CN101301067B

CN101301067B - 分离技术综合提取米糠中活性物的方法

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Publication number: CN101301067B
Application number: CN2008100624156A
Authority: CN
Inventors: 崔艳丽; 王彩霞; 毛建卫
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2008-06-06
Filing date: 2008-06-06
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2028-06-06
Also published as: CN101301067A

Abstract

一种分离技术综合提取米糠中活性物的方法，先提取植物神经酰胺，再利用提取植物神经酰胺后的滤渣，根据活性物的物理化学特性按一定顺序提取，先利用等电点酸沉法获米糠蛋白，然后利用有机溶剂分步沉淀、离子交换树脂和有机溶剂萃取法，分别获得米糠蛋白、米糠多糖、植酸和米糠油5种米糠的其他活性物，充分利用生物资源，减少生产过程的废物污染的产生，产生更高的经济效益。

Description

分离技术综合提取米糠中活性物的方法

技术领域

本发明涉及米糠活性物制备方法，特别是涉及分离技术综合提取米糠中活性物，充分利用米糠中活性物，提高米糠利用附加价值。

背景技术

米糠在被誉为“天赐营养源”。***工业发展组织(UNIDO)把米糠和米胚称之为一种未充分利用的资源(an underutilized raw material)。

米糠是稻谷脱壳后依附在糙米上的表面层，其重量约占稻谷重量的5～5.5％，是稻谷加工过程中的农副产物。米糠是糙米碾白过程中被碾下的皮层及米胚和碎米的混合物。最新研究证明，米糠集中了64％的稻米营养素以及90％以上的人体必需元素，含有丰富和优质的蛋白质、脂肪、多糖、植酸、维生素、矿物质等，营养素含有神经酰胺、Y-谷维醇、二十八碳烷醇、生育酚、生育三烯酚、α-硫辛酸、角鲨烯、β-胡萝卜素、必需脂肪酸等近100种具有各种功能的生物活性因子。

米糠作为健康食品的原料加以深度开发利用，可增值10-60倍左右。以食用商品米糠(稳定全脂米糠或脱脂米糠)为一级产品，也可将其进一步加工成精制米糠油、米糠蛋白水解物、米糠膳食纤维等功能性食品的二级产品，以及以米糠为原料的增效和增值传统食品。以二级产品为原料，可生产各种新型医药品或功能因子，称谓米糠加工的三级产品。米糠的开发利用范围之广、层次之深和增值潜力之大，有可能使传统的稻谷碾米工业发生导向性的根本变化。

神经酰胺与糖结合形成的神经酰胺糖脂(cerabroside)广泛分布于动植物体内，特别是中枢神经***、肝、脾和血细胞中，它组成动、植物组织的细胞膜。作为膜抗原和病毒、细菌及其毒素的受体，它们在细胞识别、细胞黏合，调节细胞免疫，决定血型等方面起非常重要的作用。神经酰胺结构中含有亲水性基团，对水有较好的亲和作用。被誉为“补水之王”，是透明质酸保湿功效的16倍；而米糠含活性物***酰胺。

由提取活性物***酰胺后得到的糠粕，主要成分为多糖、蛋白质和植酸钙等活性成分，所以综合提取米糠中活性物可开发的产品很多，有良好的应用前景。

米糠蛋白中的主要成分是清蛋白、球蛋白、谷蛋白以及醇溶蛋白，这4种蛋白的比例大概为37∶36∶22∶5。可溶性蛋白约70％，米糠蛋白具有低过敏性，极易吸收，营养价值较为理想。所具有的氨基酸组成接近FAO/WHO推荐模式，是作为婴幼儿断乳食品的理想原料。

米糠多糖广泛存在于稻谷颖果皮层中，主要是由以α-1，6糖苷键为主要结构的多糖组成。其中，水溶性多糖与一般聚糖不同，是一种结构复杂的杂聚糖，由木聚糖、甘露糖、鼠李糖、半乳糖、***糖和葡萄糖等组成。它们都具有显著的生物活性和保健功能，如抗肿瘤、免疫增强和降血糖等。

米糠中含量高达10％～11％的植酸。植酸钙也叫菲丁是植酸与钙镁金属离子形成的一种复盐。所以脱脂米糠是提取植酸的最佳材料。植酸可以促进人体的新陈代谢，是一种滋补强壮剂，具有补脑、治疗精神炎、精神衰弱等功效。

米糠油的营养价值很高，是一种气味芳香、耐高温煎炸的食用油，其油酸(42％)与亚油酸(38％)含量之比大致符合国际卫生组织所推荐的最佳比例1∶1。毛米糠油中含有人体所需的多种营养物质，如谷维素、维生素E、角鲨烯、植物甾醇等，因此米糠油开发潜力巨大。

发明内容

本发明目的采用不同以往米糠活性物制备方法，利用分离技术在提取高附加价值的天然活性物植物神经酰胺的同时，根据其他活性物的物理化学特性，获得米糠蛋白、米糠多糖、植酸和米糠油5种米糠的其他活性物，充分利用生物资源，减少生产过程的废物污染的产生，产生更高的经济效益。

本发明提供的分离技术综合提取米糠中活性物的方法，是在提取活性物植物神经酰胺的同时，利用提取后的滤渣，根据活性物的物理化学特性，按一定顺序提取其它活性物，先利用等电点酸沉法提取米糠蛋白；然后利用有机溶剂分步法沉淀、离子交换树脂法和有机溶剂萃取法，分别提取米糠多糖、植酸和米糠油；步骤如下：

步骤1 植物神经酰胺提取：对新鲜米糠进行干燥、灭酶预处理，干燥的米糠加两性溶剂，按液料的重量比为8～3∶1，优选液料重量比为5∶1，两性溶剂二氯甲烷∶甲醇∶水的重量比为30～10∶20～5∶3～0.5；在60～35℃搅拌3.5～7小时，趁热过滤，初分出滤液1和滤渣1；滤液1在-30～-15℃冷却沉淀，分出沉淀物和滤液2，沉淀物经高效硅胶柱层析分离；用二氯甲烷∶甲醇的重量比为15～7∶1.5～0.5的混合溶剂中洗脱，溶剂浓缩，获神经酰胺复合物；植物神经酰胺提取后的滤渣1和滤液2备用；

步骤2 米糠蛋白提取：将步骤1中过滤初分出的备用滤渣1，按液料的重量比20～8∶3～0.5加水，调节pH＝10.5～8.5，搅拌8～12小时，搅拌后离心，收集上清液和滤渣2，上清液等电点酸沉，pH控制在3.5～5.5，出现沉淀，离心，获米糠蛋白；米糠蛋白提取后的滤渣2备用；

步骤3 米糠多糖提取：将步骤2中米糠蛋白提取后的滤渣2，按液料的重量比20～10∶3～0.5加水调，中性条件下煮沸3小时，滤液和滤渣3分离，滤液用60％乙醇沉淀，获多糖粗品；米糠多糖提取后的滤渣3备用；

步骤4 植酸提取：将步骤3米糠提取蛋白质后的滤渣3，按液料的重量比15～12∶1.8～0.8加水，用稀盐酸调pH值2.5～4，常温搅拌6～15小时，过滤；滤液采用阴离子交换树脂吸附植酸，热水预洗，按每小时3.5～1.8倍的树脂重量的流速用稀NaOH溶液洗脱，获植酸盐溶液；植酸盐溶液经阳离子交换树脂脱盐，获稀植酸液，浓缩，获植酸；

步骤5 米糠油提取：将步骤1神经酰胺提取后的滤液2浓缩，用液料的重量比5～3∶2～0.5的石油醚溶剂溶解，在温度35～65℃，搅拌4～8小时，过滤，滤液浓缩，获粗米糠油。

本发明所述植物神经酰胺提取中：米糠与两性溶剂的重量比5∶1，两性溶剂二氯甲烷∶甲醇∶水的重量比为20∶10∶1；在40℃搅拌4小时；在-20℃冷却；洗脱剂二氯甲烷∶甲醇的重量比为9∶1.2。

本发明所述米糠蛋白提取中：滤渣料∶水的重量比为10∶1，pH＝9，搅拌10小时，等电点酸沉pH＝4.5。

本发明所述米糠多糖提取中：滤渣料∶水的重量比为10∶1。

本发明所述植酸提取中：滤渣料∶水的重量比为8.5∶1；稀盐酸调pH＝3；搅拌10小时；每小时2.5倍的树脂重量的流速，用稀NaOH溶液洗脱阴离子交换树脂。

本发明所述米糠油提取中：石油醚溶剂∶经神经酰胺提取后浓缩物的重量比为4∶1；在温度50℃，搅拌6小时。

本发明的优点：

1、根据各种活性物的物理化学特性，利用不同的提取手段和不同溶剂，分步提取，互不影响，一一提取。

2、***酰胺的制备新工艺高效，纯度高。

3、在同批原料同时获5种高附加值的米糠活性物。

4、充分利用生物资源，减少生产过程的废物污染的产生，产生更高的经济效益。

具体实施方式

实施例1

1)植物神经酰胺提取：对新鲜米糠进行微波干燥消灭酶菌，粉碎后过36目筛，1Kg米糠加5Kg两性溶剂二氯甲烷/甲醇/水(20/10/1)在40℃搅拌4小时，趁热过滤，获滤渣1备用，滤液在-20℃冷却过夜，获沉淀和滤液2，沉淀用高效硅胶柱层析，洗脱剂用二氯甲烷/甲醇(9/1)，获0.4g的黄色粉状物，含***酰胺62％。

2)米糠蛋白提取：用步骤1中提取***酰胺后获滤渣1，按液料比10∶1加水调，调pH＝9.0，搅拌10小时后离心，获滤渣2备用，收集上清液，在pH＝4.5等电点酸沉，离心，获米糠蛋白42g。

3)多糖提取：用步骤2提取米糠蛋白后获滤渣2，按液料比10∶1加水调，煮沸3小时，过滤，获滤渣3备用，滤液用60％乙醇沉淀，离心，获多糖粗品6.8g。

4)植酸提取：用步骤3提取蛋白质后的滤渣3，按液料重量比8.5∶1加水，用稀盐酸调pH＝3，常温搅拌10小时，过滤；滤液采用阴离子交换树脂吸附植酸，热水预洗，按每小时2.5倍树脂重量的流速用稀NaOH溶液洗脱，获植酸盐溶液；植酸盐溶液经阳离子交换树脂脱盐，获稀植酸液，浓缩，获植酸120g，含量45％。

5)米糠油提取：把步骤1中神经酰胺提取后的滤液2浓缩，用液料重量比4∶1的石油醚溶剂溶解，在温度50℃搅拌6小时，过滤，滤液浓缩，获粗米糠油96g。

实施例2

参照实施例1中的步骤和方法，不同的是植物神经酰胺提取中：两性溶剂和米糠料液比8∶1，两性溶剂二氯甲烷∶甲醇∶水的重量比为30∶20∶2，在60℃搅拌3小时，在-30℃冷却，获沉淀，沉淀用高效硅胶柱层析，洗脱剂用二氯甲烷∶甲醇的重量比为10∶1.5，获0.38g的黄色粉状物，含***酰胺62％；

米糠蛋白提取中：水与滤渣的重量比为12∶1，pH＝10，搅拌12小时，等电点酸沉pH＝4.0，获米糠蛋白41g。

多糖提取中：水与滤渣的重量比为20∶1，获多糖粗品6.5g。

植酸提取中：水与滤渣的重量比为10∶1，稀盐酸调pH＝3.5；搅拌15小时；每小时3倍的树脂重量的流速，用稀NaOH溶液洗脱阴离子交换树脂，获植酸110g，含量45％。

米糠油提取中：石油醚溶剂∶经神经酰胺提取后浓缩物的重量比为3∶1；在温度60℃，搅拌8小时，获粗米糠油95g。

Claims

1.一种分离技术综合提取米糠中活性物的方法，其特征是：在提取活性物植物神经酰胺的同时，利用提取后的滤渣滤液，根据活性物的物理化学特性按一定顺序提取其它活性物，先利用等电点酸沉法提取米糠蛋白，然后利用有机溶剂分步沉淀、离子交换树脂和有机溶剂萃取法分别提取米糠多糖、植酸和米糠油，步骤如下：

1)植物神经酰胺提取：对新鲜米糠进行干燥、灭酶预处理，干燥的米糠加两性溶剂，液料的重量比为8～3∶1，两性溶剂二氯甲烷∶甲醇∶水的重量比为30～10∶20～5∶3～0.5；在60～35℃搅拌3.5～7小时，趁热过滤，初分出滤液1和滤渣1；滤液1在-30～-15℃冷却沉淀，分出沉淀物和滤液2，沉淀物经高效硅胶柱层析分离；用二氯甲烷∶甲醇的重量比为15～7∶1.5～0.5的混合溶剂中洗脱，溶剂浓缩，获神经酰胺复合物；植物神经酰胺提取后的滤渣1和滤液2备用；

2)米糠蛋白提取：将步骤1中过滤初分出的备用滤渣1，按液料的重量比20～8∶3～0.5加水，调节pH＝10.5～8.5，搅拌8～12小时，搅拌后离心，收集上清液和滤渣2，上清液等电点酸沉，pH控制在3.5～5.5，出现沉淀，离心，获米糠蛋白；米糠蛋白提取后的滤渣2备用；

3)米糠多糖提取：将步骤2中米糠蛋白提取后的滤渣2，按液料的重量比20～10∶3～0.5加水调，中性条件下煮沸3小时，滤液和滤渣3分离，滤液用60％乙醇沉淀，获多糖粗品；米糠多糖提取后的滤渣3备用；

4)植酸提取：将步骤3米糠提取多糖后的滤渣3，按液料的重量比15～12∶1.8～0.8加水，用稀盐酸调pH值2.5～4，常温搅拌6～15小时，过滤；滤液采用阴离子交换树脂吸附植酸，热水预洗，按每小时3.5～1.8倍的树脂重量的流速，用稀NaOH溶液洗脱，获植酸盐溶液；植酸盐溶液经阳离子交换树脂脱盐，获稀植酸液，浓缩，获植酸；

5)米糠油提取：将步骤1神经酰胺提取后的滤液2浓缩，用液料的重量比5～3∶2～0.5的石油醚溶剂溶解，在温度35～65℃，搅拌4～8小时，过滤，滤液浓缩，获粗米糠油。

2.根据权利要求1所述的分离技术综合提取米糠中活性物的方法，其特征是植物神经酰胺提取中：米糠与两性溶剂的重量比1∶5，两性溶剂二氯甲烷∶甲醇∶水的重量比为20∶10∶1；在40℃搅拌4小时；在-20℃冷却；洗脱剂二氯甲烷∶甲醇的重量比为9∶1.2。

3.根据权利要求1所述的分离技术综合提取米糠中活性物的方法，其特征是：米糠蛋白提取中：滤渣料∶水的重量比为1∶10，pH＝9，搅拌10小时，等电点酸沉pH＝4.5。

4.根据权利要求1所述的分离技术综合提取米糠中活性物的方法，其特征是米糠多糖提取中的滤渣料∶水的重量比为1∶10。

5.根据权利要求1所述的分离技术综合提取米糠中活性物的方法，其特征是米糠油提取中：石油醚溶剂∶经神经酰胺提取后浓缩物的重量比为4∶1；温度50℃，搅拌6小时。