本發(fā)明屬于植物多糖提取領(lǐng)域，具體涉及一種青稞粒β-葡聚糖的制備方法。

背景技術(shù)：

β-葡聚糖是葡萄糖通過糖苷鍵連接在一起的一類非淀粉多聚糖，其在谷類作物、食用菌和酵母中廣泛存在，是構(gòu)成其細(xì)胞壁的主要成分。在谷物中，β-葡聚糖主要以β-(1→3)-和β-(1→4)-糖苷鍵相連，而不同谷物中β-葡聚糖的差異主要體現(xiàn)在β-(1→3)-和β-(1→4)-葡萄糖的比例和連接順序不同。研究表明，燕麥、大麥和小麥中的β-葡聚糖均由三糖(→4-G-1→4-G-1→3-G-1→)和四糖(→4-G-1→4-G-1→4-G-1→3-G-1→)兩個片段組成，差異體現(xiàn)在其三糖和四糖的比例分別為2.2、3.3和4.5。

谷物β-葡聚糖對人體健康起著非常重要的作用。普遍認(rèn)為，β-葡聚糖能夠提高食品基質(zhì)的粘度，在淀粉類食品中，具有減緩淀粉水解速率和葡萄糖吸收速率的作用，從而起到降低餐后血糖的上升速率，達(dá)到降血糖和預(yù)防糖尿病的功能。此外，谷物β-葡聚糖在預(yù)防便秘、高血脂、高膽固醇和心血管疾病等慢性病方面也起著非常重要的作用。隨著研究的不斷深入，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)β-葡聚糖具有免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤等作用，從而引起了國際的廣泛關(guān)注。目前，在北美等國家認(rèn)為，人體每天都需要攝入一定量的β-葡聚糖來維持健康。

青稞主產(chǎn)于我國西藏地區(qū)，是人們對當(dāng)?shù)芈愦篼湹囊环N俗稱，屬于禾本科小麥族大麥屬大麥變種之一。西藏地區(qū)每年產(chǎn)青稞數(shù)十萬噸，是當(dāng)?shù)氐闹饕r(nóng)作物之一。青稞是已知β-葡聚糖含量最高的大麥類群，平均含量達(dá)5.3％。從青稞中提取β-葡聚糖，開發(fā)青稞的高附加值產(chǎn)品，對提高青稞的經(jīng)濟(jì)效益轉(zhuǎn)化率和西藏農(nóng)牧民的收入具有非常重要的作用。一般認(rèn)為，青稞中的β-葡聚糖主要存在于麩皮中，現(xiàn)有發(fā)明和研究也主要集中于青稞麩皮中β-葡聚糖的提取與開發(fā)，而青稞粒中的β-葡聚糖還沒有相關(guān)的研究。事實上，由于麩皮的纖維化程度較高，普遍的提取方法效率較低，無法獲得高純度的產(chǎn)品，而通過分析，我們發(fā)現(xiàn)青稞粒中也含有較高的β-葡聚糖，平均含量達(dá)4.9％。因此，建立高效率的青稞粒β-葡聚糖提取方法，制備高純度的青稞粒β-葡聚糖具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種青稞粒β-葡聚糖的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1，將青稞去皮粉碎并過篩得到青稞粉，向該青稞粉中加入乙醇進(jìn)行浸泡得到浸泡液，再將該浸泡液離心沉淀并干燥，得到干燥粉末；步驟2，向步驟1得到的干燥粉末中加入蒸餾水并加熱得到糊化液，再向該糊化液中加入α-淀粉酶，酶解完全后冷卻得到酶解液；步驟3，向步驟2得到的酶解液中加入氫氧化鈉濃溶液并攪拌得到混合液，將該混合液離心后得到上清液，再向該上清液中加入鹽酸，離心除去不溶物并減壓濃縮后，得到上清濃縮液；步驟4，向步驟3得到的上清濃縮液中加入乙醇進(jìn)行第一次醇沉處理后離心，得到第一次沉淀物，再將該第一次沉淀物溶于水并透析后濃縮，得到透析濃縮液；步驟5，向步驟4得到的透析濃縮液中加入乙醇進(jìn)行第二次醇沉處理后離心，得到第二次沉淀物，再將該第二次沉淀物溶于水并加入乙醇進(jìn)行第三次醇沉處理后離心，得到第三次沉淀物；步驟6，將步驟5得到的第三次沉淀物用異丙醇洗滌脫水3次，真空干燥后得到β-葡聚糖。

本發(fā)明提供的一種青稞粒β-葡聚糖的制備方法，還具有以下技術(shù)特征：步驟2中，干燥粉末與蒸餾水的比例為1:5～1:10；酶解的時間為30～45分鐘。

本發(fā)明提供的一種青稞粒β-葡聚糖的制備方法，還具有以下技術(shù)特征：步驟3中，混合液中氫氧化鈉的濃度為1～3％；攪拌的時間為2～4小時。

發(fā)明作用與效果

本發(fā)明提供的一種青稞粒β-葡聚糖的制備方法，由于青稞麩皮的纖維化程度較高，普遍的提取方法效率較低，無法獲得高純度的產(chǎn)品，而青稞粒中也含有較高的β-葡聚糖，所以制備高純度的青稞粒β-葡聚糖具有一定經(jīng)濟(jì)效益和社會價值。本發(fā)明的制備方法簡單、易操作，能有效地提高青稞粒中β-葡聚糖的提取效率和純度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施例一的樣品A的單糖組成色譜圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖來說明本發(fā)明的具體實施方式。

【實施例一】

本實施例介紹的一種青稞粒β-葡聚糖的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將青稞去皮粉碎并過60目篩，得到青稞粉，稱取適量青稞粉，按青稞粉與乙醇為1:10的比例向青稞粉中加入70％乙醇進(jìn)行浸泡，得到浸泡液，再將該浸泡液離心沉淀并干燥，得到干燥粉末。

步驟2，稱取100g干燥粉末，按干燥粉末與蒸餾水為1:5的比例向干燥粉末中加入蒸餾水并加熱，得到糊化液，再向糊化液中加入α-淀粉酶，在95～100℃下酶解30分鐘后冷卻得到酶解液。

步驟3，向步驟2得到的酶解液中加入氫氧化鈉濃溶液，得到氫氧化鈉濃度為2％的混合液，調(diào)節(jié)混合液中干燥粉末的質(zhì)量與混合液的體積的比值為1:15，在室溫下攪拌3小時后，離心得到上清液，再向該上清液中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH至4.6-5.0，離心除去不溶物并減壓濃縮后，得到上清濃縮液。

步驟4，向步驟3得到的上清濃縮液中加入體積為上清濃縮液三倍的乙醇進(jìn)行第一次醇沉處理后離心，得到第一次沉淀物，再將該第一次沉淀物溶于水并透析48小時后濃縮，得到透析濃縮液。

步驟5，向步驟4得到的透析濃縮液中加入乙醇進(jìn)行第二次醇沉處理后離心，得到第二次沉淀物，再將該第二次沉淀物溶于水并加入乙醇進(jìn)行第三次醇沉處理后離心，得到第三次沉淀物；

步驟6，將步驟5得到的第三次沉淀物用異丙醇洗滌脫水3次，真空干燥后得到樣品A。

本實施例制備的樣品A中，β-葡聚糖含量為83.6％，總糖含量為98.9％，提取得率為4.4％，提取效率為89.8％。

圖1是本發(fā)明的實施例一的樣品A的單糖組成色譜圖。

如圖1所示，本實施例的樣品A的理化性質(zhì)分析結(jié)果表明：樣品A的相對分子量超過2000kDa，單糖組成主要為葡萄糖(99.2％)和極少量的阿拉伯糖與木糖。

【實施例二】

本實施例介紹的一種青稞粒β-葡聚糖的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將青稞去皮粉碎并過60目篩，得到青稞粉，稱取適量青稞粉，按青稞粉與乙醇為1:10的比例向青稞粉中加入70％乙醇進(jìn)行浸泡，得到浸泡液，再將該浸泡液離心沉淀并干燥，得到干燥粉末。

步驟2，稱取100g干燥粉末，按干燥粉末與蒸餾水為1:10的比例向干燥粉末中加入蒸餾水并加熱，得到糊化液，再向糊化液中加入α-淀粉酶，在95～100℃下酶解40分鐘后冷卻得到酶解液。

步驟3，向步驟2得到的酶解液中加入氫氧化鈉濃溶液，得到氫氧化鈉濃度為2.5％的混合液，調(diào)節(jié)混合液中干燥粉末的質(zhì)量與混合液的體積的比值為1:15，在室溫下攪拌3小時后，離心得到上清液，再向該上清液中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH至4.6-5.0，離心除去不溶物并減壓濃縮后，得到上清濃縮液。

步驟4，向步驟3得到的上清濃縮液中加入體積為上清濃縮液三倍的乙醇進(jìn)行第一次醇沉處理后離心，得到第一次沉淀物，再將該第一次沉淀物溶于水并透析48小時后濃縮，得到透析濃縮液。

步驟5，向步驟4得到的透析濃縮液中加入乙醇進(jìn)行第二次醇沉處理后離心，得到第二次沉淀物，再將該第二次沉淀物溶于水并加入乙醇進(jìn)行第三次醇沉處理后離心，得到第三次沉淀物；

步驟6，將步驟5得到的第三次沉淀物用異丙醇洗滌脫水3次，真空干燥后得到樣品B。

本實施例制備的樣品B中，β-葡聚糖含量為81.5％，總糖含量為99.5％，提取得率為4.2％，提取效率為85.7％。

【實施例三】

本實施例介紹的一種青稞粒β-葡聚糖的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將青稞去皮粉碎并過60目篩，得到青稞粉，稱取適量青稞粉，按青稞粉與乙醇為1:10的比例向青稞粉中加入70％乙醇進(jìn)行浸泡，得到浸泡液，再將該浸泡液離心沉淀并干燥，得到干燥粉末。

步驟2，稱取100g干燥粉末，按干燥粉末與蒸餾水為1:7的比例向干燥粉末中加入蒸餾水并加熱，得到糊化液，再向糊化液中加入α-淀粉酶，在95～100℃下酶解35分鐘后冷卻得到酶解液。

步驟3，向步驟2得到的酶解液中加入氫氧化鈉濃溶液，得到氫氧化鈉濃度為3％的混合液，調(diào)節(jié)混合液中干燥粉末的質(zhì)量與混合液的體積的比值為1:15，在室溫下攪拌2.5小時后，離心得到上清液，再向該上清液中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH至4.6-5.0，離心除去不溶物并減壓濃縮后，得到上清濃縮液。

步驟4，向步驟3得到的上清濃縮液中加入體積為上清濃縮液三倍的乙醇進(jìn)行第一次醇沉處理后離心，得到第一次沉淀物，再將該第一次沉淀物溶于水并透析48小時后濃縮，得到透析濃縮液。

步驟5，向步驟4得到的透析濃縮液中加入乙醇進(jìn)行第二次醇沉處理后離心，得到第二次沉淀物，再將該第二次沉淀物溶于水并加入乙醇進(jìn)行第三次醇沉處理后離心，得到第三次沉淀物；

步驟6，將步驟5得到的第三次沉淀物用異丙醇洗滌脫水3次，真空干燥后得到樣品C。

本實施例制備的樣品C中，β-葡聚糖含量為82.9％，總糖含量為97.8％，提取得率為4.6％，提取效率為93.9％。

【實施例四】

本實施例介紹的一種青稞粒β-葡聚糖的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將青稞去皮粉碎并過60目篩，得到青稞粉，稱取適量青稞粉，按青稞粉與乙醇為1:10的比例向青稞粉中加入70％乙醇進(jìn)行浸泡，得到浸泡液，再將該浸泡液離心沉淀并干燥，得到干燥粉末。

步驟2，稱取100g干燥粉末，按干燥粉末與蒸餾水為1:7的比例向干燥粉末中加入蒸餾水并加熱，得到糊化液，再向糊化液中加入α-淀粉酶，在95～100℃下酶解30分鐘后冷卻得到酶解液。

步驟3，向步驟2得到的酶解液中加入氫氧化鈉濃溶液，得到氫氧化鈉濃度為0.4％的混合液，調(diào)節(jié)混合液中干燥粉末的質(zhì)量與混合液的體積的比值為1:20，在室溫下攪拌3小時后，離心得到上清液，再向該上清液中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH至4.6-5.0，離心除去不溶物并減壓濃縮后，得到上清濃縮液。

步驟4，向步驟3得到的上清濃縮液中加入體積為上清濃縮液三倍的乙醇進(jìn)行第一次醇沉處理后離心，得到第一次沉淀物，再將該第一次沉淀物溶于水并透析48小時后濃縮，得到透析濃縮液。

步驟5，向步驟4得到的透析濃縮液中加入乙醇進(jìn)行第二次醇沉處理后離心，得到第二次沉淀物；

步驟6，將步驟5得到的第二次沉淀物用異丙醇洗滌脫水3次，真空干燥后得到樣品D。

本實施例制備的樣品D中，β-葡聚糖含量為59.3％，總糖含量為98.9％，提取得率為2.1％，提取效率為42.9％。

【實施例五】

本實施例介紹的一種青稞粒β-葡聚糖的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將青稞去皮粉碎并過60目篩，得到青稞粉，稱取適量青稞粉，按青稞粉與乙醇為1:10的比例向青稞粉中加入70％乙醇進(jìn)行浸泡，得到浸泡液，再將該浸泡液離心沉淀并干燥，得到干燥粉末。

步驟2，稱取100g干燥粉末，按干燥粉末與蒸餾水為1:10的比例向干燥粉末中加入蒸餾水并加熱，得到糊化液，再向糊化液中加入α-淀粉酶，在95～100℃下酶解30分鐘后冷卻得到酶解液。

步驟3，向步驟2得到的酶解液中加入氫氧化鈉濃溶液，得到氫氧化鈉濃度為2％的混合液，調(diào)節(jié)混合液中干燥粉末的質(zhì)量與混合液的體積的比值為1:20，在室溫下攪拌3小時后，離心得到上清液，再向該上清液中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH至4.6-5.0，離心除去不溶物并減壓濃縮后，得到上清濃縮液。

步驟4，向步驟3得到的上清濃縮液中加入體積為上清濃縮液三倍的乙醇進(jìn)行第一次醇沉處理后離心，得到第一次沉淀物，再將該第一次沉淀物溶于水并透析48小時后濃縮，得到透析濃縮液。

步驟5，將步驟4得到的透析濃縮液用異丙醇處理后離心，得到沉淀物，再對該沉淀物用異丙醇洗滌脫水3次，真空干燥后得到樣品E。

本實施例制備的樣品E中，β-葡聚糖含量為36.5％，總糖含量為91.3％，提取得率為4.3％，提取效率為87.8％。

【實施例六】

本實施例介紹的一種青稞粒β-葡聚糖的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將青稞去皮粉碎并過60目篩，得到青稞粉，稱取適量青稞粉，按青稞粉與乙醇為1:10的比例向青稞粉中加入70％乙醇進(jìn)行浸泡，得到浸泡液，再將該浸泡液離心沉淀并干燥，得到干燥粉末。

步驟2，稱取100g干燥粉末，按干燥粉末與蒸餾水為1:10的比例向干燥粉末中加入蒸餾水并加熱，得到糊化液，再向糊化液中加入α-淀粉酶，在95～100℃下酶解30分鐘后冷卻得到酶解液。

步驟3，向步驟2得到的酶解液中加入氫氧化鈉濃溶液，得到氫氧化鈉濃度為2％的混合液，調(diào)節(jié)混合液中干燥粉末的質(zhì)量與混合液的體積的比值為1:20，在室溫下攪拌3小時后，離心得到上清液，再向該上清液中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH至4.6-5.0，離心除去不溶物并減壓濃縮后，得到上清濃縮液。

步驟4，向步驟3得到的上清濃縮液中加入體積為上清濃縮液三倍的乙醇進(jìn)行第一次醇沉處理后離心，得到第一次沉淀物，再將該第一次沉淀物溶于水并透析48小時后濃縮，得到透析濃縮液。

步驟5，向步驟4得到的透析濃縮液中加入乙醇進(jìn)行第二次醇沉處理后離心，得到第二次沉淀物；

步驟6，將步驟5得到的第二次沉淀物用異丙醇洗滌脫水3次，真空干燥后得到樣品F。

本實施例制備的樣品F中，β-葡聚糖含量為56.32％，總糖含量為94.4％，提取得率為4.6％，提取效率為93.9％。

實施例作用與效果

本實施例提供的一種青稞粒β-葡聚糖的制備方法，由于青稞麩皮的纖維化程度較高，普通的提取方法效率較低，無法獲得高純度的產(chǎn)品，而青稞粒中也含有較高的β-葡聚糖，所以制備高純度的青稞粒β-葡聚糖具有一定經(jīng)濟(jì)效益和社會價值。

通過實施例一至實施例六制備的樣品A～F可以看出，樣品A～C中的β-葡聚糖含量和總糖含量都比較高，提取效率也較高。其中，樣品中β-葡聚糖含量達(dá)到83.6％，β-葡聚糖的提取率達(dá)到4.6％，β-葡聚糖的提取效率達(dá)到93.9％。樣品D～F是由普通方法制備得到的，樣品D～F中的β-葡聚糖含量較低，提取率和提取效率均不高。

本實施例提供的一種青稞粒β-葡聚糖的制備方法簡單、易操作，能有效地提高青稞粒中β-葡聚糖的提取效率和純度。