专利名称：一种微波-超声波协同从低温豆粕中提取水溶性大豆多糖的方法
技术领域：
本发明涉及一种多糖的提取工艺，特别是以低温豆粕为原料，在除去蛋白的基础上，采用微波-超声波协同技术提取水溶性大豆多糖的方法。
背景技术：
低温豆粕是工业生产大豆油后的残渣，含有丰富的多糖组分(30%左右)和蛋白组分(40%左右)，并且水溶性大豆多糖组分含量丰富，约占多糖组分的2/3，是提取水溶性大豆多糖的理想原料。水溶性大豆多糖提取的传统工艺有热水浸提法，碱法提取，有机酸提取，复配酶提取，膜分离法，亚临界水提取法等。能耗大、提取率低等因素成为困扰水溶性大豆多糖提取工艺的难题。近年来涌现出的微波提取技术以及超声波技术虽然一定程度上减少了能耗大的难题，但是水溶性大豆多糖的提取率并没有明显的提高。另一方面，随着研究的深入， 水溶性大豆多糖优良的功能性质使其受到越来越大的关注，特别是在增强乳饮料的稳定性、改良食品品质以及食品保鲜和抗氧化技术方面，应用前景十分广阔。但是，我国尚没有水溶性大豆多糖的工业生产线，使得对水溶性大豆多糖生产及应用受到了严重的制约。为了以更加高效、节能的方法获得水溶性大豆多糖，本研究探索了一种以低温豆粕为原料，采用微波-超声波协同技术提取水溶性大豆多糖的方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服水溶性大豆多糖传统提取工艺中时间长、能耗大、提取率低等缺点，提出一种快速、高效提取水溶性大豆多糖的方法，且此法操作简便、提取效率高、能耗低、无污染易于实现工业化。为达到上述目标，本发明采用如下技术方案—种微波-超声波协同从低温豆粕中提取水溶性大豆多糖的方法，包括以下步骤1)将低温豆粕与水按照1 5 10的质量比混勻，加入碱液调节pH为8 10以提取出蛋白质组分，在50 60°C下提取40 50min，提取完成后离心分离，取湿残渣作为提取水溶性大豆多糖的原料(上清液可以进一步沉淀得到大豆分离蛋白组分)；2)向上述湿残渣中加入湿残渣质量3 10倍的蒸馏水，加酸调节至pH为4 8， 制得水溶性大豆多糖提取液；3)将上述提取液置于微波-超声波协同提取器中，设置微波功率为250 300w， 超声波功率为150 200w，提取时间为l-30min ；4)提取完毕后离心分离，取上清液，浓缩至原体积的1/4 1/3，得浓缩液；5)所得浓缩液经醇沉、分离干燥，得到水溶性大豆多糖。上述方案的一个优选实施方式为，步骤2~)中所加入蒸馏水为湿残渣质量的4 6倍，调节提取液的PH为6 7。上述方案的一个优选实施方式为，步骤幻中提取时间设置为10 20min。本发明的原理在于采用碱提法除去将低温豆粕中的蛋白组分，对提取蛋白后的湿残渣组分采用微波超声波协同技术，同时叠加微波的高能效用和超声波的机械振动及空化作用，促进残渣中水溶性大豆多糖组分的溶出，进而用乙醇沉淀出目标组分，真空冷冻干燥后得到水溶性大豆多糖。本发明将微波和超声波技术有机的结合起来，一方面，微波的高能作用可以提高水溶性大豆多糖的溶出效率；同时，超声波技术的机械振动作用和空化作用促进细胞的破裂，进而加速了水溶性大豆多糖的提取效能，所以充分利用微波和超声波的叠加技术可以大幅度的缩短水溶性大豆多糖的提取时间，极大的提高水溶性大豆多糖的提取率，最大程度的降低传统提取方法带来的能耗大、污染大的问题，是一种环境友好型的水溶性大豆多糖提取方法；此外，本发明以低温豆粕为原料，在提取水溶性大豆多糖的同时获得大豆分离蛋白产品，实现了对低温豆粕资源的综合开发利用。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。实施例1准确称取IOOg低温豆粕原料，加入水Ikg搅拌混勻，调节pH为8. 50，控制提取温度为50°C，设置提取时间为40min，提取完成后，离心分离，上清液沉淀得到大豆分离蛋白组分，保留残渣作为提取水溶性大豆多糖的原料；在300g上述残渣中加入Ukg蒸馏水，搅拌均勻，用盐酸调节提取液的pH为4.0 ；将提取液置于微波-超声波协助提取器中，设置微波提取功率为250w，超声波提取功率为200w，设置提取时间为aiiin ；反应完毕后，离心，弃除残渣，取上清液真空浓缩至原体积的1/4 ；分别用75%乙醇沉淀、95%乙醇和无水乙醇洗涤，离心，将沉淀进行真空冷冻干燥，得到水溶性大豆多糖，测得提取率为67. 4%。实施例2准确称取300g低温豆粕原料，加入水2kg搅拌均勻，调节pH为8. 50，控制提取温度为55°C，设置提取时间为45min，提取完成后，离心分离，上清液沉淀得到大豆分离蛋白组分，保留残渣作为提取水溶性大豆多糖的原料；在IOOOg上述残渣中加入3kg蒸馏水，搅拌均勻，用盐酸调节提取液的pH为6. 0 ；将提取液置于微波-超声波协助提取器中，设置微波提取功率为^Ow,超声波提取功率为180w，设置提取时间为5min ；反应完毕后，离心，弃除残渣，取上清液真空浓缩至原体积的1/4 ；分别用75%乙醇沉淀、95%乙醇和无水乙醇洗涤，离心，将沉淀进行真空冷冻干燥，得到水溶性大豆多糖，测得提取率为79. 8%。实施例3准确称取200g低温豆粕原料，加入水1. 5kg搅拌均勻，调节pH为8. 50，控制提取温度为，设置提取时间为40min，提取完成后，离心分离，上清液沉淀得到大豆分离蛋白组分，保留残渣作为提取水溶性大豆多糖的原料；在400g上述残渣中加入4kg蒸馏水，搅拌均勻，用盐酸调节提取液的PH为7. 0 ；将提取液置于微波-超声波协助提取器中，设置微波提取功率为275w，超声波提取功率为160w，设置提取时间为15min ；反应完毕后，离心，弃除残渣，取上清液真空浓缩至原体积的1/3 ；分别用75%乙醇沉淀、95%乙醇和无水乙醇洗涤，离心，将沉淀进行真空冷冻干燥，得到水溶性大豆多糖，测得提取率为83. 5%。实施例4准确称取500g低温豆粕原料，加入5kg水搅拌均勻，调节pH为8. 50，控制提取温度为55°C，设置提取时间为50min，提取完成后，离心分离，上清液沉淀得到大豆分离蛋白组分，保留残渣作为提取水溶性大豆多糖的原料；在IOOOg上述残渣中加入8kg蒸馏水，搅拌均勻，用盐酸调节提取液的PH为7. 0 ；将提取液置于微波-超声波协助提取器中，设置微波提取功率为^5w，超声波提取功率为160w，设置提取时间为25min ；反应完毕后，离心，弃除残渣，取上清液真空浓缩至原体积的1/3 ；分别用75%乙醇沉淀、95%乙醇和无水乙醇洗涤，离心，将沉淀进行真空冷冻干燥，得到水溶性大豆多糖，测得提取率为88. 6%。实施例5准确称取50g低温豆粕原料，加入250g蒸馏水，调节pH为8. 50，控制提取温度为 60°C，设置提取时间为40min，提取完成后，离心分离，上清液沉淀得到大豆分离蛋白组分， 保留残渣作为提取水溶性大豆多糖的原料；在IOOg上述残渣中加入Ikg蒸馏水，搅拌均勻，用盐酸调节提取液的PH为8. 0 ；将提取液置于微波-超声波协助提取器中，设置微波提取功率为300w，超声波提取功率为150w，设置提取时间为30min ；反应完毕后，离心，弃除残渣，取上清液真空浓缩至原体积的1/3 ；分别用75%乙醇沉淀、95%乙醇和无水乙醇洗涤，离心，将沉淀进行真空冷冻干燥，得到水溶性大豆多糖，测得提取率为89. 3%。上述实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
权利要求
1.一种微波-超声波协同从低温豆粕中提取水溶性大豆多糖的方法，其特征在于，包括以下步骤.1)将低温豆粕与水按照1 5 10的质量比混勻，加入碱液调节PH为8 10，在50 60°C下提取40 50min，提取完成后离心分离，取湿残渣作为提取水溶性大豆多糖的原料；.2)向上述湿残渣中加入湿残渣质量3 10倍的蒸馏水，加酸调节至pH为4 8，制得水溶性大豆多糖提取液；.3)将上述提取液置于微波-超声波协同提取器中，设置微波功率为250 300w，超声波功率为150 200w，提取时间为1 30min ；.4)提取完毕后离心分离，取上清液，浓缩至原体积的1/4 1/3，得浓缩液；.5)所得浓缩液经醇沉、分离干燥，得到水溶性大豆多糖。
2.权利要求1所述的微波-超声波协同从低温豆粕中提取水溶性大豆多糖的方法，其特征在于，步骤2)中所加入蒸馏水为湿残渣质量的4 6倍，调节提取液的pH为6 7。
3.权利要求1或2所述的微波-超声波协同从低温豆粕中提取水溶性大豆多糖的方法，其特征在于，步骤3)中提取时间设置为10 20min。
全文摘要
本发明公开了一种微波-超声波协同技术从低温豆粕中提取水溶性大豆多糖的方法，采用碱提的方法对低温豆粕进行前处理，除去低温豆粕中大部分蛋白组分，然后添加湿残渣3～10倍质量的水，调节pH为4～8，用微波-超声波协助提取器进行提取，控制提取微波功率为250～300W，超声波功率为150～200W，提取时间为1～30min，提取完成后，离心，浓缩，醇提，离心，干燥得到水溶性大豆多糖。本发明以工业低温豆粕为原料，充分利用微波和超声波的叠加效果，具有提取工艺能耗低、提取时间短、提取率高的优点，是一种环境友好型的水溶性大豆多糖提取方法。
文档编号C08B37/00GK102558381SQ201210034410
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月16日 优先权日2012年2月16日
发明者管骁, 陈姿含 申请人:上海理工大学