專利名稱：一種米糠半纖維素b的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半纖維素的制備方法，尤其涉及一種米糠半纖維素B的制備方法。
背景技術(shù)：
上世紀(jì)60年代，Hipsley、Trowell、Cleave和Burkitt等相繼報(bào)道了食物中膳食纖維含量與西方“文明病”發(fā)病率之間的相關(guān)關(guān)系并都指出膳食纖維對(duì)人體有重要的生理功能后，引起人類對(duì)膳食纖維(原來稱“粗纖維”，Crude fiber，現(xiàn)在都改稱Dietary fiber)作用的再認(rèn)識(shí)。近十年來，膳食纖維成了食品、了營(yíng)養(yǎng)、生化和臨床醫(yī)學(xué)等專業(yè)領(lǐng)域的熱門研究課題，在這些國(guó)家的食品市場(chǎng)上與膳食纖維有關(guān)的食品和藥品銷量大增。膳食纖維經(jīng)過了20多年的研究和發(fā)展，成為發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛流行的健康食品重要配料，并正式將之列為繼糖、蛋白質(zhì)、脂肪、水、礦物質(zhì)和維生素之后的″第七大營(yíng)養(yǎng)素″。專家們一致認(rèn)為膳食纖維食品將是21世紀(jì)主導(dǎo)食品之一。西方發(fā)達(dá)國(guó)家早在70年代就著手對(duì)膳食纖維的研究與開發(fā)，美、英、德、法已形成一定產(chǎn)業(yè)規(guī)模，并在食品市場(chǎng)占有一席之地。在美國(guó)2003年銷售70億美元方便谷物食品中，約25％是富含膳食纖維的功能食品。日本90年代開始利用可溶性膳食纖維制成的飲料包括碳酸飲料、乳酸飲料及果汁等。據(jù)日本34個(gè)生產(chǎn)膳食纖維廠家統(tǒng)計(jì)，開發(fā)利用的資源有米糠、麥麩、甜菜渣、豆渣、果皮等十余種。
在我國(guó)，米糠作為一種產(chǎn)量特大、活性多糖含量很高、綜合利用水平卻較低的谷物加工副產(chǎn)品，是我國(guó)需優(yōu)先研究和開發(fā)的活性多糖(膳食纖維)源。根據(jù)我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品加工專家姚惠源教授前不久估測(cè)，若能將米糠多糖開發(fā)成產(chǎn)品，將使米糠的產(chǎn)品附加值提高120倍以上。半纖維素有比纖維素更重要更廣的生理活性，而米糠中半纖維素含量很高，米糠中最具開發(fā)潛力的多糖就是半纖維素B.1971年，著名化學(xué)家Blake等建議將堿提取的半纖維素分成兩個(gè)組分堿提液用醋酸中和后，在pH為5.0時(shí)沉淀的稱為半纖維素A，上層酸液中加乙醇或丙酮后沉淀的稱為半纖維素B，這一分類法已被學(xué)術(shù)界較廣泛接受。對(duì)于米糠半纖維素，同樣也可分為半纖維素B(Rice Bran Hemicellulose B，簡(jiǎn)稱為RBHB)和半纖維素A(RBHA)。目前國(guó)外關(guān)于RBHB的學(xué)術(shù)論文研究報(bào)道不少，并且在日本等國(guó)已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，但國(guó)內(nèi)對(duì)RBHB的報(bào)道甚少，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用還屬空白。
脫脂米糠半纖維素B多糖已被證實(shí)主要具有抑制血清膽固醇上升和預(yù)防結(jié)腸癌發(fā)生兩大生理作用。廣泛應(yīng)用于功能食品、飲料、焙烤食品和湯類等食品中。
日本等國(guó)研究者一般采用先直接堿提再利用三氯醋酸去蛋白的方法，經(jīng)過我們對(duì)這種方法實(shí)踐后發(fā)現(xiàn)，堿提時(shí)因米糠蛋白大量，將會(huì)導(dǎo)致半纖維素嚴(yán)重褐變，而若在堿提前采用溫和的酶法除去大部分蛋白質(zhì)后，參與非酶褐變的蛋白質(zhì)或氨基酸就減少了許多，結(jié)果證實(shí)，利用他們所用到的方法得到的RBHB發(fā)生了嚴(yán)重褐變，甚至于不能在食品和飲料中應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有制備工藝技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種新的制備米糠半纖維素B的制備方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明發(fā)明目的的技術(shù)方案如下一種米糠半纖維素B的制備方法，包括如下步驟(1)將脫脂米糠加水懸浮、過濾后，將脫脂米糠溶于含0.6％(V/V)耐高溫糖化酶的0.2M乙酸-乙酸鈉緩沖液(PH4.8)中，脫脂米糠與乙酸-乙酸鈉緩沖液的重量比為1∶20-1∶50。
(2)離心后將殘?jiān)糜诤?％(W/V)木瓜蛋白酶的0.2M乙酸-乙酸鈉緩沖液(PH6)中，其中殘?jiān)c乙酸-乙酸鈉緩沖液的重量比為1∶20-1∶50。60℃下保持2-4hr，過濾、洗滌。
(3)在洗滌后的殘?jiān)屑尤隢aOH，使NaOH質(zhì)量濃度為2％-4％。在N2流下室溫振蕩堿提10-20hr，離心后將提取液用乙酸中和使溶液PH值為5.0，離心將殘?jiān)コ?，將分離液流水透析2-4天純化后，加入乙醇進(jìn)行沉淀；(4)最后將(3)步驟得到的沉淀在60℃下干燥，細(xì)磨后得米糠半纖維素B。
所述第(4)步驟中加入的乙醇的質(zhì)量百分比濃度為95％，加入的量為剩下透析液2-5倍體積。
所述第(4)步驟中沉淀在60℃下進(jìn)行干燥的時(shí)間為14-18hr。
本發(fā)明采用了上述RBHB的制備工藝，這種工藝未用到SDS和DMSO化學(xué)法處理，其它部分也做了較大程度的改進(jìn)。在堿提取RBHB前先使用木瓜蛋白酶處理除去大部分蛋白質(zhì)，通過本工藝流程獲得的RBHB顏色無需進(jìn)一步的漂白脫色處理。
另外米糠纖維作為一種谷物纖維，不溶性纖維占大部分，可溶性成分(主要是果膠)僅占5％左右，但是若按本發(fā)明所用到的分離方法將阿拉伯木聚糖和木糖葡聚糖(構(gòu)成米糠半纖維素的兩種主要成分)堿提出來，通過堿提剔除或破壞覆蓋在可溶性半纖維素外層的部分不溶性細(xì)胞壁，就使原來在水中不溶的膳食纖維(如這里制備出的米糠不溶性纖維中的半纖維素B)“變成”可溶性膳食纖維RBHB，而溶解性是影響膳食纖維生理功能發(fā)揮的重要因素，可溶性纖維比不溶性纖維具有更為廣泛的生理作用，并更有利于開發(fā)應(yīng)用到食品和飲料工業(yè)中去。
本發(fā)明制得的RBHB外觀較好，為白色粉末，褐變程度很小，口感為無粗澀感吸水后很快化解，總膳食纖維不低于93.57％，持水力和溶脹力都很高，高于米糠不溶性纖維和麩皮纖維。RBHB的粘度很低，2％的溶液粘度僅比同條件下蒸餾水(1CPS)高6.8CPS。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，其目的僅在于更好理解本發(fā)明的內(nèi)容而非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍實(shí)施例1將100克脫脂米糠溶于含0.6％(V/V)耐高溫糖化酶的2-5L 0.2M乙酸-乙酸鈉緩沖液(PH4.8)中，60℃下保持24hr，離心后將殘?jiān)糜诤?％(W/V)木瓜蛋白酶的2-5L的0.2M乙酸-乙酸鈉緩沖液(PH6)中，60℃下保持3hr，過濾洗滌后重復(fù)一遍此操作，再加入2-5L 4％NaOH溶液，在N2流下室溫振蕩堿提18hr，離心后將提取液用乙酸中和使溶液PH為5.0，離心將殘?jiān)コ螅瑢⒎蛛x液流水透析3天，后加入剩下透析液4倍體積的95％乙醇沉淀，最后將沉淀在60℃下干燥16hr，細(xì)磨后得6.5克的RBHB制備品。
實(shí)施例2將1000克脫脂米糠溶于含0.6％(V/V)耐高溫糖化酶的10L 0.2M乙酸-乙酸鈉緩沖液(PH4.8)中，60℃下保持24hr，離心后將殘?jiān)糜诤?％(W/V)木瓜蛋白酶的10L的0.2M乙酸-乙酸鈉緩沖液(PH6)中，60℃下保持3hr，過濾洗滌后重復(fù)一遍此操作，再加入10L 4％NaOH溶液，在N2流下室溫振蕩堿提18hr，離心后將提取液用乙酸中和使溶液PH為5.0，離心將殘?jiān)コ?，將分離液流水透析3天，后加入剩下透析液4倍體積的95％乙醇沉淀，最后將沉淀在60℃下干燥16hr，細(xì)磨后得70克的RBHB制備品。
權(quán)利要求
1.一種米糠半纖維素B的制備方法，包括如下步驟(1)將脫脂米糠加水懸浮、過濾后，溶于含耐高溫糖化酶的乙酸—乙酸鈉緩沖液中，緩沖液的PH值為4.8，60℃下保持12-36小時(shí)；(2)離心后將殘?jiān)糜诤竟系鞍酌傅囊宜帷宜徕c緩沖液中，緩沖液的PH值為6，60℃下保持2-4小時(shí)后，過濾、洗滌；(3)在洗滌后的殘?jiān)屑尤隢aOH溶液，在N2流下室溫振蕩堿提10-20小時(shí)，離心后將提取液用乙酸中和使溶液PH值為5.0，離心將殘?jiān)コ?，將分離液流水透析2-4天純化后，加入乙醇進(jìn)行沉淀；(4)最后將(3)步驟得到的沉淀在60℃下干燥，細(xì)磨后得米糠半纖維素B。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種米糠半纖維素B的制備方法，其特征在于將脫脂米糠溶于含體積百分比為0.6％的耐高溫糖化酶的0.2M乙酸—乙酸鈉緩沖液中，脫脂米糠與乙酸—乙酸鈉緩沖液的重量比為1∶20-1∶50。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種米糠半纖維素B的制備方法，其特征在于離心后將殘?jiān)糜诤亓矿w積濃度為1％的木瓜蛋白酶的0.2M乙酸-乙酸鈉緩沖液中，其中殘?jiān)c乙酸—乙酸鈉緩沖液的重量比為1∶20-1∶50。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種米糠半纖維素B的制備方法，其特征在于所述(3)步驟中加入NaOH使其質(zhì)量濃度為2％-4％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種米糠半纖維素B的制備方法，其特征在于所述第(4)步驟中加入的乙醇的質(zhì)量百分比濃度為95％，加入的量為剩下透析液2-5倍體積。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種米糠半纖維素B的制備方法，其特征在于所述第(5)步驟中沉淀在60℃下進(jìn)行干燥的時(shí)間為14-18hr。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種米糠半纖維素B復(fù)合多糖的制備方法。以酶法和化學(xué)法相結(jié)合制備出脫脂米糠半纖維素B，先將脫脂米糠去除淀粉、蛋白、纖維素及半纖維素A后，分離提取得到米糠半纖維素B多糖產(chǎn)品。結(jié)果得到的制備品理化性能良好，粘度低、溶脹力和持水力好，膳食纖維含量高于93.57％。
文檔編號(hào)C08B37/14GK1850866SQ20061002691
公開日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者胡國(guó)華, 盛春 申請(qǐng)人:上海師范大學(xué)