[发明专利]一种从小麦麸皮中提取低聚木糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从小麦麸皮中提取低聚木糖的方法，属于粮食加工副产物综合利用技术领域。

背景技术

  随着社会的发展及人民物质生活水平的不断提高，人们对健康的关注程度也随之有了较大提升，功能性食品的出现掀起了一股新的研究开发热潮。其中，功能性低聚糖作为一种功能性食品基料，具有促进双歧杆菌增殖、调节肠道菌群、抑制内毒素、保护肝脏功能、调节肠胃道功能、防治便秘和腹泻、激活免疫、抗衰老、抗肿瘤、降低血清胆固醇、降血压、低能量或无能量、不会引起龋齿等独特的生理功能而被全世界广泛关注。低聚木糖作为一种附加值较高的功能性低聚糖，其选择利用性及对双歧杆菌的增殖作用均优于其他功能性低聚糖。对于低聚木糖的研究开发，至今日本已有 20 余年的历史，目前已基本实现工业化，欧洲各国对其开发也竞相升温。我国对低聚木糖的开发研究始于上世纪九十年代，目前用于低聚木糖制备的原材料主要集中于玉米芯。

小麦麸皮是小麦制面粉时制粉过程中提取小麦粉和胚芽后的残留部分，是小麦面粉厂的主要加工副产品，以皮层为主(包括果皮、种皮、珠心层和糊粉层)，混入少量的胚芽和未剥刮干净的胚乳，通常占小麦重量的14%-19%。它由小麦的果皮、种皮、糊粉层及少量胚和胚乳组成，富含纤维素和半纤维素，是膳食纤维的主要来源，包含46%的非淀粉多糖，其中阿拉伯木聚糖约为70%，纤维素约为24%，β-（1→3）（1→4）-葡聚糖约为6%，另外还有少量来自于胚乳和糊粉层的阿糖基半乳糖和葡聚糖以及少量的木聚糖。麦麸还含有4%～5%的植酸和0.4%～1.0%的与植酸相结合的阿魏酸。阿拉伯木聚糖、植酸和阿魏酸是麦麸中的重要生理活性物质，具有保水性、稳定性及抗肿瘤、抗氧化等功能，在食品添加剂和功能性食品开发上有广泛应用。目前小麦麸皮除少许用于制味精、面包及提取麸皮蛋白外，主要用做饲料，经济价值不高。因此，有必要寻找麸皮的其它利用途径，提高麸皮的利用价值。由于小麦麸皮营养丰富，所富含的木聚糖是低聚木糖的良好制备原料，但目前利用麸皮制备低聚木糖主要有NaOH浸提法、酸法干蒸与碱液浸提结合法、KOH浸提法、H₂O₂与碱液浸提结合法、生物酶解法等，但存在工艺复杂、环境污染严重、木聚糖得率低、木聚糖酶活性低等弊端，因此简化传统酶法制备低聚木糖的工艺，为低聚木糖的制备提供新途径，还能对农作物副产品小麦麸皮加以综合利用，延长农副产品加工链条，使麸皮变废为宝，具有十分重要的社会意义和经济价值。

发明内容

本发明针上述问题，利用微生物发酵和生物酶解技术，提供一种从小麦麸皮中提取低聚木糖的方法。

本发明上述目的是通过以下技术方案予以实现的：

本发明提供一种从小麦麸皮中提取低聚木糖的方法，其特征在于具体包括以下步骤：

（1）粉碎：选取无霉变的麸皮，粉碎过40目筛；

（2）蒸煮：在150℃条件下蒸煮0.5～1h，冷却后调整麸皮与水质量比为1:8～10；

（3））超声波辅助酶解去淀粉：调整小麦麸皮悬浮液的pH至5.5～7.5，按小麦麸皮质量比3～5%的比例加入α～淀粉酶，在超声波辅助作用下酶解，酶解温度70～80℃，超声功率300W，期间采用搅拌机匀速搅拌，利用碘液检查至淀粉完全水解为止；酶解结束后过滤，滤液为淀粉水解液，向小麦麸皮残渣中加入3～5倍质量比的蒸馏水，得悬浮液，备用；

（4）超声波辅助酶解去蛋白：调整悬浮液的pH至8.0～9.0，按小麦麸皮质量比2～3%的比例加入碱性蛋白酶，在超声波辅助作用下酶解，酶解温度50～60℃，超声功率300W，期间采用搅拌机匀速搅拌，酶解时间为60～90min；酶解结束后灭酶，过滤，滤液为蛋白水解液，向滤渣中加入3～5倍质量比的蒸馏水冲洗2～3次，过滤得小麦麸皮残渣；

（5）生物发酵剂制备：取8～10份沸石、3～5份磷酸二氢钙、6～8份葡萄糖、10～15份米糠、10～15份玉米粉、3～5份菜籽饼、10～15份小麦麸皮、2～3份里氏木霉、1～2份黑曲霉、1～2份酵母菌，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35～40%，25℃～30℃下厌氧发酵3～5d；

（6）混料：按质量比小麦麸皮残渣100份、生物发酵剂3～5份、纤维素酶0.5～1份、木聚糖酶2～3份比例混合均匀，调整水分至35～40%；

（7）厌氧发酵：将混合后的混合物控温厌氧发酵2～3d，温度28～32℃，定期搅拌；发酵结束后加入培养基3～5倍质量比的纯净水；