[发明专利]一种调节肠道功能的小麦阿拉伯木聚糖提取物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种调节肠道功能的小麦阿拉伯木聚糖提取物及其制备方法。

背景技术

阿拉伯木聚糖(Arabinoxylans，简称AX)是一种半纤维素，存在于植物的初生及次生细胞壁中，包括谷物种子和木材。AX是由木糖和阿拉伯糖两种糖组成的聚合物，也可称作戊聚糖。基本结构包括木糖残基经1,4-糖苷键连接而成的木聚糖主链和阿拉伯糖基侧链，在某些阿拉伯糖上还存在着以酯键相连接的酚酸类物质。

目前小麦阿拉伯木聚糖的提取主要有两种来源，一是从小麦麸皮中提取，一种是从小麦面粉中提取，提取方法主要有碱提法和酶提法两种。

麸皮为小麦加工的副产物，阿拉伯木聚糖含量丰富，约在20％以上，我国每年麸皮产量高达2000多万吨，所以目前一些阿拉伯木聚糖提取工艺的研究多集中在从麸皮中提取，但麸皮中的阿拉伯木聚糖大多数都不溶于水，提取困难，目前可行的方法为碱提法，碱提工艺会带来大量含碱废水排放，造成环境污染。

面粉中的阿拉伯木聚糖含量在2％左右，其中水可提取的部分约占0.5％～0.8％，从面粉中直接提取阿拉伯木聚糖，面粉原料用量大，提取成本高，目前只在实验室进行小规模提取，提取方法多为物理离心配合酶法进行，只用于科学研究，大规模工业化生产探索不够，没有形成成熟的工艺路线，不能进行产业化生产。

小麦淀粉、谷朊粉的生产废水中，含有优质的水溶性阿拉伯木聚糖，我国小麦面粉加工产业庞大，传统的小麦淀粉、谷朊粉加工工艺是将小麦面粉经过水提和分离等工序得到目标物，废弃了洗脱水，每生产1吨淀粉，高浓度有机废水的排放量在5～12吨之间，这些有机废水的直接排放对环境造成严重污染。目前国内还没有任何企业对这些加工废水进行有效利用，分析原因，一方面是因为淀粉、谷阮粉企业没有认识到洗脱废水的利用价值，对阿拉伯木聚糖在生理活性和加工特性方面的应用价值没有了解，另一方面，目前没有高效成熟的分离提取工艺，无法对大量洗脱废水加以利用。

国内关于阿拉伯木聚糖生理活性的研究多集中于小麦麸皮来源的阿拉伯木聚糖，而从小麦粉中提取的阿拉伯木聚糖生理活性鲜有报道。不少研究者认为小麦麸皮可能是最有效且最适合人体需要的膳食纤维，小麦麸皮中膳食纤维组成比较复杂，包括纤维素、木质素、葡聚糖、阿拉伯木聚糖、阿拉伯半乳聚糖等，具体是哪一种或几种组分起主要作用，尚不清楚。

发明内容

本发明的目的是提供一种调节肠道功能的小麦阿拉伯木聚糖提取物及其制备方法，本发明可以使小麦淀粉加工企业、谷阮粉加工企业、小麦蛋白粉加工企业减少高浓度有机废水排放，实现节能减排，提高其产品附加值。

本发明所提供的小麦阿拉伯木聚糖提取物的制备方法，包括如下步骤：

小麦粉经提取谷朊粉和/或小麦淀粉后的生产废水经离心分离，取上清液；所述上清液经蒸煮后再进行离心分离，得上清液；所述上清液经下述1)或2)的步骤即得小麦阿拉伯木聚糖提取物：

1)所述上清液经喷雾干燥即得；

2)所述上清液经浓缩，并调整pH值为7～8后，加入β-淀粉酶和糖化酶进行反应，最后经离心分离后得到上清液，所述上清液经乙醇沉淀后，即得。

上述的制备方法中，所述生产废水可在1000转/分钟～3000转/分钟的条件下进行离心分离。

上述的制备方法中，所述蒸煮的温度可为80℃～100℃，具体可为80℃、90℃或100℃，所述蒸煮的时间可为20分钟～70分钟，具体可为20分钟、50分钟或70分钟。

上述的制备方法中，经蒸煮后的所述上清液在2000转/分钟～5000转/分钟的条件下进行离心分离。

上述的制备方法中，步骤1)中，所述喷雾干燥的温度可为80℃～200℃，如80℃。

上述的制备方法中，步骤2)中，所述浓缩的倍数可为0.5倍～2倍，如1倍。

上述的制备方法中，步骤2)中，所述反应的温度可为60℃～85℃，所述反应的时间可为1小时～3小时，具体可在60℃下反应1小时。

上述的制备方法中，步骤2)中，所述β-淀粉酶和所述糖化酶的加入量均为体系总质量的0.5％～5％，具体可为0.5％～1.5％、0.5％～1％、0.5％、1％或1.5％，所述体系总质量为所述上清液经浓缩后的质量；所述β-淀粉酶与所述糖化酶的质量比为1：1～5，具体可为1：1、1：3或1：5；所述β-淀粉酶与所述糖化酶的酶活力均为50000～100000U/g，1gβ-淀粉酶或糖化酶于特定条件下(60℃～85℃、pH值为7～8的条件下)分解可溶性淀粉产生1mg葡萄糖，即为1个酶活力单位U/g。