專利名稱：一種基于美拉德反應(yīng)來(lái)制備功能性大豆多糖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大豆多糖的制備方法，具體是指一種基于美拉德(Maillard)反 應(yīng)來(lái)制備功能性大豆多糖的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)具有豐富的大豆資源，大豆油、大豆分離蛋白及豆制品加工具有很大的市場(chǎng) 規(guī)模，但是每年都有大量的加工副產(chǎn)物被工廠遺棄或用作動(dòng)物飼料，很少有廠家進(jìn)行豆渣 的再回收利用。然而，這些被廢棄的豆渣中卻含有大量的水溶性大豆多糖。所謂的水溶性 大豆多糖是一種優(yōu)良的膳食纖維，不僅具有預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化、降低膽固醇水平、促進(jìn)腸道 蠕動(dòng)及改變腸道菌群、預(yù)防結(jié)腸癌、減肥瘦身等功效，而且還具有許多優(yōu)越的功能特性，如 乳化及乳化穩(wěn)定性、酸性條件下對(duì)蛋白顆粒的穩(wěn)定作用、抗粘結(jié)性、成膜性能及發(fā)泡穩(wěn)定性寸。這些功能性的良好應(yīng)用與大豆多糖的不同聚合度的多糖結(jié)構(gòu)和分子量有很大關(guān) 系。國(guó)內(nèi)外研究表明，大豆可溶性多糖屬酸性多糖，結(jié)構(gòu)類似果膠，由半乳糖(Gal)、阿拉伯 糖(Ara)、半乳糖醛酸、鼠李糖0 ha)、巖藻糖(Fuc)、木糖(Xyl)和葡萄糖(Glc)等組成。其 主要成分的構(gòu)造是在聚鼠李半乳糖醛酸和聚半乳糖醛酸的主鏈上結(jié)合著半乳聚糖和阿拉 伯糖聚糖，側(cè)鏈近似球狀的結(jié)構(gòu)，另外還有一些蛋白質(zhì)成分結(jié)合在糖鏈上，相對(duì)分子質(zhì)量約 為60萬(wàn)。大豆多糖具有良好的乳化穩(wěn)定性和懸濁穩(wěn)定性，分子中含有部分結(jié)合蛋白質(zhì)，多 糖部分具有親水作用，蛋白質(zhì)部分具有疏水作用，從而可以高效發(fā)揮其乳化作用以及乳化 穩(wěn)定作用。我們所熟悉的阿拉伯膠具有典型的糖蛋白結(jié)構(gòu)，是其優(yōu)越乳化穩(wěn)定等功能性體 現(xiàn)的主要原因，目前研究表明無(wú)論在性能和用途上大豆多糖都優(yōu)于阿拉伯樹(shù)膠，完全可以 作為阿拉伯膠的替代產(chǎn)品應(yīng)用于食品制造；大豆多糖粘性低，可制成高濃度溶液，其溶液的 粘度幾乎不受鹽類影響，對(duì)溫度的熱穩(wěn)定性也優(yōu)于其他糖類；大豆多糖具有保持食品氣泡 的優(yōu)良特性，氣泡保持力較強(qiáng)，泡質(zhì)細(xì)膩；此外，大豆多糖的分散性和黏著性也顯示出優(yōu)良 性能。然而，由于人們目前對(duì)大豆多糖的結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)的研究，大豆 多糖分子中的糖蛋白結(jié)構(gòu)對(duì)其功能特性的本質(zhì)關(guān)系也沒(méi)有明確的分析探討，因此對(duì)大豆多 糖的分散穩(wěn)定性等功能性的開(kāi)發(fā)一直是研發(fā)的難題，對(duì)于如何從廢棄的豆渣中回收和提煉 功能性大豆多糖，迄今為止都沒(méi)有一種有效的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服目前沒(méi)有從廢棄的豆渣中回收和提煉功能性大豆多糖的 方法，提供一種基于美拉德反應(yīng)來(lái)制備功能大豆多糖的方法。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種基于美拉德反應(yīng)來(lái)制備功能性大豆多 糖的方法，主要包括以下步驟(1)將廢棄的豆渣在pH值為4 5、溫度為120 150°C的酸性環(huán)境下蒸煮1 3h，生成大豆纖維分解液；(2)將生成的大豆纖維分解液在0. 5 Ih內(nèi)快速降溫至60 100°C，并調(diào)整其溶 液的PH值為6 7 ；(3)將該溶液維持在60 100°C之間進(jìn)行美拉德反應(yīng)2 5小時(shí)；(4)反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行固液分離，將其上清液濃縮、干燥即可。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，步驟(2)中所述的調(diào)整其溶液的pH值是通過(guò)向該溶液中 添加磷酸鹽緩沖液來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)的。進(jìn)一步地，步驟中所述的濃縮為真空濃縮或膜濃縮，同時(shí)在步驟中將其 上清夜?jié)饪s后，對(duì)該濃縮液還需要先用重量百分比為60%的乙醇沉淀，再用重量百分比為 90%的乙醇沉淀。同時(shí)，步驟中所述的固液分離采用離心分離、抽濾或者板框壓濾的方式進(jìn)行； 步驟(1)中所述的在酸性環(huán)境下蒸煮1 : 則是在耐高溫高壓的密閉容器中進(jìn)行的；步驟 (4)中所述的干燥則為噴霧干燥、真空冷凍干燥或熱風(fēng)干燥。本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果(1)本發(fā)明利用自發(fā)的美拉德反應(yīng)(又稱“非酶棕色化反應(yīng)”)使蛋白質(zhì)的ε -氨 基基團(tuán)與多糖的還原性羰基末端結(jié)合，從而生成具有糖蛋白結(jié)構(gòu)的大豆可溶性多糖，因此 通過(guò)本發(fā)明能夠生成一種具有優(yōu)越功能性的大豆可溶性多糖產(chǎn)品。(2)本發(fā)明不僅能夠充分有效地利用廢棄的豆渣，而且還能極大限度地減少環(huán)境 污染，使豆渣“變廢為寶”，其生產(chǎn)操作簡(jiǎn)便易行，得到的可溶性大豆多糖功能性優(yōu)越，突出 了大豆多糖的應(yīng)用效果，拓寬了大豆多糖的功能應(yīng)用范圍。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1本實(shí)施例以在制造大豆分離蛋白時(shí)作為副產(chǎn)物生成的干燥豆渣為原料，首先在所 稱取的干燥豆渣中加入該干燥豆渣20倍體積的水，在充分?jǐn)嚢柘滦纬啥乖芤?；再向該?渣溶液中滴加鹽酸調(diào)節(jié)其溶液PH值至5，并在150°C的溫度下在耐高溫高壓的密閉容器中 蒸煮lh，形成大豆纖維分解液。然后，提取該大豆纖維分解液，在0. 內(nèi)迅速降溫至80°C，再向該溶液中滴加磷 酸鹽緩沖液，調(diào)整其PH值為6.5 ；再繼續(xù)保溫池發(fā)生美拉德反應(yīng)，使原料中蛋白質(zhì)的ε-氨 基基團(tuán)與大豆纖維分解液中多糖的還原性羰基末端進(jìn)一步結(jié)合。最后通過(guò)離心分離(10000g，30分鐘)的方式對(duì)該溶液進(jìn)行固液分離，得到上清 液，同時(shí)將該上清液在真空條件下濃縮至20%左右，采用噴霧干燥得到大豆多糖產(chǎn)品，得率 為 35. 4%。實(shí)施例2本實(shí)施例以在制造豆腐時(shí)作為副產(chǎn)物生成的干燥豆腐渣為原料，首先在所稱取的 干燥豆渣中加入15倍體積的水，在充分?jǐn)嚢柘滦纬啥乖芤?；再向該豆渣溶液中滴加鹽酸 調(diào)節(jié)其PH值為4，并在120°C的溫度下在耐高溫高壓的密閉容器中蒸煮池，形成大豆纖維分 解液。
其次，再將該大豆纖維分解液在Ih內(nèi)降溫至100°C，再用磷酸鹽緩沖液調(diào)整其pH 值為7. 0，繼續(xù)保溫2小時(shí)發(fā)生美拉德反應(yīng)，使原料中蛋白質(zhì)的ε -氨基基團(tuán)與大豆纖維分 解液中多糖的還原性羰基末端進(jìn)一步結(jié)合。然后，采用板框壓濾機(jī)壓濾的方式進(jìn)行固液分離，得到上清液，并將該上清液通過(guò) 膜濃縮至25%左右。根據(jù)實(shí)際的需要，本實(shí)施例還可以對(duì)濃縮后的上清液進(jìn)行純化，即首先 用重量百分比為60%的乙醇沉淀，再用重量百分比為90%的乙醇沉淀得到沉淀物，最后采 用冷凍干燥的方式對(duì)該沉淀物進(jìn)行干燥，得到大豆多糖產(chǎn)品，得率為30. 6%。實(shí)施例3本實(shí)施例以在制造大豆分離蛋白時(shí)作為副產(chǎn)物生成的干燥豆渣為原料，首先向該 干燥豆渣中加入10倍體積的水，在充分?jǐn)嚢柘滦纬啥乖芤?；再向該豆渣溶液中滴加鹽酸 調(diào)節(jié)其PH值為4. 5，并在130°C的溫度下在耐高溫高壓的密閉容器中蒸煮1.證，形成大豆纖 維分解液。其次，再將該大豆纖維分解液在Ih內(nèi)降溫至60°C，再向該分解液中滴加磷酸鹽緩 沖液調(diào)整其PH值為6.0，繼續(xù)保溫5小時(shí)發(fā)生美拉德反應(yīng)，使原料中蛋白質(zhì)的ε-氨基基團(tuán) 與大豆纖維分解液中多糖的還原性羰基末端進(jìn)一步結(jié)合。然后，采用抽濾的方式對(duì)該溶液進(jìn)行固液分離，得到上清液；隨后將該上清液通過(guò) 膜濃縮的方式濃縮至25%左右。同時(shí)，對(duì)該濃縮液先用重量百分比為60%的乙醇沉淀，再 用重量百分比為90%的乙醇沉淀得到沉淀物，最后采用熱風(fēng)干燥的方式對(duì)該沉淀物進(jìn)行干 燥，得到大豆多糖產(chǎn)品，得率為觀.8%。如上所述，便可以很好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種基于美拉德反應(yīng)來(lái)制備功能性大豆多糖的方法，其特征在于，主要包括以下步驟(1)將廢棄的豆渣在pH值為4 5、溫度為120 150°C的酸性環(huán)境下蒸煮1 池，生 成大豆纖維分解液；(2)將生成的大豆纖維分解液在0.5 Ih內(nèi)快速降溫至60 100°C，并調(diào)整其溶液的 PH值為6 7 ；(3)將該溶液維持在60 100°C之間進(jìn)行美拉德反應(yīng)2 5小時(shí)；(4)反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行固液分離，將其上清液濃縮、干燥即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于美拉德反應(yīng)來(lái)制備功能性大豆多糖的方法，其特征 在于步驟(2)中所述的調(diào)整其溶液的pH值是通過(guò)向該溶液中添加磷酸鹽緩沖液來(lái)進(jìn)行調(diào) 節(jié)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于美拉德反應(yīng)來(lái)制備功能性大豆多糖的方法，其特征 在于步驟中所述的濃縮為真空濃縮或膜濃縮。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的一種基于美拉德反應(yīng)來(lái)制備功能性大豆多糖的 方法，其特征在于在步驟中將其上清夜?jié)饪s后，對(duì)該濃縮液還需要先用重量百分比為 60%的乙醇沉淀，再用重量百分比為90%的乙醇沉淀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于美拉德反應(yīng)來(lái)制備功能性大豆多糖的方法，其特征 在于步驟中所述的固液分離為離心分離、抽濾或者板框壓濾。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于美拉德反應(yīng)來(lái)制備功能性大豆多糖的方法，其特征 在于步驟(1)中所述的在酸性環(huán)境下蒸煮1 池是在耐高溫高壓的密閉容器中進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于美拉德反應(yīng)來(lái)制備功能性大豆多糖的方法，其特征 在于步驟(4)中所述的干燥為噴霧干燥、真空冷凍干燥或熱風(fēng)干燥。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于美拉德反應(yīng)來(lái)制備功能性大豆多糖的方法，其特征在于，主要包括以下步驟(1)將廢棄的豆渣在pH值為4～5、溫度為120～150℃的酸性環(huán)境下蒸煮1～3h，生成大豆纖維分解液；(2)將生成的大豆纖維分解液在0.5～1h內(nèi)快速降溫至60～100℃，并調(diào)整其溶液的pH值為6～7；(3)將該溶液維持在60～100℃之間進(jìn)行美拉德反應(yīng)2～5小時(shí)；(4)反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行固液分離，將其上清液濃縮、干燥即可。本發(fā)明利用自發(fā)的美拉德反應(yīng)(又稱“非酶棕色化反應(yīng)”)使蛋白質(zhì)的ε-氨基基團(tuán)與多糖的還原性羰基末端結(jié)合，從而生成具有糖蛋白結(jié)構(gòu)的大豆可溶性多糖，因此通過(guò)本發(fā)明能夠生成一種具有優(yōu)越功能性的大豆可溶性多糖產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C08B37/00GK102120777SQ20101057377
公開(kāi)日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者廖勁松 申請(qǐng)人:福建省泉州市味博食品有限公司