[发明专利]一种从元麦麸皮中制备高纯度β-葡聚糖的方法

说明书

本发明公开了一种从元麦麸皮中制备高纯度β‑葡聚糖的方法，利用元麦麸皮为原料，采用生物酶技术对元麦β‑葡聚糖进行初提纯，即采用碱性蛋白酶进行提取，α‑淀粉酶去除淀粉、中性蛋白酶—胰蛋白酶双酶法去除蛋白。上述初纯品经柱层析进一步纯化，透析后即可制得β‑葡聚糖纯品。本制备方法，可使元麦β‑葡聚糖产品纯度高达97.42%左右，制备工艺安全，作用条件温和，对环境污染小，增加了经济效益，为本地区元麦产品深加工技术研发建立基础，对促进本省及周边地区元麦产业链延伸、产业升级与增值提供可行途径与发展思路。

技术领域

本发明涉及一种从元麦麸皮中制备高纯度β-葡聚糖的方法。

背景技术

元麦即裸大麦，又名青稞，系禾本科（Gramineae）大麦属（Hordeum）谷类植物。研究发现，燕麦、大麦特别是元麦含有丰富的β-葡聚糖。因为β-葡聚糖具有清肠、调节血糖、降低胆固醇、提高免疫力等四大生理作用，β-葡聚糖的开发和利用已经得到重视，对于富含β-葡聚糖的元麦和燕麦来说，因为元麦的生产规模要大得多，因而元麦中的β-葡聚糖开发利用有着更大的价值和前景。

β-葡聚糖的提取主要是传统的溶剂提取，一般提取方法有热水法、酸法、碱法等。王昌涛（201110411067.0，一种提取燕麦麸皮中β-葡聚糖的方法）利用挤压-水提法从燕麦麸皮中提取粗产品得率为24.36mg/g；雷菊芳(200910022588.X，从谷物麸皮中提取β-葡聚糖的方法)利用碱提法从谷物麸皮中提取产品纯度在75%；吴志华（200810046375.6，青稞中β-葡聚糖提取和纯化工艺）利用碱-酶法从青稞中提取产品得率为6.36%，纯度为67.04%。这些方法在应用中β-葡聚糖纯度普遍较低，且存在有不同的缺陷。热水提取法，提取温度一般在90℃以上，这就造成在提取过程中一些大分子的聚合物也被提了出来，杂质比较多。碱提法提取率要高于水提法，但会使多糖分子发生降解，还会使产品颜色变深，且会造成环境污染。酸提法是可以提高β-葡聚糖的提取率，但提取得到的β-葡聚糖的粘度降低很大，同时在生产过程中强酸会出现发热的现象。β-葡聚糖的除去蛋白质的方法一般采用等电点法、三氯乙酸法、Sevag法等。虽然这些方法也能够有效除去β-葡聚糖粗提液中的蛋白质，但是随着国家对环保的日益重视，以及β-葡聚糖以后应用在食品中，作为一种食品添加剂，这就需要β-葡聚糖的制备方法更加安全。因此，开发一套环境污染小、安全性高、得率高的β-葡聚糖提取纯化工艺显得更加重要。酶法由于作用专一性强，产品纯度高、颜色洁白，对环境污染小，因而正发展成为β-葡聚糖行业生产工艺改进的方向。

本研究采用碱性蛋白酶进行提取，α-淀粉酶、中性蛋白酶—胰蛋白酶双酶法和柱层析进行纯化，来对β-葡聚糖的制备工艺进行优化，旨在为其工业化生产提供理论依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从元麦麸皮中制备高纯度β-葡聚糖的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种从元麦麸皮中制备高纯度β-葡聚糖的方法,包括以下步骤：

（1）元麦麸皮粉的制备：将元麦麸皮烘干，粉碎，过60目筛网；

（2）预处理：在烧杯中加入步骤（1）所得的元麦麸皮粉和80%乙醇，搅拌均匀，倒入回流瓶中，在80℃回流2h，达到灭酶、脱脂作用；

（3）酶解：将步骤（2）所得的元麦麸皮粉溶于一定量的蒸馏水中，pH值用1mol/mLNaOH溶液调节至9.0，将溶液加热到45℃后，向其中加入碱性蛋白酶进行酶解，酶解完后煮沸10分钟使酶失活，5000 r／min离心30min，收集滤液；

（4）耐热α-淀粉酶除淀粉：用1mol/mLHCl溶液调节步骤（3）中得到的酶解液，使其pH值到5，加热到90℃，加入7.5mg/100mL耐热α-淀粉酶，酶解30min后，煮沸10min使酶失活，5000r／min离心30min，收集滤液；