水溶性酵母β-葡聚糖及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及食品加工领域，具体涉及一种水溶性酵母β‑葡聚糖及其制备方法和应用。包括如下步骤：酶处理：向含有水不溶性酵母β‑葡聚糖的原料中加入葡聚糖酶处理，然后分离并收集上清液；(2)过滤处理：对上清液进行过滤处理；(3)膜分离：将上清液进行膜分离，收集截留液，得到水溶性酵母β‑葡聚糖；其中，所述葡聚糖酶来自于曲霉。本方法及本方法得到的水溶性酵母β‑葡聚糖产品无色、无味、完全水溶，并保持了酵母葡聚糖原有的分子结构。

Water soluble yeast beta glucan and its preparation and Application

The invention relates to the field of food processing, in particular to a water-soluble yeast beta-glucan, a preparation method and application thereof. The process includes the following steps: enzyme treatment: adding glucanase to the raw material containing water-insoluble yeast beta-glucan, then separating and collecting supernatant; (2) filtration treatment: filtering the supernatant; (3) membrane separation: separating the supernatant by membrane, collecting the intercepted solution, and obtaining water-soluble yeast beta-glucan; Among them, the glucan enzyme comes from Aspergillus. The water-soluble yeast beta-glucan obtained by this method is colorless, tasteless and completely water-soluble, and retains the original molecular structure of yeast glucan.

【技术实现步骤摘要】
水溶性酵母β-葡聚糖及其制备方法和应用
本专利技术涉及食品加工领域，具体涉及一种水溶性酵母β-葡聚糖及其制备方法和应用。
技术介绍
酵母β-葡聚糖是存在于酵母细胞壁中的一种多糖，具有增强免疫、抗辐射等多种生理功能。其中天然存在的多为水不溶性葡聚糖，占85％左右，目前经提取纯化等工艺得到的酵母β-葡聚糖产品为水不溶性葡聚糖。酵母葡聚糖已被多个国家批准为新食品配料，但其水溶性较差导致其应用范围受到了一定的限制。为了提高酵母葡聚糖的水溶性，可以采用化学和物理改性的手段对其结构进行修饰，其中应用较多的是采用羧甲基化、硫酸化和磷酸化增溶改性，在原有的葡聚糖分子结果中引入极性基团，增加其水溶性。CN103804511A公开了一种羧甲基酵母葡聚糖产品的制备方法，通过羧甲基化改性得到的羧甲基葡聚糖产品取代度0.3-1.0，分子量100-1000KD，水中完全溶解，应用于化妆品领域具有保湿、抗衰老等功效。但经过衍生化改性的酵母葡聚糖分子结构收到破坏，产品的安全性需要重新评价和论证，引入的基团对其功效发挥也有一定的影响。物理方法包括超声处理、机械破碎等，CN102838688B公开了一种水溶性酵母葡聚糖的制备方法，采用机械化学方法，在固相体系中，通过固态化学反应对酵母葡聚糖进行化学修饰和改性，得到水溶性葡聚糖产品。但这种方法对设备要求较高，且产品的水溶性并不理想。经过衍生化改性的酵母葡聚糖分子结构收到破坏，产品的安全性需要重新评价和论证，引入的基团对其功效发挥也有一定的影响。通过物理改性得到水溶性葡聚糖产品。但这种方法对设备要求较高，且产品的水溶性并不理想。
技术实现思路
本专利技术所解决的现有技术的问题是：现有技术为了提高酵母葡聚糖的水溶性，采用化学和物理改性的手段对其结构进行修饰，但是经过衍生化改性的酵母葡聚糖分子结构收到破坏，产品的安全性需要重新评价和论证，引入的基团对其功效发挥也有一定的影响。通过物理改性得到水溶性葡聚糖产品。但这种方法对设备要求较高，且产品的水溶性并不理想。而通过酶法促进β-1,3-葡聚糖酶增溶，其可以利用的酶非常少，而且价格昂贵，增溶效果也并不显著。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种水溶性酵母β-葡聚糖及其制备方法和应用。具体而言，本专利技术提供了如下技术方案。具体而言，本专利技术提供了一种水溶性酵母β-葡聚糖的制备方法，包括如下步骤：(1)酶处理：向含有水不溶性酵母β-葡聚糖的原料中加入葡聚糖酶处理，然后分离并收集上清液；(2)过滤处理：对上清液进行过滤处理；(3)膜分离：将上清液进行膜分离，收集截留液，得到水溶性酵母β-葡聚糖；其中，所述葡聚糖酶来自于曲霉。优选的，其中，步骤(1)中葡聚糖酶作用的pH值为4-7，温度为20-70℃。优选的，其中步骤(1)中葡聚糖酶作用的pH值为5-6，温度为40-60℃。优选的，步骤(1)中葡聚糖酶的作用浓度为0.1-5U/mL，作用时间为1-24h。优选的，步骤(1)中葡聚糖酶的作用浓度为1-3U/mL，作用时间为4-12h。优选的，步骤(1)中水不溶性酵母β-葡聚糖悬液的浓度为2％-10％，优选为4-8％。优选的，步骤(1)中水不溶性酵母β-葡聚糖悬液的浓度为4-8％。优选的，其中，步骤(2)中，过滤处理采用硅藻土，硅藻土细度为100目以上。优选的，其中，步骤(3)中，膜分离之前调节上清液pH值为6.0-10.0，优选7.0-8.0。优选的，其中，步骤(3)中，膜分离之前调节上清液pH值为7.0-8.0。优选的，其中，步骤(3)中，膜分离的截留分子量为1W-10W。优选的，所述的制备方法还包括如下步骤：将步骤(3)制得的截留液进行干燥处理。优选的，干燥处理采用喷雾干燥或冷冻干燥。第二方面，本专利技术提供了以上任一项所述的制备方法所制得的水溶性酵母β-葡聚糖。优选的，所述水溶性酵母β-葡聚糖的分子量为1-50万道尔顿。第三方面，本专利技术提供了以上任一项所述的水溶性酵母β-葡聚糖在食品配料、动物免疫制药领域中的应用。水不溶性酵母β-葡聚糖的糖链通过三股螺旋的形式结合，形成网络，难以水溶。通过利用来自于曲霉的葡聚糖酶进行适当水解，可以破坏原有的三股螺旋结构，达到增加溶解度的目的。然后通过过滤、膜分离等工艺，去除原料中难以水解的成分，制备得到的水溶性酵母β-葡聚糖完全水溶，分子量均一，功效稳定性和产品稳定性提高。本专利技术通过酶解、过滤、膜分离等工艺，制备得到的水溶性酵母β-葡聚糖完全水溶，分子量均一，得率55％以上。本专利技术的有益效果是：(1)采用本方法得到的水溶性酵母β-葡聚糖产品无色、无味、完全水溶，并保持了酵母葡聚糖原有的分子结构。(2)采用本专利技术的制备方法得到的水溶性酵母β-葡聚糖产品分子量在1-50万道尔顿，β-葡聚糖含量在80％以上。具体实施方式如上所述，本专利技术的目的在于：提供一种水溶性酵母β葡聚糖，是通过水不溶性酵母β-葡聚糖在葡聚糖酶的作用下，将其转换为水溶性酵母β葡聚糖。其中，在本专利技术的一种优选实施方式中，所述葡聚糖酶来自曲霉。来自曲霉的葡聚糖酶为细胞壁降解酶复合物。其中，在本专利技术的另一种优选实施方式中，采用硅藻土处理。在本专利技术的又一种优选实施方式中，采用膜分离处理。在本专利技术的另一种优选实施方式中，同时采用硅藻土和膜分离的方式对酶解后的产品进行处理。其中，本专利技术中的水不溶性β-葡聚糖原料来源广泛，可以来自于酵母，也可以来自于燕麦或者食用菌。在对不同来源的含水不溶性β-葡聚糖原料进行酶处理之前，可以采用本领域常规的技术手段，对含有水不溶性β-葡聚糖的原料进行常规处理，得到悬液，用于后续的酶处理。其中，在一种优选的实施方式中，本专利技术的原料为酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)或其它种属酵母制备得到的水不溶性酵母β-葡聚糖产品，此原料可以从市场购买或通过对酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)或其它种属酵母经提取分离得到。下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术采用本领域技术人员常用的原料和仪器对水溶性β-葡聚糖进行测定。本专利技术实施例和对比例中所用的试剂和仪器信息见表1：表1实施例和对比例中所用试剂和仪器信息实施例一水不溶性酵母β-葡聚糖20kg加纯净水配制成溶液1000L，调节pH到4.0，温度20℃，加入葡聚糖酶使其浓度达到0.1U/mL，保温处理24h，离心收集上清液。上清液采用100目硅藻土过滤。收集上清液，调节pH值为7，采用截留分子量为10KD的有机膜进行膜分离，收集截留液，得截留液共计400L，截留液呈现澄清溶液，为水溶性的β-葡聚糖。截留液加入冷冻干燥后得到粉状水溶性酵母β-葡聚糖产品12.1kg(即干物质的量占截留液的含量的3.1％)。产品重均分子量158KD，β-葡聚糖含量85.8％，产品收率60％。其中，干物质的量为冷冻干燥后得到的粉状水溶性酵母β-葡聚糖产品的量。产品收率＝干物质的量÷水不溶性酵母β-葡聚糖的量×100％采用凝胶渗透色谱(GPC)测定处理后样品的重均相对分子质量。其中测定条件为：Agilent1100高效液相色谱仪；色谱柱为水溶性GPC柱(300mm×7.5mm)；流动相为醋酸-醋酸钠缓冲液(pH4.5)，流速1mL/min；进样量50μL，柱温30℃。将已知分子量的T本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水溶性酵母β‑葡聚糖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)酶处理：向含有水不溶性酵母β‑葡聚糖的原料中加入葡聚糖酶处理，然后分离并收集上清液；(2)过滤处理：对上清液进行过滤处理；(3)膜分离：将上清液进行膜分离，收集截留液，得到水溶性酵母β‑葡聚糖；其中，所述葡聚糖酶来自于曲霉。

【技术特征摘要】
1.一种水溶性酵母β-葡聚糖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)酶处理：向含有水不溶性酵母β-葡聚糖的原料中加入葡聚糖酶处理，然后分离并收集上清液；(2)过滤处理：对上清液进行过滤处理；(3)膜分离：将上清液进行膜分离，收集截留液，得到水溶性酵母β-葡聚糖；其中，所述葡聚糖酶来自于曲霉。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中，步骤(1)中葡聚糖酶作用的pH值为4-7，优选pH值为5-6，温度为20-70℃，优选温度为40-60℃。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中葡聚糖酶的作用浓度为0.1-5U/mL，优选浓度为1-3U/mL，作用时间为1-24h，优选作用时间为4-12h。4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中水不溶性酵母β-葡聚糖悬液的浓度为2％-10％，优选为4-8％。5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海波，俞学锋，李知洪，姚鹃，张彦，彭宁，
申请(专利权)人：安琪酵母股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42