一种无过敏原燕麦β-葡聚糖的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于燕麦深加工技术领域，尤其是一种无过敏原燕麦β -葡聚糖的制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，食物过敏成为广受关注的食品安全问题，据联合国粮食和农业组织FAO (1995 )报告报道，有8类食物经常引起过敏反应，占所有食物过敏原的90%以上，而谷物就是这八大过敏原之一。谷物过敏原主要包括小麦、大麦、黑麦和燕麦，会使人患乳糜泻，一种因摄入谷蛋白而引起多种营养物质吸收障碍的小肠慢性炎症性疾病。乳糜泻患者如果不进行严格的无谷蛋白食品治疗，将会导致严重并发症。
[0003]根据《针对麸质不耐受人群特殊膳食用途的食品法典标准》(CODEX STAN118-1979)中对无谷蛋白食品进行的定义。无谷蛋白食品是指来自黑麦、小麦、大麦、燕麦及它们的任何杂交品种的谷蛋白含量不超过20mg/kg。低谷蛋白食品是指谷蛋白含量不超过100mg/kg的食品。由于燕麦含有丰富的蛋白质，而燕麦麸中的燕麦蛋白占了将近燕麦的一半，研宄发现燕麦麸蛋白主要由谷蛋白和球蛋白组成，所以燕麦也是一种谷蛋白过敏原食品O
[0004]燕麦是一大宗禾谷类粮食作物，世界上许多国家均有种植，其营养价值居谷物之首。燕麦除了含有丰富蛋白质、脂肪、维生素和矿物质元素外，还含有丰富的膳食纤维，同时含有水溶性膳食纤维(燕麦β -葡聚糖)和水不溶性膳食纤维，因而有天然膳食纤维家族中的“贵族”之称。
[0005]燕麦β -葡聚糖是存在于燕麦糊粉层尤其是亚糊粉层的一种水溶性膳食纤维，是由β - (I — 3)糖苷键和β - (I — 4)糖苷键连接β - D -吡喃葡萄糖单位而形成的一种高分子无分支线性黏多糖，因具有降胆固醇、控制血糖、控制体重、改善肠道健康等生理功能而被广泛研宄报道。根据国内外研宄可知，燕麦葡聚糖的生理功能与其粘度有很大的关系，而燕麦β-葡聚糖又与其分子量及浓度相关。
[0006]目前，国内关于燕麦β-葡聚糖提取工艺的专利报道很多。如公告号为CN101649003 B的专利公开了一种从燕麦中提取β -葡聚糖、淀粉、蛋白质和油脂的方法，该提取工艺通过萃取、磨浆过筛、等电点沉淀蛋白等步骤同时提取燕麦油脂、燕麦淀粉、燕麦蛋白和燕麦β -葡聚糖；申请号为200610089486.6的中国专利介绍了一种提取燕麦β-葡聚糖的方法，该方法主要通过水提、酶解、板框过滤、超滤、冷冻干燥等工艺得到燕麦β-葡聚糖，纯度为85%，提取率为81% ;公开号为CN 102432693 A的专利公开了一种提取燕麦麸皮中β -葡聚糖的方法，该方法通过燕麦麸预处理、挤压处理、水提取等步骤得到燕麦β -葡聚糖，得率为24.36mg/g。
[0007]目前国内关于燕麦β-葡聚糖提取的专利大都注重于燕麦β -葡聚糖的纯度及提取率，或者是注重于燕麦的综合利用，而忽略了分子量对燕麦β -葡聚糖生理功能的影响，同时也没有考虑燕麦含有谷蛋白过敏原的问题。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种针对燕麦中含有谷蛋白过敏原的问题，提供一种从燕麦麸皮中提取无过敏源燕麦β -葡聚糖的方法，以该方法提取的燕麦β -葡聚糖产物中谷蛋白的含量将少于20mg/Kg。
[0009]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
一种无过敏原燕麦葡聚糖的制备方法，包括以下步骤:
1)微波干燥:将10?150目燕麦麸进行微波干燥，微波功率为:20?60kW、微波时间为:I ?20min ；
2)二氧化碳超临界萃取:将步骤I)中的燕麦麸进行超临界二氧化碳萃取，去除燕麦麸中的油脂，萃取压力为:5?50MPa，萃取温度为:35?65°C，萃取时间为:0.5?5h，萃取流量为:2200 ?4300 L/h ；
3)淀粉酶酶解:将步骤2)中的燕麦麸按料液比1:5?1:35的比例加入去离子水，然后加入淀粉酶酶解，淀粉酶添加量为:0.1%?3.0%，酶解温度为:60?100°C，酶解时间为:
0.1?3.0h,酶解pH为:4?8 ;
4)糖化酶酶解:向步骤3)中的溶液中加入糖化酶进行酶解，淀粉酶添加量为:0.5%?5%，酶解温度为:50?85°C，酶解时间为:0.5?2.0h，酶解pH为:3.5?6.5 ;
5)碱提取:将步骤4)中溶液的pH调整为:8?11，并在提取温度为:20?95°C，提取时间为:0.1?2.0h的条件下，提取燕麦β -葡聚糖，提取次数为:1?3次；
6)等电点沉淀蛋白:将步骤5)中溶液的pH调整为:3?6，并升温至80?100°C，加热
0.5?4h，最后沉淀静置0.5?24h，分离上清液；
7)离心分离收集上清液:将步骤6)中沉淀静置后的溶液采用离心机进行离心分离，并收集合并上清液；
8)蛋白酶酶解:向步骤7)中的上清液中加入蛋白酶进行酶解，蛋白酶添加量为:
1.0%?8.0%，酶解温度为:40?80°C，时间为:1?5h，pH为:3?10 ;
9)絮凝沉淀:向步骤8)中的溶液中先添加0.01%?2.0%壳聚糖后，再添加0.1%?5.0%的海藻酸钠，然后进行搅拌均匀，并静置I?15h，分离上清液，留下悬浮液；
10)离心分离收集上清液:将步骤9)中的沉淀悬浮液采用离心机分离，收集上清液；
11)膜分离:将步骤10)中的上清液用不同截留分子量的超滤膜采用串联膜分离的方式过滤分离，分段收集截留液，得到得到具有特定分子量的燕麦β -葡聚糖溶液；
12)真空浓缩:将步骤11)中的燕麦β-葡聚糖溶液采用双效浓缩方式浓缩，得到具有特定分子量的燕麦β -葡聚糖浓缩液，浓缩温度为:40?70°C，真空度为:40?80Kpa，时间为I?10h，所得燕麦β -葡聚糖浓缩液浓度为20?40° Β? ；
13)酒精沉淀:将步骤12)中的燕麦β-葡聚糖浓缩液冷却至20?40°C，加入酒精至酒精浓度为60?90%，进行醇沉，静置2?12h，收集上清酒精液，进行酒精回收，剩余为沉淀悬浮液；
14)离心收集沉淀:将步骤13)中的沉淀混悬液采用离心机离心收集沉淀；
15)真空干燥:将步骤14)中的沉淀置于真空干燥箱中于温度50?80°C、真空度60?10KPa的条件下干燥2?8h，得到无过敏源燕麦β -葡聚糖。
[0010]进一步的，在步骤(11)中，所用超滤膜的截留分子量分别为150000Da、600000Da和 10000Da0
[0011]进一步的，在步骤15)中，所得到燕麦β -葡聚糖产品中谷蛋白的含量少于20mg/kg,且燕麦β -葡聚糖的纯度彡90%，水分含量彡5%，其中Mw彡1500000 Da的得率彡1%，600000 Da ^ Mw ^ 1500000 Da 的得率彡 1%，100000 Da ^ Mw ^ 600000 Da 的得率彡 1%，Mw彡100000 Da的得率彡2%。
[0012]本发明的有益效果在于:采用该制备方法能够得到特定分子量的无过敏原(Gluten谷蛋白含量低于20mg/kg)燕麦β-葡聚糖，且燕麦β _葡聚糖的纯度彡90%，水分(5%，使无过敏源燕麦葡聚糖达到了高纯度、具有特定分子量的效果。
【具体实施方式】
[0013]实施例一:
将IKg 40目的燕麦麸于微波功率20KW的条件下微波干燥lOmin，然后将干燥后的燕麦麸采用超临界二氧化碳萃取法去掉燕麦油脂，使燕麦油脂残留了 < 0.5%，萃取条件为:萃取压力10 MPa，萃取温度35°C，萃取时间2h，流量为2500L/h，向脱掉油脂后的燕麦麸中按料液比1:10的比例加入水，再添加1.0%的淀粉酶，在温度95°C、pH=6的条件下酶解2h,然后将温度降至50°C，加入1.5%的糖化酶，于pH=4的条件下酶解0.5h，再将溶液调整pH=10，在80°C条件下提取燕麦麸中的燕麦β -葡聚糖，提取时间为0.5h。将提取出来燕麦β -葡聚糖溶液调整ρΗ=4.5，静置5h，沉淀燕麦麸中的蛋白质，所得沉淀混悬液采用离心机离心，然后收集上清液；向上清液中加入0.5%的蛋白酶，在温度55°C，pH=6的条件下酶解6h ;向上述酶解液中先添加0.5%的壳聚糖300g，再添加1.0%的海藻酸钠150g，搅拌均匀，静置2h ;将所得的悬浮液用离心机离心，收集上清液；将上清液用截留分子量分别为1500000Da、600000Da、10000Da的超滤膜采用串联的方式过滤分离，分段收集截留液，在温度50°C，真空度50Kpa，采用双效浓缩的方法浓缩5小时；然后将浓缩液温度降至25°C后加入酒精至酒精浓度为70%，得到燕麦β -葡聚糖沉淀，所得沉淀在温度50°C、真空度70KPa的条件下真空干燥4小时，得到具有特定分子量的无过敏源燕麦β -葡聚糖产品。
[0014]其中Mw彡1500000 Da的得率为1.1%、纯度为91.3%、水分含量为4.2%、谷蛋白含量为9.0mg/kg，600000 Da ^ Mw ^ 1500000 Da的得率为1.5%、纯度为91.0%、水分含量为3.9%、谷蛋白含量为13.0mg/kg，100000 Da ^ Mw ^ 600000 Da的得率为1.9%、纯度为92.6%、水分含量为4.0%、谷蛋白含量为9.8mg/kg，Mw ( 100000 Da的得率为2.4%、纯度为91.6%、水分含