CN102225161A

CN102225161A - 利用米糠制备抗氧化、降血糖、降胆固醇三种功能组分的方法

Info

Publication number: CN102225161A
Application number: CN2011101219116A
Authority: CN
Inventors: 陈正行; 王一秋; 王莉; 吴保承; 杨春霞; 李晓瑄
Original assignee: Jiangsu Engineering Research Center for Bioactive Products Processing Technology; Jiangnan University
Current assignee: Jiangsu Engineering Research Center for Bioactive Products Processing Technology; Jiangnan University
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2011-10-26

Abstract

利用米糠制备抗氧化、降血糖、降胆固醇三种功能组分的方法，属于稻米深加工技术领域。本发明以糙米为原料，碾米过筛得米糠并微波稳定灭酶，采用乙醇微波辅助提取法制备抗氧化功能组分，以此过程剩下的沉淀为原料，采用淀粉酶、蛋白酶水解法制备降血糖功能组分和降胆固醇功能组分。本发明制备的三种功能组分提取率较高，且均表现出较好的体外活性，具有良好的实际应用价值。

Description

利用米糠制备抗氧化、降血糖、降胆固醇三种功能组分的方法

技术领域

利用米糠制备抗氧化、降血糖、降胆固醇三种功能组分的方法，本发明涉及米糠功能组分的制备方法，特别是涉及采用分离技术综合利用米糠提取其中三种功能组分，充分利用米糠的活性成分，达到高效利用米糠的目的，属于稻米深加工技术领域。

背景技术

米糠在我国的年产量超过1000万吨，产量可观。以前我国米糠的用途主要是作为动物饲料，有10%左右的米糠榨油生产米糠油，或者进一步制备肌醇、阿魏酸和谷维素等价值较高的产品，但总体来说米糠在我国的开发仍需借鉴美国、日本等国家利用米糠产出高附加值的保健食品及化妆品的经验，进一步扩大深入研究。近年来对米糠的研究开发主要集中在从米糠中提取单一成分并探讨其功能性质，而提取加工过程中产生大量的提取剩余物大都未得到有效以及进一步的研究利用。同时对米糠产品开发已用于商业化用途的研究并不多见，在加工生产中对米糠的全效利用也罕见报道。近年来，从天然植物中提取各种生理活性的物质成为研究的热点，如抗氧化活性、抑菌活性、抗肿瘤活性、抗疲劳活性、降血糖活性等。若能实现对米糠的全效利用的同时，开发出具有不同生理活性的功能因子，将会有良好的市场前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种综合利用米糠制备三种功能组分（抗氧化、降血糖、降胆固醇）的方法，该方法的产量比提取某些单一成分高，且成本相对较低，具有实际利用价值，市场前景良好。

本发明的技术方案是：一种综合利用米糠制备三种功能组分的方法，所述功能组分分别为抗氧化功能组分、降血糖功能组分和降胆固醇功能组分，本方法以糙米为原料，碾米过筛得米糠并微波稳定灭酶，采用体积分数为70%的乙醇微波辅助提取法制备抗氧化功能组分，以此过程剩下的沉淀为原料，采用淀粉酶、蛋白酶水解法制备降血糖功能组分和降胆固醇功能组分，步骤如下：

（1）米糠的制备：取糙米入碾米机，过40目筛制备得到粗米糠；加水调节直至粗米糠水分含量为0.2mL/g，充分混匀；每10g米糠以0.5cm的厚度平铺于培养皿，其后放入微波实验仪，750w微波稳定灭酶3min，取出冷却至室温；

（2）微波辅助提取法提取抗氧化功能组分：将步骤（1）所得米糠与体积分数为70%的乙醇按料液比10-20 mL/ g的比例混匀，在500w功率下微波处理5min，然后热回流提取4-6h，热回流时搅拌速度500r/min，温度55-75℃；热回流完毕后反应物于4000r/min下离心10min，得上清液S1、沉淀P1，45℃下减压旋转蒸发上清液S1至干得抗氧化功能组分；

（3）降血糖功能组分和降胆固醇功能组分的提取：将步骤（2）所得的沉淀P1干燥，以水为提取溶剂，加入中温α-淀粉酶和碱性蛋白酶，提取温度为55-65℃，提取时间为4-6h，得提取液；将提取液在4000r/min下离心10min，得上清液S2、沉淀P2；45℃下减压旋转蒸发上清液S2至干得降血糖功能组分，干燥粉碎沉淀P2得到降胆固醇功能组分。

步骤（3）中的2000U/mL的中温α-淀粉酶用量为0.05-0.45mL/g米糠；所述碱性蛋白酶用量为250-450U/g米糠。

综合利用米糠制备三种功能组分的方法，采用的提取设备为热回流提取设备。

利用米糠制备得到的抗氧化功能组分在体外抗氧化模型中表现出抗氧化活力，显示出较强的DPPH、OH、O₂ ^-清除力和较强的还原力、Fe²⁺螯合力。

制备得到的降血糖功能组分的质量浓度为100mg/mL时，其抑制α-葡萄糖苷酶活性率达到88.94%，表明其具有良好的体外降血糖活性。

制备得到的降胆固醇功能组分，呈现出抑制胆固醇微胶束溶解度的能力，其浓度为40mg/mL时，抑制率达到56.85%，且具有体外结合胆酸盐的能力。说明降胆固醇功能组分具有体外降胆固醇的活性。

本发明的有益效果：

1、按本发明的技术路线进行制备，可成功制备出抗氧化功能组分、降血糖功能组分和降胆固醇功能组分，而且提取率较高，三种功能组分得率分别为：10%-11.5%、5.8%-6.7%和76.5%-79.5%。合计米糠的总利用率最高达96.48%，这比起从米糠中提取单一成分造成大量的提取剩余物的浪费来说，米糠得到了较高效的利用。

2、本发明制备得到的三种功能组分，比起合成的相关功能物，由于其来源于天然米糠，安全性更好。

3、本发明制备出的三种功能组分，分别经过体外抗氧化、降血糖及降胆固醇活性研究，证实分别具有良好的活性，可用于保健品或添加到食品中，将会有良好的市场前景。

具体实施方式

通过以下具体实施例对本发明做进一步的具体说明，但应该理解本发明并不受这些内容所限制。

对以下实施例所涉材料的说明：

碱性蛋白酶：(Alcalase 2.4L)（200000U/g），购自丹麦诺维信公司

中温α-淀粉酶：（2000U/mL），购自无锡赛德生物工程有限公司

实施例1

糙米入碾米机，过40目筛制备米糠。加水调节粗米糠水分含量为0.2mL/g，充分混匀。将10g米糠以0.5cm的厚度平铺于培养皿，其后放入微波实验仪，750w微波稳定灭酶3min，冷却至室温。

抗氧化功能组分的微波辅助提取法为：将米糠与70%（v/v）乙醇按料液比15 mL/ g的比例，在500w功率下微波5min，然后热回流提取6h（搅拌速度500r/min，温度65℃），反应物于4000r/min下离心10min，得上清液S1、沉淀P1，45℃下减压旋转蒸发上清液S1至干得抗氧化功能组分。

以沉淀P1为原料，使用淀粉酶为中温α-淀粉酶。酶的用量为0.2mL/g米糠；使用蛋白酶为碱性蛋白酶，酶的用量为350U/g米糠。以干燥的沉淀P1为原料，水为提取溶剂，加入中温α-淀粉酶和碱性蛋白酶，提取温度为60℃，提取时间为5h，得提取液。将提取液4000r/min下离心10min，得上清液S2、沉淀P2。45℃下减压旋转蒸发上清液S2至干，得降血糖功能组分，干燥粉碎沉淀P2得降胆固醇功能组分。

所用的提取设备为热回流提取设备。

上述条件下制备得到的抗氧化、降血糖、降胆固醇功能组分的提取率分别为：11.48%、5.83%和79.17%。

实施例2

本实施例中，抗氧化功能组分提取过程中：米糠与70%（v/v）乙醇按料液比12 mL/ g的比例，热回流提取5h，提取温度55℃。

降血糖和降胆固醇功能组分提取过程中：中温α-淀粉酶的用量为0.15mL/g原料；碱性蛋白酶的用量为400U/g原料，提取温度为55℃，提取时间为4h。其余步骤、操作同实施例1。

上述条件下制备得到的抗氧化、降血糖、降胆固醇功能组分的提取率分别为：10.33%、6.5%和76.67%。

实施例3

本实施例中，抗氧化功能组分提取过程中：米糠与70%（v/v）乙醇按料液比18 mL/ g的比例，热回流提取4h，提取温度70℃。

降血糖和降胆固醇功能组分提取过程中：中温α-淀粉酶的用量为0.3mL/g原料；碱性蛋白酶的用量为300U/g原料，提取温度为65℃，提取时间为6h。其余步骤、操作同实施例1。

上述条件下制备得到的抗氧化、降血糖、降胆固醇功能组分的提取率分别为：10.5%、6.67%和78.83%。

Claims

1.一种综合利用米糠制备三种功能组分的方法，所述功能组分分别为抗氧化功能组分、降血糖功能组分和降胆固醇功能组分，其特征在于本方法以糙米为原料，碾米过筛得米糠并微波稳定灭酶，采用体积分数为70%的乙醇微波辅助提取法制备抗氧化功能组分，以此过程剩下的沉淀为原料，采用淀粉酶、蛋白酶水解法制备降血糖功能组分和降胆固醇功能组分，步骤如下：

（3）降血糖功能组分和降胆固醇功能组分的提取：将步骤（2）所得的沉淀P1干燥，以水为提取溶剂，加入中温α-淀粉酶和碱性蛋白酶，2000U/mL的中温α-淀粉酶用量为0.05-0.45mL/g米糠，碱性蛋白酶用量为250-450U/g米糠；提取温度为55-65℃，提取时间为4-6h，得提取液；将提取液在4000r/min下离心10min，得上清液S2、沉淀P2；45℃下减压旋转蒸发上清液S2至干得降血糖功能组分；干燥粉碎沉淀P2得到降胆固醇功能组分。

2.根据权利要求1所述综合利用米糠制备三种功能组分的方法，其特征在于所用的提取设备为热回流提取设备。

3.根据权利要求1所述综合利用米糠制备三种功能组分的方法，其特征在于所述的制备得到的降血糖功能组分的浓度为100mg/mL时，其抑制α-葡萄糖苷酶活性率达到88.94%，表明其具有良好的体外降血糖活性。

4.根据权利要求1所述综合利用米糠制备三种功能组分的方法，其特征在于所述降胆固醇功能组分呈现出抑制胆固醇微胶束溶解度的能力，其浓度为40mg/mL时，抑制率达到56.85%。