[发明专利]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

说明书

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：

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，包括以下步骤：

1)将低温豆粕与水按照1∶5～10的质量比混匀，加入碱液调节pH为8～10以提取出蛋白质组分，在50～60℃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。

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3)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100g低温豆粕原料，加入水1kg搅拌混匀，调节pH为8.50，控制提取温度为50℃，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1.8kg蒸馏水，搅拌均匀，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2min；

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