本發(fā)明涉及一種利用大豆糖蜜提取大豆低聚糖的方法，屬于大豆產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

大豆低聚糖是大豆中所含有的可溶性碳水化合物的總稱，主要成分有水蘇糖、棉子糖和蔗糖，它們在大豆低聚糖中的干重含量分別為24％、8％、39％。其中主要功能成份棉子糖、水蘇糖具有通便潔腸、促進腸內(nèi)雙歧桿菌繁殖、降低血清膽固醇等功能作用?，F(xiàn)有的大豆低聚糖成品還原糖含量一般在10％以上，不適合糖尿病、高血糖、高血壓、高血脂以及肥胖人士食用。

現(xiàn)有的利用大豆糖蜜提取大豆低聚糖工藝產(chǎn)率低，成本高，工藝繁瑣，分離純化大豆低聚糖的關(guān)鍵技術(shù)未能得到解決，實現(xiàn)工業(yè)化還存在不少問題。在大豆低聚糖分離純化過程中，蛋白質(zhì)的分離是最為關(guān)鍵的因素，其分離效果直接影響到后序工藝、最終產(chǎn)品的得率及質(zhì)量。脫色、脫鹽也是大豆低聚糖分離純化的重要環(huán)節(jié)，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)成本。目前市面上大豆低聚糖產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝多以膜分離技術(shù)為主，膜分離技術(shù)是近年興起的新興技術(shù)，其分離提純得到的大豆低聚糖品質(zhì)好、得率高，但是生產(chǎn)成本較高，設(shè)備昂貴，同時容易造成膜污染，不利于長期優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種利用大豆糖蜜提取大豆低聚糖的方法，具有工藝簡單易操作，成本低且大豆低聚糖產(chǎn)率高的特點。

所述的利用大豆糖蜜提取大豆低聚糖的方法，包括以下步驟：

(1)預(yù)處理：將大豆糖蜜稀釋至可溶性固形物含量為20-25％，攪拌均勻；

(2)去蛋白及還原糖處理：將稀釋后的大豆糖蜜加熱煮沸5-10min后，加入生石灰攪拌均勻，在60-80℃條件下靜置20-30min后邊攪拌邊通入二氧化碳氣體調(diào)節(jié)溶液ph至中性，并在離心機轉(zhuǎn)速為6000-10000r/min條件下離心15-20min，取上清液；

(3)脫色：將上清液冷卻至室溫，利用大孔吸附脫色樹脂對有色物質(zhì)進行脫色，得到微黃或無色的大豆低聚糖水溶液；

(4)脫鹽：將微黃或無色的大豆低聚糖水溶液利用酸性陽離子樹脂和堿性陰離子樹脂進行吸附脫鹽處理，得到無色透明大豆低聚糖水溶液；

(5)濃縮：將無色透明大豆低聚糖水溶液在真空度為0.08-0.1mpa，溫度為50-70℃條件下，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器或者薄膜蒸發(fā)器進行真空濃縮，至產(chǎn)品掛壁狀態(tài)，得到成品大豆低聚糖。

步驟(2)所述的去蛋白及還原糖處理過程中，生石灰的加入量是大豆糖蜜稀釋液質(zhì)量的15-25‰。

步驟(2)所述的去蛋白及還原糖處理過程中，蛋白質(zhì)去除率在99.3％以上，還原糖去除率在99.8％以上。

步驟(2)所述的去蛋白及還原糖處理過程中，大豆低聚糖損失率小于2.5％。

步驟(2)所述的去蛋白及還原糖處理過程中，通入二氧化碳氣體調(diào)節(jié)溶液ph至7-7.5。

步驟(3)所述有色物質(zhì)為大豆皂甙、大豆異黃酮，大孔吸附脫色樹脂對有色物質(zhì)的吸附率大于99.8％。

步驟(3)所述的脫色過程中，進行脫色后的大孔吸附脫色樹脂洗脫后的有色物質(zhì)可以用于提純大豆皂甙與大豆異黃酮，洗脫后的大孔吸附脫色樹脂可重復(fù)利用。

步驟(4)所述的脫鹽過程中脫鹽率大于99.5％。

步驟(5)所述的濃縮過程中，所述的成品大豆低聚糖中可溶性固形物含量在80％以上。

步驟(5)所述的濃縮過程中，所述的成品大豆低聚糖中還原糖含量低于0.2％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明方法運用了絮凝法去蛋白、樹脂脫色、脫鹽、真空濃縮等工藝達到了降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品純度和產(chǎn)率的目的，本發(fā)明生產(chǎn)設(shè)備投入較低，生產(chǎn)過程較簡單，生產(chǎn)周期較短，產(chǎn)品得率較高，其中吸附得到的大豆皂甙以及大豆異黃酮可以進行高純度提取。

本發(fā)明方法得到的大豆低聚糖純度較高，蛋白質(zhì)去除率在99.3％以上，還原糖去除率在99.8％以上，大豆低聚糖損失率小于2.5％，成品大豆低聚糖中還原糖含量低于0.2％，更適合糖尿病、高血糖、高血壓、高血脂以及肥胖人士食用。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。

實施例1

所述的利用大豆糖蜜提取大豆低聚糖的方法，包括以下步驟：

(1)預(yù)處理：將大豆糖蜜稀釋至可溶性固形物含量為20％，攪拌均勻；

(2)去蛋白及還原糖處理：將稀釋后的大豆糖蜜加熱煮沸5min后，加入大豆糖蜜稀釋液質(zhì)量15‰的生石灰攪拌均勻，在60℃條件下靜置20min后邊攪拌邊通入二氧化碳氣體調(diào)節(jié)溶液ph至7，并在離心機轉(zhuǎn)速為6000r/min條件下離心15min，取上清液，其中蛋白質(zhì)去除率為99.3％，還原糖去除率為99.8％，大豆低聚糖損失率為2.5％；

(3)脫色：將上清液冷卻至室溫，利用大孔吸附脫色樹脂對大豆皂甙、大豆異黃酮有色物質(zhì)進行脫色，得到微黃或無色的大豆低聚糖水溶液，其中大孔吸附脫色樹脂對有色物質(zhì)的吸附率為99.8％，而且進行脫色后的大孔吸附脫色樹脂洗脫后的有色物質(zhì)可以用于提純大豆皂甙與大豆異黃酮，洗脫后的大孔吸附脫色樹脂可重復(fù)利用；

(4)脫鹽：將微黃或無色的大豆低聚糖水溶液利用酸性陽離子樹脂和堿性陰離子樹脂進行吸附脫鹽處理，其脫鹽率為99.5％，得到無色透明大豆低聚糖水溶液；

(5)濃縮：將無色透明大豆低聚糖水溶液在真空度為0.08mpa，溫度為50℃條件下，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器或者薄膜蒸發(fā)器進行真空濃縮，至產(chǎn)品掛壁狀態(tài)，得到可溶性固形物含量為80％的成品大豆低聚糖，其中還原糖含量為0.2％。

實施例2

所述的利用大豆糖蜜提取大豆低聚糖的方法，包括以下步驟：

(1)預(yù)處理：將大豆糖蜜稀釋至可溶性固形物含量為25％，攪拌均勻；

(2)去蛋白及還原糖處理：將稀釋后的大豆糖蜜加熱煮沸10min后，加入大豆糖蜜稀釋液質(zhì)量25‰的生石灰攪拌均勻，在80℃條件下靜置30min后邊攪拌邊通入二氧化碳氣體調(diào)節(jié)溶液ph至7.5，并在離心機轉(zhuǎn)速為10000r/min條件下離心20min，取上清液，其中蛋白質(zhì)去除率為99.5％，還原糖去除率為99.9％，大豆低聚糖損失率為2.2％；

(3)脫色：將上清液冷卻至室溫，利用大孔吸附脫色樹脂對大豆皂甙、大豆異黃酮有色物質(zhì)進行脫色，得到微黃或無色的大豆低聚糖水溶液，其中大孔吸附脫色樹脂對有色物質(zhì)的吸附率為99.9％，而且進行脫色后的大孔吸附脫色樹脂洗脫后的有色物質(zhì)可以用于提純大豆皂甙與大豆異黃酮，洗脫后的大孔吸附脫色樹脂可重復(fù)利用；

(4)脫鹽：將微黃或無色的大豆低聚糖水溶液利用酸性陽離子樹脂和堿性陰離子樹脂進行吸附脫鹽處理，其脫鹽率為99.8％，得到無色透明大豆低聚糖水溶液；

(5)濃縮：將無色透明大豆低聚糖水溶液在真空度為0.1mpa，溫度為70℃條件下，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器或者薄膜蒸發(fā)器進行真空濃縮，至產(chǎn)品掛壁狀態(tài)，得到可溶性固形物含量為84％的成品大豆低聚糖，其中還原糖含量為0.14％。

實施例3

所述的利用大豆糖蜜提取大豆低聚糖的方法，包括以下步驟：

(1)預(yù)處理：將大豆糖蜜稀釋至可溶性固形物含量為22％，攪拌均勻；

(2)去蛋白及還原糖處理：將稀釋后的大豆糖蜜加熱煮沸8min后，加入大豆糖蜜稀釋液質(zhì)量20‰的生石灰攪拌均勻，在70℃條件下靜置25min后邊攪拌邊通入二氧化碳氣體調(diào)節(jié)溶液ph至7.3，并在離心機轉(zhuǎn)速為8000r/min條件下離心18min，取上清液，其中蛋白質(zhì)去除率為99.4％，還原糖去除率為99.9％，大豆低聚糖損失率為1.8％；

(3)脫色：將上清液冷卻至室溫，利用大孔吸附脫色樹脂對大豆皂甙、大豆異黃酮有色物質(zhì)進行脫色，得到微黃或無色的大豆低聚糖水溶液，其中大孔吸附脫色樹脂對有色物質(zhì)的吸附率為99.8％，而且進行脫色后的大孔吸附脫色樹脂洗脫后的有色物質(zhì)可以用于提純大豆皂甙與大豆異黃酮，洗脫后的大孔吸附脫色樹脂可重復(fù)利用；

(4)脫鹽：將微黃或無色的大豆低聚糖水溶液利用酸性陽離子樹脂和堿性陰離子樹脂進行吸附脫鹽處理，其脫鹽率為99.6％，得到無色透明大豆低聚糖水溶液；

(5)濃縮：將無色透明大豆低聚糖水溶液在真空度為0.09mpa，溫度為60℃條件下，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器或者薄膜蒸發(fā)器進行真空濃縮，至產(chǎn)品掛壁狀態(tài)，得到可溶性固形物含量為84％的成品大豆低聚糖，其中還原糖含量為0.16％。

本發(fā)明在去蛋白及還原糖過程中加入生石灰，與溶液中的水生成氫氧化鈣，其中鈣離子與蔗糖生成蔗糖鈣，后期通入二氧化碳使其生成碳酸鈣，利用大分子吸附小分子原理，去除剩余的鈣離子以及蔗糖、變性蛋白質(zhì)，這是一種物理方法去蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)和還原糖去除率高，大豆低聚糖損失小，蛋白質(zhì)去除率在99.3％以上，還原糖去除率在99.8％以上，大豆低聚糖損失率小于2.5％。

本發(fā)明中在60-80℃條件下邊攪拌邊通入二氧化碳氣體調(diào)節(jié)溶液ph至中性，這是由于通入二氧化碳溫度較低，得到的產(chǎn)品中間會重新出現(xiàn)碳酸鈣沉淀，影響產(chǎn)品質(zhì)量，通入二氧化碳溫度較高，得到的產(chǎn)品在中間高溫氧化時間較長，產(chǎn)品顏色較深，影響產(chǎn)品感官。而對于二氧化碳的通入量，通入二氧化碳的量較多，不僅造成浪費，而且過量的二氧化碳容易反應(yīng)生成碳酸氫鈣，最終產(chǎn)品靜置會析出碳酸鈣，影響產(chǎn)品質(zhì)量，通入二氧化碳的量較少，鈣離子不能夠全部去除，后期影響樹脂過濾效果，并加重樹脂的吸收負荷，影響生產(chǎn)效率。因此在綜合考慮產(chǎn)品感官、質(zhì)量、產(chǎn)率、生產(chǎn)效率、設(shè)備投入、生產(chǎn)周期等因素的基礎(chǔ)上，本發(fā)明最終選擇在60-80℃的溫度條件下通入二氧化碳至溶液ph為7-7.5。

進一步地，本發(fā)明使用酸性陽離子樹脂和堿性陰離子樹脂雙向脫鹽，對產(chǎn)品顏色、大豆異黃酮、大豆皂甙等吸附較好，能夠全面的提高大豆低聚糖純度和產(chǎn)量。

進一步地，本發(fā)明采用的負壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)方法進行結(jié)晶處理，將產(chǎn)品降到較低溫度進行快速蒸發(fā)，通過負壓降低產(chǎn)品沸點，便于流液中水分的快速蒸發(fā)，并且低溫較大程度的保證了產(chǎn)品的特性，減少高溫造成的產(chǎn)品氧化問題，得到的大豆低聚糖質(zhì)量更優(yōu)。

通過本發(fā)明方法得到的大豆低聚糖質(zhì)量較優(yōu)，和目前使用的常規(guī)方法比較，其中還原糖含量較低，通過檢測，得到的大豆低聚糖還原糖含量在0.2％以下，而同行業(yè)中通過膜過濾以及其他方法得到的大豆低聚糖還原糖成分在5％以上，其中檢測市場上兩家較優(yōu)企業(yè)產(chǎn)品還原糖成分，分別為17.5％和6.87％。本發(fā)明方法生產(chǎn)的大豆低聚糖純度更高，更適合糖尿病、高血糖、高血壓、高血脂以及肥胖人士食用，其產(chǎn)率也高于現(xiàn)有技術(shù)，有利于降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)值。