CN108794655A - 一种高粱水溶性戊聚糖的提取方法 - Google Patents

一种高粱水溶性戊聚糖的提取方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高粱水溶性戊聚糖的提取方法，包括以下步骤：(1)将高粱米打碎，过筛，得到高粱米粉；(2)取1重量份的高粱米粉，加入到5重量份水中，溶解处理30‑60min，第一离心，得到第一上清液和沉淀；(3)将沉淀置于10倍体积的碱溶液中，溶解处理60‑80min，第二离心，得到第二上清液；(4)合并第一上清液和第二上清液，得到第一溶液，并去除蛋白质，得到高粱水溶性戊聚糖溶液；(5)将高粱水溶性戊聚糖溶液干燥，获得高粱水溶性戊聚糖固态物。本发明具有如下优点：利用高粱提取戊聚糖，降低了戊聚糖的提取成本，并且制备过程简单，容易工业化生产，增加企业效益；提高高粱的利用率，为农民增收。

Description

一种高粱水溶性戊聚糖的提取方法
技术领域
本发明涉及农产品加工技术领域，具体涉及一种高粱水溶性戊聚糖的提取方法。
背景技术
高粱在我国分布很广，主要分布在秦岭黄河以北，长城以北是主产区。目前高粱主要用作饲料、酿酒。如何提高高粱的利用价值是个值得研究的课题。
微生态学和营养学研究表明，肠道菌群的结构失调是许多慢性疾病，如肥胖、糖尿病、高血压、冠心病、心脑血管疾病和结肠癌等因饮食结构不当造成的代谢性疾病的直接诱因。增加谷物膳食纤维的摄入能够有效增殖肠道中的有益菌、改善肠道菌群结构、保护肠屏障功能，对慢性疾病具有预防作用。
戊聚糖时谷物膳食纤维的主要组成成分。现有已有从小麦中提取戊聚糖的报道，但从高粱中提取戊聚糖鲜有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高粱水溶性戊聚糖的提取方法，用以降低戊聚糖的提取成本，增加企业效益；提高高粱的利用率，为农民增收。
为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种高粱水溶性戊聚糖的提取方法，包括以下步骤：
(1)将高粱米打碎，过筛，得到高粱米粉；
(2)取1重量份的高粱米粉，加入到5重量份水中，溶解处理30-60min，第一离心，得到第一上清液和沉淀；
(3)将沉淀置于10倍体积的碱溶液中，溶解处理60-80min，第二离心，得到第二上清液；
(4)合并第一上清液和第二上清液，得到第一溶液，并去除蛋白质，得到高粱水溶性戊聚糖溶液；
(5)将高粱水溶性戊聚糖溶液干燥，获得高粱水溶性戊聚糖固态物。
在一种可能的实现方式中，在所述步骤(1)中，过筛具体为使用100目过滤器过滤。
在一种可能的实现方式中，在所述步骤(2)中，溶解处理30-60min为超声处理30-60min。
在一种可能的实现方式中，在所述步骤(3)中，溶解处理60-80min为超声处理60-80min。
在一种可能的实现方式中，所述碱溶液为以下任一种：
氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液。
在一种可能的实现方式中，在所述步骤(3)中，所述将高粱水溶性戊聚糖溶液干燥具体为冷冻干燥高粱水溶性戊聚糖溶液。
在一种可能的实现方式中，在所述步骤(2)中，第一离心具体为5000r/min，离心15min。
在一种可能的实现方式中，在所述步骤(2)中，第二离心具体为5000r/min，离心15min。
在一种可能的实现方式中，在所述步骤(4)中，去除蛋白质包括以下子步骤：
(41)将第一溶液pH调至7.0，在每100ml的第一溶液中，加入0.3ml木瓜蛋白酶，65℃水浴保温3小时，5000r/min，离心15min，去除沉淀，得到第二溶液；
(42)将第二溶液在100℃水浴中保温30min，5000r/min离心10分钟，去除沉淀，得到高粱水溶性戊聚糖溶液。
本发明第二方面提供了一种高粱水溶液戊聚糖，采用第一方面所述的提取方法提取得到。
本发明具有如下优点：利用高粱提取戊聚糖，降低了戊聚糖的提取成本，并且制备过程简单，容易工业化生产，增加企业效益；提高高粱的利用率，为农民增收。
附图说明
图1为本发明实施例提供的高粱水溶液戊聚糖的提取方法的流程图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
戊聚糖根据其溶解性可以分为水溶性戊聚糖和水不溶性戊聚糖。
在本实施例中，结合图1对本发明提供的一种高粱水溶性戊聚糖的提取方法进行具体说明。该提取方法包括以下步骤：
步骤11、将高粱米打碎，过筛，得到高粱米粉。
将当年新收割的高粱脱壳，得到高梁米。使用粉碎机将高粱米打碎，得到米碎，使用过滤器过滤米碎，该过滤器的滤网目数为100目，得到米粉。不能通过过滤器的高粱米碎重新使用粉碎机打碎，在使用过滤器过滤。再具体实现中，不能通过过滤的米碎可以和下一批的高粱米一块进入到粉碎机中粉碎。
步骤12、取1重量份的高粱米粉，加入到5重量份水中，溶解处理30-60min，离心，得到第一上清液和沉淀。
每1kg的高粱米粉，加入5L水，水具体为蒸馏水。
溶解处理30-60min，具体可以为搅拌溶解，也可以为超声溶解；优选为超声溶解。溶解处理的时间具体可以为30min，也可以为40min，也可以为50min，也可以为60min；优选为60min。在本实施例中，溶解处理具体为超声溶解60min。
离心具体为5000r/min，离心15min。
在步骤12中，高粱米中的水溶性戊聚糖溶解到水中。
步骤13、将沉淀置于10倍体积的碱溶液中，溶解处理60-80min，离心，得到第二上清液；
沉淀为流质沉淀，每100ml沉淀加入1L碱溶液。碱溶液具体为0.3mol/L的NaOH溶液。在本实施例中，0.3mol/L的NaOH溶液可以被0.3mol/L的KOH替代，也可以被饱和Ca(OH)2替代。
溶解处理具体可以为搅拌溶解，也可以为超声溶解；优选为超声溶解。溶解处理的时间具体可以为60min，也可以为70min，也可以为80min；优选为80min。在本实施例中，溶解处理具体为超声溶解80min。
碱溶液中氢氧根用于打断戊聚糖与高粱细胞壁的不溶物质之间的连接，将不溶性戊聚糖转换为水溶性戊聚糖，进而溶解到溶液中。
离心具体为5000r/min，离心15min。
步骤14、(4)合并第一上清液和第二上清液，得到第一溶液，并去除蛋白质，得到高粱水溶性戊聚糖溶液；
依次通过以下步骤去除蛋白质。
①将第一溶液pH调至7.0，在每100ml的第一溶液中，加入0.3g木瓜蛋白酶，65℃水浴保温3小时，5000r/min，离心15min，去除沉淀，得到第二溶液；具体使用盐酸调第一溶液pH。
②将第二溶液在100℃水浴中保温30min，5000r/min离心10分钟，去除沉淀，得到高粱水溶性戊聚糖溶液。
步骤②进一步去除了残留的蛋白质，并且还可以灭活木瓜蛋白酶。
木瓜蛋白酶购自上海士锋生物有限公司，货号M0009。
步骤15、将高粱水溶液戊聚糖溶液干燥，获得高粱水溶性戊聚糖固态物。在本实施例中，具体在冷冻干燥机中将高粱水溶液戊聚糖溶液冷冻干燥，得到高粱水溶性戊聚糖固态物。
在一个示例中，本发明提供的一种高粱水溶性戊聚糖的提取方法还包括：步骤16、将步骤15得到的高粱水溶性戊聚糖固态物溶于水，得到第三溶液，加入饱和(NH4)2SO4溶液，使的第三溶液中的NH4)2SO4质量分数达到30-40％，优选的达到35％。4-5℃静止过夜，5000r/min离心10分钟，得到第三上清液和沉淀，将第三上清液冷冻干燥，得到进一步纯化的高粱水溶性戊聚糖固态物。
优选的，将第三上清液进行透析，去除第三上清液中的盐，然后冷冻干燥，得到进一步纯化的高粱水溶性戊聚糖固态物。
本实施例提供的高粱水溶性戊聚糖的提取方法具有如下优点：利用高粱提取戊聚糖，降低了戊聚糖的提取成本，并且制备过程简单，容易工业化生产，增加企业效益；提高高粱的利用率，为农民增收。
实施例2
在本实施例中，检测实施例1提取的到的高粱水溶性戊聚糖固态物中的戊聚糖的含量。
使用地衣酚盐酸法测定步骤15得到的高粱水溶性戊聚糖固态物中戊聚糖的含量，具体如下。
取1mg样品，加入2ml 2mol/L HCl于具塞试管中；
100℃水解2h，冷却；
加入2ml 2mol/L Na2CO3和2mL酵母；
30℃振荡发酵2h；
1000r/min，离心10min；
取2ml上清液于试管中，再加入1ml蒸馏水，3ml 0.1％FeCl3,0.3ml 1％地衣酚；
100℃水浴30min，冷却；
670nm下测定吸光度。
结果显示，实施例1步骤15得到的戊聚糖的含量为43％。
可知，通过本发明提供的高粱水溶性戊聚糖的提取方法从高粱中提取了纯度可达43％的戊聚糖。
使用地衣酚盐酸法测定步骤16得到的高粱水溶性戊聚糖固态物中戊聚糖的含量，具体如下。
取1mg样品，加入2ml 2mol/L HCl于具塞试管中；
100℃水解2h，冷却；
加入2ml 2mol/L Na2CO3和2mL酵母；
30℃振荡发酵2h；
1000r/min，离心10min；
取2ml上清液于试管中，再加入1ml蒸馏水，3ml 0.1％FeCl3,0.3ml 1％地衣酚；
100℃水浴30min，冷却；
670nm下测定吸光度。
结果显示，实施例1步骤16得到的戊聚糖的含量为76％。
可知，通过本发明提供的高粱水溶性戊聚糖的提取方法从高粱中提取了纯度可达76％的戊聚糖。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种高粱水溶性戊聚糖的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将高粱米打碎，过筛，得到高粱米粉；
(2)取1重量份的高粱米粉，加入到5重量份水中，溶解处理30-60min，第一离心，得到第一上清液和沉淀；
(3)将沉淀置于10倍体积的碱溶液中，溶解处理60-80min，第二离心，得到第二上清液；
(4)合并第一上清液和第二上清液，得到第一溶液，并去除蛋白质，得到高粱水溶性戊聚糖溶液；
(5)将高粱水溶性戊聚糖溶液干燥，获得高粱水溶性戊聚糖固态物。
2.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，过筛具体为使用100目过滤器过滤。
3.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，溶解处理30-60min为超声处理30-60min。
4.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，溶解处理60-80min为超声处理60-80min。
5.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述碱溶液为以下任一种：
氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液。
6.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，所述将高粱水溶性戊聚糖溶液干燥具体为冷冻干燥高粱水溶性戊聚糖溶液。
7.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，第一离心具体为5000r/min，离心15min。
8.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，第二离心具体为5000r/min，离心15min。
9.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，去除蛋白质包括以下子步骤：
(41)将第一溶液pH调至7.0，在每100ml的第一溶液中，加入0.3ml木瓜蛋白酶，65℃水浴保温3小时，5000r/min，离心15min，去除沉淀，得到第二溶液；
(42)将第二溶液在100℃水浴中保温30min，5000r/min离心10分钟，去除沉淀，得到高粱水溶性戊聚糖溶液。
10.一种高粱水溶液戊聚糖，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的提取方法提取得到。
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