳定。流变特性是由β-葡聚糖的结构、分子大小以及溶液中的形状所决定的。K. Autio 等研究了燕麦葡聚糖在不同温度、浓度、剪切率等条件下的流变特性，研究表明 0. 2-1. 56% β-葡聚糖的流动曲线符合Power-law模型，表现剪切变稀的假塑性流体。 Doublier and Wood研究认为，含有80%的β -葡聚糖燕麦胶，在溶液中表现为无规则的卷 曲行为，并指出，在浓度高于0. 3%时，粘度和浓度是高度相关的。Kulicke的研究则表明在 浓度高于临界浓度时，粘度和浓度呈现指数升高关系。I. A. Nnarm等比较了燕麦胶和其他食 品胶体在不同剪切速率的粘性行为和胶体特性，表明了燕麦β-葡聚糖可以和瓜儿胶等其 它食品胶体复配应用于食品工业中。β-葡聚糖的相对分子质量和浓度还会影响到凝胶性，相对分子质量减小和 葡聚糖解聚会使黏性下降，凝胶性能增加；相对分子质量低的葡聚糖比相对分子质
量高的葡聚糖更容易形成凝胶。多糖的凝胶性可以广泛应用于果酱、布丁等食品中影 响食品的质地。燕麦多糖的应用与其黏度密切相关，以往的燕麦多糖提取技术只注重燕麦多糖的 提取得率，而不关注燕麦多糖的黏度变化。因此，有必要针对裸燕麦多糖加工方法与其黏度 变化的关系进行研究，开发出高黏度燕麦多糖的生产技术。通过检索，发现两篇与本发明相关的专利文献，其一是一种从燕麦麸皮中综合提取燕麦淀粉、蛋白粉、β-葡聚糖的方法(CN101558845)，主要包括以下步骤1.燕麦麸皮浸泡、磨浆；2.浆液分离出淀粉；3.液体组分调ρΗ值沉淀析出燕麦蛋白；4.滤液分离β-葡 聚糖；5.燕麦淀粉的分离与提纯；6.燕麦蛋白的提纯。其二是一种提取燕麦葡聚糖的 方法(CN1869077)，包括如下步骤1)将燕麦麸皮在50_60°C下加水搅拌，调节ρΗ 8-10 ；2) 加入蛋白酶在45-60°C下处理水解燕麦麸皮中的蛋白；3)加入α-淀粉酶在80°C下处理， 过滤，得到澄清液体；4)采用截留分子量为30000-50000Da的超滤膜过滤，得到β -葡聚糖 溶液，冷冻干燥得到β-葡聚糖产品。上述两篇专利文献大都是在燕麦多糖得率上的技术改进，与本专利申请的技术方 案有本质上的不同。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种从经过挤压预处理的裸燕 麦麸皮中提取具有较高黏度的燕麦多糖的方法，以该方法获得的燕麦多糖的黏度为普通燕 麦多糖黏度的2. 2 2. 8倍。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种以裸燕麦麸皮为原料提取高黏度燕麦多糖的方法，步骤是(1)挤压前处理裸燕麦麸皮，调节水分含量为25% -45%，挤压温度为(110 1200C )-(130 145°C )-(160 180°C )；(2)乙醇前处理经挤压处理的裸燕麦麸皮加入50% 80% (V/V)的乙醇水溶 液，料液比例为1 (3 4)g/v，于60°C 80°C保温10-40min，弃去上清液，下层不溶物重 复上次操作2 3次，得到前处理的裸燕麦麸皮；(3)水提取水与经过前处理的裸燕麦麸皮的比例为(6 10) l(mL g)，于 70 90°C保温80 120min，过滤，收集滤液，不溶物重复上述操作2次，合并滤液，真空浓 缩至原体积的三分之一；(4)淀粉脱除每1000L滤液加入3000U 6000U的耐热淀粉酶，加热到95°C以上 保持10 30min，冷却到60°C，加入糖苷酶3000U 6000U，保持10 30min ；(5)等电点脱除蛋白质将提取液的PH值调节到4. 5，于0 30°C静置2 4h，离
心或过滤，收集上清液或滤液，调节该溶液的ρΗ为6. 0 7. 0，真空浓缩至原体积的二分之 (6)真空浓缩真空度< 0. IMPa, 45 65°C下将提取液浓缩到10%以上；(7)乙醇沉淀于搅拌条件下缓慢加入乙醇到料液中，使乙醇浓度大于70%，于 0 30°C静置6 24h，过滤或离心分离，收集固体物质，干燥，即得燕麦多糖。而且，所述步骤(5)中的等电点脱除蛋白质采用蛋白酶水解法脱除蛋白质替代， 即每1000L滤液加入10000U 400000U的蛋白酶，于50 60°C保持20 40min，真空浓 缩至原体积的二分之一。本发明的优点和积极效果是本发明以裸燕麦麸皮为原料，依次经过挤压处理和乙醇前处理，然后再提取高黏 度燕麦多糖，以该方法获得的燕麦多糖的黏度为普通燕麦多糖黏度的2. 2 2. 8倍。
具体实施例方式下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的， 不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。本发明的具体实例1、称取IOOOkg裸燕麦麸皮，加入350kg_600kg水，使水分含量为25% _45%，搅拌 均勻，三段挤压，其温度为(110 120°C )-(130 145°C )-(160 180°C ))。(1)挤压前处理裸燕麦麸皮，挤压温度为(110 120°C)-(130 145°C)-(160 180 °C )；2、经上述加工处理的裸燕麦麸皮再加入50% 80% (V/V)的乙醇水溶液，料液比 例为1 (3 4) (g裸燕麦麸皮/V乙醇溶液)，于60°C 80°C保温10-40min，弃去上清液， 下层不溶物重复上次操作2 3次。
3、经乙醇处理的裸燕麦麸皮，挥发去除乙醇，加入蒸馏水，料/液比为(6 10) 1 (mL蒸馏水g裸燕麦麸皮)，于70 90°C保温80 120min，过滤，收集滤液，不 溶物重复上述操作2次，合并滤液，真空浓缩至原体积的三分之一。4、浓缩滤液加入10000U 60000U的耐热淀粉酶，加温至95°C以上，保温10 30min，冷却至60°C，加入糖苷酶10000 60000U，保持10 30min。5、调节提取液的pH为4. 5，0 30°C静置2 4h，离心或过滤，收集上清液或滤液， 调节该溶液的PH为7. 0，真空浓缩至原体积的二分之一。 或将提取液加入60000 4000000U的蛋白酶，于50°C 60°C保持20min 40min，
真空浓缩至原体积的二分之一。6、在真空度< 0. IMPa, 45 65°C下将提取液浓缩到10%以上；7、于剧烈搅拌下，向提取浓缩液中缓慢加入乙醇，使乙醇的浓度大于70%，于0 30°C静置6 24h，过滤或离心分离，收集固体物质，冷冻干燥或热风干燥，得燕麦多糖。
权利要求
一种以裸燕麦麸皮为原料提取高黏度燕麦多糖的方法，其特征在于步骤是(1)挤压前处理裸燕麦麸皮，调节水分含量为25％-45％，挤压温度为(110～120℃)-(130～145℃)-(160～180℃)；(2)乙醇前处理经挤压处理的裸燕麦麸皮加入50％～80％(V/V)的乙醇水溶液，料液比例为1∶(3～4)g/v，于60℃～80℃保温10-40min，弃去上清液，下层不溶物重复上次操作2～3次，得到前处理的裸燕麦麸皮；(3)水提取水与经过前处理的裸燕麦麸皮的比例为(6～10)∶1(mL∶g)，于70～90℃保温80～120min，过滤，收集滤液，不溶物重复上述操作2次，合并滤液，真空浓缩至原体积的三分之一；(4)淀粉脱除每1000L滤液加入3000U～6000U的耐热淀粉酶，加热到95℃以上保持10～30min，冷却到60℃，加入糖苷酶3000U～6000U，保持10～30min；(5)等电点脱除蛋白质将提取液的pH值调节到4.5，于0～30℃静置2～4h，离心或过滤，收集上清液或滤液，调节该溶液的pH为6.0～7.0，真空浓缩至原体积的二分之一；(6)真空浓缩真空度＜0.1MPa，45～65℃下将提取液浓缩到10％以上；(7)乙醇沉淀于搅拌条件下缓慢加入乙醇到料液中，使乙醇浓度大于70％，于0～30℃静置6～24h，过滤或离心分离，收集固体物质，干燥，即得燕麦多糖。
2.根据权利要求1所述的以裸燕麦麸皮为原料提取高黏度燕麦多糖的方法，其特征在 于所述步骤(5)中的等电点脱除蛋白质采用蛋白酶水解法脱除蛋白质替代，即每1000L滤 液加入10000U 400000U的蛋白酶，于50 60°C保持20 40min，真空浓缩至原体积的 二分之一。
全文摘要
本发明涉及一种以裸燕麦麸皮为原料提取高黏度燕麦多糖的方法，是以裸燕麦麸皮为原料，经挤压处理、乙醇前处理、以水为提取溶剂多次提取、合并提取液、加入酶降解淀粉、等电点脱蛋白或蛋白酶水解法脱蛋白、真空浓缩、乙醇沉淀、静置、抽滤、收集沉淀、冷冻干燥或热风干燥，得到燕麦多糖，以该方法获得的燕麦多糖的黏度为普通燕麦多糖黏度的2.2～2.8倍。
文档编号C12P19/08GK101818182SQ20101014203
公开日2010年9月1日 申请日期2010年4月8日 优先权日2010年4月8日
发明者张民, 梁漪, 白鑫 申请人:天津科技大学