大豆低聚糖的應(yīng)用及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用活性炭從大豆糖蜜中分離純化功能低聚糖的方法，以及大豆 低聚糖在抗過(guò)敏中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 大豆糖蜜是醇法生產(chǎn)大豆?jié)饪s蛋白過(guò)程中的副產(chǎn)物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)的大豆加工企 業(yè)平均每年生產(chǎn)4 t醇法大豆?jié)饪s蛋白就有I t大豆糖蜜生成，全國(guó)每年大約會(huì)產(chǎn)生3-5萬(wàn) t大豆糖蜜。據(jù)報(bào)道，大豆糖蜜的濃度一般為50%以上，含有5%-8%蛋白質(zhì)，30%-35%糖類， 0. 5%-2%大豆異黃酮，3%-6%皂苷，4%-8%類脂和4%左右灰分。
[0003] 大豆低聚糖為大豆糖蜜中的主要成分，是大豆中可溶性糖的總稱，主要包括蔗糖、 棉子糖和水蘇糖，其中單糖和蔗糖占65%，棉子糖占5%-7%，水蘇糖占30%-32%。棉子糖和水 蘇糖具有促進(jìn)雙歧桿菌增值的作用，是大豆低聚糖中的主要功能性成分，提高這兩者在大 豆低聚糖中的比例，可以增加大豆糖蜜的價(jià)值。
[0004] 在國(guó)外（尤其是日本）已開發(fā)出大豆低聚糖系列產(chǎn)品，并形成了工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模， 而在國(guó)內(nèi)由于生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品得率低，純度差，蔗糖含量高，功能性成分含量較低，從而限 制了大豆低聚糖在一些特殊食品中的應(yīng)用。目前，已經(jīng)公開了一些關(guān)于功能性大豆低聚糖 的提取、分離純化的方法的專利，例如，專利申請(qǐng)201110060048. 8功能性大豆低聚糖的制 備方法，采用微波法強(qiáng)化大豆低聚糖提取過(guò)程，采用微生物發(fā)酵法去除大豆低聚糖中的蔗 糖及活性炭脫色等純化功能性低聚糖；專利申請(qǐng)201310204586. 9豆制品廢水一步法提取 大豆蛋白、低聚糖及異黃酮的方法中，主要采用超濾膜和納濾膜分子量大小的分離原理進(jìn) 行分離純化；專利申請(qǐng)200810154689. 8從豆柏中同時(shí)提取大豆功能與療效因子的工藝方 法，可以在一條生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)連續(xù)提取小分子大豆肽、大豆膳食纖維、大豆低聚糖、大豆分 離蛋白四種產(chǎn)品，其中，生產(chǎn)大豆低聚糖過(guò)程中并未去除低聚糖中的蔗糖。這些方法存在著 一些不足，微生物發(fā)酵法則對(duì)菌株要求比較高，很難獲得理想菌株；離子色譜主要用于脫鹽 和脫色素方面，而膜技術(shù)不但分離效果差，而且回收率低，膜再生困難。本發(fā)明則借鑒活性 炭分離純化低聚糖的研究，開發(fā)其分離和純化大豆糖蜜中功能性低聚糖，旨在獲得功能性 成分純度及得率均較高的大豆低聚糖產(chǎn)品，為功能性大豆低聚糖生產(chǎn)與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
[0005] 大豆低聚糖中的棉子糖和水蘇糖分別是蔗糖的葡萄糖基一側(cè)以1，6糖苷鍵結(jié)合1 個(gè)和2個(gè)a -半乳糖而形成的低聚糖，存在于植物種子、根莖中，人體內(nèi)由于缺乏其相關(guān)降 解酶系而對(duì)其難以消化吸收。功能性大豆低聚糖對(duì)人體具有很多有益功能作用，能夠促進(jìn) 腸道內(nèi)雙歧桿菌、乳桿菌等有益菌增殖，促進(jìn)鈣質(zhì)吸收等，是一類具有特殊生理功能的益生 元。本發(fā)明中，以功能性大豆低聚糖和藥食兩用的中藥為原料，結(jié)合中藥的協(xié)同作用，制備 了具有抗過(guò)敏的過(guò)敏康功能食品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是擴(kuò)展大豆低聚糖的應(yīng)用。另外，還提供了一種從大豆糖蜜中分離 純化功能性大豆低聚糖的方法，以及含有這種大豆低聚糖的食品、藥品和保健品。
[0007] 成分A在制備抗過(guò)敏藥物、抗過(guò)敏食物或抗過(guò)敏保健品中的應(yīng)用，所述的成分A為 大豆低聚糖或者含有大豆低聚糖的物質(zhì)。
[0008] 成分A在制備降低組胺藥物、降低組胺食物或降低組胺保健品中的應(yīng)用，所述的 成分A為大豆低聚糖或者含有大豆低聚糖的物質(zhì)。
[0009] 成分A在制備抗瘙癢藥物、抗瘙癢食物或抗瘙癢保健品中的應(yīng)用，優(yōu)選的，所述瘙 癢是由于過(guò)敏引起的，所述的成分A為大豆低聚糖或含有大豆低聚糖的物質(zhì)。
[0010] 根據(jù)前述之一所述的應(yīng)用，其特征在于：所述的成分A中大豆低聚糖含量大于 0. lwt%，優(yōu)選的大于0. 5wt%，優(yōu)選的大于lwt%，優(yōu)選的大于2wt%，優(yōu)選的大于5wt%，優(yōu)選的 大于8wt%，優(yōu)選的大于10wt%，優(yōu)選的大于15wt%，優(yōu)選的大于20wt%，優(yōu)選的大于25wt%， 優(yōu)選的大于30wt%，優(yōu)選的大于35wt%，優(yōu)選的大于40wt%，優(yōu)選的大于45wt%，優(yōu)選的大于 50wt%，優(yōu)選的大于55wt%，優(yōu)選的大于60wt%，優(yōu)選的大于65wt%，優(yōu)選的大于70wt%，優(yōu)選的 大于75wt%，優(yōu)選的大于80wt%，優(yōu)選的大于85wt%，優(yōu)選的大于90wt%，優(yōu)選的大于95wt%， 優(yōu)選的大于96wt%，優(yōu)選的大于97wt%，優(yōu)選的大于98wt%，優(yōu)選的大于99wt%，優(yōu)選的大于 99. 5wt%，優(yōu)選的大于99. 9wt%，優(yōu)選的為lOOwt%。
[0011] 根據(jù)前述之一所述的應(yīng)用，其特征在于：所述成分A按照以下方法制備而來(lái)，該方 法包括以下步驟： 1) 將大豆糖蜜溶于水中，去除蛋白等雜質(zhì)； 2) 通過(guò)乙醇線性梯度洗脫，純化得到大豆低聚糖。
[0012] 根據(jù)前述之一所述的應(yīng)用，其特征在于：所述成分A按照以下方法制備而來(lái)，該方 法包括以下步驟： 1) 將大豆糖蜜中的固形物含量用蒸餾水稀釋為10%左右，在100 °C保溫15 min，10 000 rpm，離心10 min，去除蛋白等雜質(zhì)； 2) 活性炭中加入適量的蒸餾水，煮沸，保持30 min，趁熱灌裝入夾套玻璃柱中，用蒸餾 水以I mL/min的流速平衡4 h ; 3) 利用色譜型活性炭純化步驟1)中處理好的大豆糖蜜，通過(guò)乙醇線性梯度洗脫，純化 得到功能性大豆低聚糖。
[0013] 根據(jù)前述的應(yīng)用，其特征在于：所述步驟3)中，首先利用蒸餾水洗脫，然后再利用 0%-20%的乙醇線性梯度濃度洗脫，分部收集得到功能性大豆低聚糖。
[0014] -種制備大豆低聚糖的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟： 1) 將大豆糖蜜溶于水中，去除蛋白等雜質(zhì)； 2) 通過(guò)乙醇線性梯度洗脫，純化得到大豆低聚糖。
[0015] 根據(jù)前述方法，其特征在于：所述成分A按照以下方法制備而來(lái)，該方法包括以下 步驟： 1)將大豆糖蜜中的固形物含量用蒸餾水稀釋為10%左右，在100 °C保溫15 min，10 000 rpm，離心10 min，去除蛋白等雜質(zhì)。
[0016] 2)活性炭中加入適量的蒸餾水，煮沸，保持30 min，趁熱灌裝入夾套玻璃柱中，用 蒸餾水以I mL/min的流速平衡4 h。
[0017] 3)利用色譜型活性炭純化步驟1)中處理好的大豆糖蜜，通過(guò)乙醇線性梯度洗脫， 純化得到功能性大豆低聚糖。
[0018] 根據(jù)前述的方法，其特征在于：所述步驟3)中，首先利用蒸餾水洗脫，然后再利用 0%-20%的乙醇線性梯度濃度洗脫，分部收集得到功能性大豆低聚糖。
[0019] 根據(jù)前述方法制備的大豆低聚糖。
[0020] 含有如述大?低聚糖的食品、藥品和保健品。
[0021] 本發(fā)明所提供的制備功能性大豆低聚糖的方法包括以下步驟： 1)原料成分分析：采用GB5009. 3-2010烘干法測(cè)定大豆糖蜜中的固形物含量，采用硫 酸-苯酚法測(cè)定大豆糖蜜中的總糖含量。
[0022] 2)原料預(yù)處理：將步驟1)中的大豆糖蜜利用蒸餾水稀釋到固形物含量為10%，100 °C加熱15 min后在10，000 rpm條件下離心10 min,取上清液。
[0023] 3)活性炭柱的預(yù)處理：將10%的活性炭混合液在電爐上微沸30 min,除去空氣，趁 熱將其填充到60 cmX2. 5 cm的夾套玻璃柱中，用去離子水以I mL/min的流速平衡4 h。
[0024] 4)功能性大豆低聚糖的分離純化：將步驟2)中的大豆糖蜜上清液以I mL/min的 流速連續(xù)上樣到步驟3)中的活性炭柱中，上樣量為活性炭柱體積的10% (總糖量)。上樣結(jié) 束后，用蒸餾水洗脫2-3個(gè)柱體積，再用0%-20%的乙醇線性洗脫，分部收集，對(duì)收集得到的 樣品進(jìn)行薄層層析（TLC)和高效液相分析（HPLC)。
[0025] 5)功能性大豆低聚糖干粉的制備：將步驟4)中檢測(cè)到的含有功能性大豆低聚糖 而不含有蔗糖等非功能性糖的組分收集，真空旋蒸濃縮至固形物含量為65%-75%，利用真空 冷凍干燥得到功能性大豆低聚糖干粉。
[0026] 步驟3)中的活性炭為Wako Pure Chemical Industries生產(chǎn)，產(chǎn)品號(hào)為 031-02135。
[0027] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是利用制備的功能性大豆低聚糖開發(fā)一種保健食品，具有抗 氧化和抗過(guò)敏功能。
[0028] 任一上述的方法在生產(chǎn)抗氧化和抗過(guò)敏保健品的應(yīng)用也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
[0029] 任一上述的方法在生產(chǎn)抗過(guò)敏藥物中的應(yīng)用也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0030] 本發(fā)明提供的功能性大豆低聚糖通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)即可制備成抗過(guò)敏藥物。
[0031] 本發(fā)明利用活性炭方法純化分離大豆低聚糖中的具有功能活性成分，利用乙醇線 性梯度方法分離得到高純度的功能性大豆低聚糖；并以純化得到的大豆低聚糖開發(fā)了一種 具有抗過(guò)敏效果的功能食品，在解決呼吸道過(guò)敏，應(yīng)對(duì)霧霾等惡劣環(huán)境引起的呼吸道過(guò)敏 等癥狀方面具有潛在的應(yīng)用效果。
[0032] 附圖、表說(shuō)明 圖I TLC分析活性炭分離純化大豆糖蜜中功能性低聚糖過(guò)程圖。其中，M，標(biāo)準(zhǔn)品；S，大 豆糖蜜；1，純水洗脫樣品；2-14分別為每隔5管取1管樣品。
[0033] 圖2 HPLC檢測(cè)大豆糖蜜粗樣品（A)和活性炭純化后樣品（B)中糖的成分。
[0034] 圖3大豆糖蜜經(jīng)活性炭純化前后樣品的色澤。其中，a，大豆糖蜜稀釋5倍離心上 清液樣品；b，大豆糖蜜經(jīng)活性炭純化后濃縮樣品 圖4功能性大豆低聚糖抗瘙癢。其中，A，過(guò)敏康功能食品對(duì)瘙癢次數(shù)的影響；B，過(guò)敏康 功能食品對(duì)瘙癢持續(xù)時(shí)間的影響 圖5功能性大豆低聚糖抗組胺。其中，A，過(guò)敏康功能食品對(duì)藍(lán)斑面積影響；B，過(guò)敏康功 能食品對(duì)皮膚吸光度影響。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下述實(shí)施例中所述方法，如無(wú)特別說(shuō)明，均為常規(guī)方法。
[0036] 下述實(shí)施例中所述百分含量，如無(wú)特別說(shuō)明，均為質(zhì)量百分含量。
[0037] 實(shí)施例1、以大豆糖蜜為原料制備功能性大豆低聚糖 1、大豆糖蜜中成分分析 水分含量的測(cè)定，采用101 °c-105 °C烘干法（GB 5009. 3-2010);總糖采用硫 酸-苯酚法；粗蛋白質(zhì)采用凱氏定氮法（GB 5009. 5-2010 );灰分的測(cè)定，采用灼燒法（GB 5009. 4-2010);脂肪的測(cè)定，采用索氏抽提法（GB 5009. 6-2003) ;pH值采用pH計(jì)測(cè)定。大 豆糖蜜為紅褐色黏稠液體，有香甜的香味，其糖液PH為4. 47。大豆糖蜜主要化學(xué)成分結(jié)果 如表1。
[0038] 表1大豆糖蜜粗樣品中化學(xué)成分分析
從表1中可以看出，實(shí)驗(yàn)所用大豆糖蜜固形物含量達(dá)54. 7%。固形物中的糖類含量最 多