一种阿拉伯低聚木糖粉的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种阿拉伯低聚木糖粉的生产方法，是以小麦绿麦芽为主要原料，经打浆、缓冲液提取、硫酸铵沉淀、阳离子交换层析、分步阴离子交换层析(90μm和30μm)，获得纯化小麦芽内切‑β‑1,4‑D‑木聚糖内切酶；然后用纯化小麦芽内切‑β‑1,4‑D‑木聚糖内切酶对小麦阿拉伯木聚糖在特定降解条件下降解，醇沉，上清液冻干得到阿拉伯低聚木糖粉；该方法获得的阿拉伯低聚木糖粉不但纯度高而且操作简便。

A production method of arabinoxylooligosaccharide powder

【技术实现步骤摘要】
一种阿拉伯低聚木糖粉的生产方法
本专利技术涉及一种阿拉伯低聚木糖粉的生产方法，属于食品加工

技术介绍
低聚糖是一种新型功能性糖源，是指含有2-10个糖苷键聚合而成的化合物，广泛应用于食品、保健品、饮料、医药、饲料添加剂等领域。低聚糖都有难以被胃肠消化吸收，甜度低，热量低，基本不增加血糖和血脂等特点。阿拉伯低聚木糖是指由2-7个木糖残基以β-1,4-糖苷键连接而成，并在C-2和/或C-3取代有α-L-阿拉伯呋喃糖基侧链的一类寡糖。阿拉伯低聚木糖为阿拉伯木聚糖的降解产物。阿拉伯木聚糖是植物细胞壁的主要组成成分，它的基本结构包括由β-D-吡喃木糖经β-D-1,4-糖苷键链接而成的木聚糖主链和α-L-阿拉伯呋喃糖基侧链，β-D-吡喃木糖可在O2或O3位被α-L-阿拉伯呋喃糖基取代，某些α-L-阿拉伯呋喃糖苷被阿魏酸在O5位上酯化。阿拉伯低聚木糖作为一种新型的益生元，可以特异性地促进益生元的增殖，尤其是对双歧杆菌的增殖作用，其效果显著优于果寡糖。近年来的研究表明，阿拉伯低聚木糖对乳酸菌和芽孢杆菌的促生长作用同样优于果寡糖和葡萄糖。阿拉伯低聚木糖是一种可以通过调节肠道菌群及发酵产物改善肠道健康、调节免疫反应的功能性低聚糖，有研究发现益生菌群或它们的代谢产物短链脂肪酸与肠道相关淋巴组织是密切相关的，而肠道相关淋巴组织是肠道免疫功能的主要作用者。另外，阿拉伯低聚木糖还可以通过对肠道环境的改变直接或间接的影响机体的其他代谢过程，如控制体重、葡萄糖、调节脂质平衡和代谢综合症中涉及的炎症因子，从而起到改善代谢综合征的作用。此外，阿拉伯低聚木糖较果寡糖等低聚糖而言，更易进入肠道后段进行发酵，从而能更有效地调节后肠段的健康。阿拉伯低聚木糖的制备方法较少，一般是以小麦麸或者小麦面粉为原料通过酶法制备，酶法具有反应条件温和、阿拉伯低聚木糖转化量高，副产物低并且无污染等优点，是生产阿拉伯低聚木糖的理想方法。生产阿拉伯低聚木糖常用的微生物木聚糖酶的酶系比较复杂，含有内切木聚糖酶、阿拉伯呋喃糖苷酶和β-木糖苷酶，导致产品成分比较复杂往往含有木糖。本专利技术提供了采用一种高纯度小麦源内切木聚糖酶降解小麦源阿拉伯木聚糖获得阿拉伯低聚木糖的方法，该方法获得的阿拉伯低聚木糖粉不但纯度高而且操作简便。
技术实现思路
本专利技术提供了一种阿拉伯低聚木糖粉的生产方法，是以小麦绿麦芽为主要原料，经打浆、缓冲液提取、硫酸铵沉淀、阳离子交换层析、分步阴离子交换层析(90μm和30μm)，获得纯化小麦芽内切-β-1,4-D-木聚糖内切酶；然后用纯化小麦芽内切-β-1,4-D-木聚糖内切酶对小麦阿拉伯木聚糖在特定降解条件下降解，醇沉，上清液冻干得到阿拉伯低聚木糖粉。一种阿拉伯低聚木糖粉的生产方法，步骤如下：1、小麦绿麦芽的制备：按下述制麦工艺参数进行发芽试验：用16℃的水浸泡小麦，水量完全没过小麦，每浸泡2小时就断水(将水放掉)4小时，浸麦和断水期间均以15min/h通风，当浸麦度达到45％时浸麦结束，在13～15℃的温度下避光发芽5天，得到绿麦芽；2、小麦芽内切-β-1,4-D-木聚糖内切酶的纯化：1)粗酶的提取：将步骤1制备得到的绿麦芽打浆，取绿麦芽浆m(单位：kg)，4℃条件下，与0.05MpH7.0磷酸盐缓冲液按照1：3的质量比混合并且搅拌30min，5000rpm离心，取全部上清液，用0.45μm的膜进行过滤上清液，收集滤液，得到粗酶液。2)硫酸铵沉淀：4℃搅拌条件下，取全部粗酶液，量取粗酶液体积为n(单位：L)，按照258g/L的比例向粗酶液中缓慢加入硫酸铵，搅拌90min，5000rpm离心，取沉淀。用0.05MpH5.5磷酸盐缓冲液将沉淀复溶至体积为步骤1)中所述绿麦芽浆质量(m)的五分之一(即m/5kg)，用0.05MpH5.5磷酸盐缓冲液作为透析液进行透析(透析袋截留分子量3500Da)，每隔4h换一次透析液，透析48h。收集透析的酶液，测定酶液体积为P1(单位：L)，蛋白质含量为Q1(单位：g/L)。3)SP-SepharoseFastFlow阳离子层析：首先确定阳离子层析柱填料体积V1(单位：ml)＝P1×Q1/填料蛋白载量(g/L)(填料体积V1不足200mL的填充200mL)。填好柱材后，用体积为4V1经0.45μm的滤纸膜滤的0.05MpH5.5磷酸盐缓冲液平衡阳离子交换层析柱，流速为0.01V1mL/min。将步骤2)中透析后的酶液离心，0.45μm的滤纸膜滤，上样。用体积为V1的0.05MpH5.5磷酸盐缓冲液洗脱，收集在280nm处紫外检测器有吸收峰的酶液。4℃条件下，分别用0.05MpH7.0磷酸盐缓冲液和0.05MpH8.3Tris-HCl缓冲液依次作为透析液透析酶液，每隔4h换一次透析液，透析48h。收集透析的酶液，测定酶液为P2(单位：L)，蛋白质含量为Q2(单位：g/L)。4)Q-SepharoseFastFlow阴离子层析：首先确定阴离子层析柱填料体积V2(单位：ml)＝P2×Q2/填料蛋白载量(g/L)(填料体积V2不足200mL的填充200mL)。填好柱材后，用体积为4V2的经0.45μm的滤纸膜滤的0.05MpH8.3Tris-HCl缓冲液平衡阴离子交换层析柱，流速为0.01V2mL/min。将步骤3)中收集的透析后的酶液用0.45μm的滤纸膜滤，上样。分别用体积均为V2的含有0mol/L和0.1mol/LNaCl的0.05MpH8.3Tris-HCl缓冲液洗脱，然后继续用含有0.2mol/LNaCl的0.05MpH8.3Tris-HCl缓冲液洗脱，并收集在280nm处0.2mol/LNaCl浓度下紫外检测器有吸收峰的酶液。4℃条件下，用0.05MpH8.3Tris-HCl缓冲液作为透析液透析酶液，每隔4h换一次透析液，透析24h。收集透析的酶液，测定酶液体积为P3(单位：L)，蛋白质含量为Q3(单位：g/L)。5)Source30Q阴离子层析：首先确定阴离子层析柱填料体积V3(单位：ml)＝P3×Q3/填料蛋白载量(g/L)(填料体积V3不足200mL的填充200mL)。填好柱材后，用体积为2V3的经0.22μm的滤纸膜滤的0.05MpH8.3Tris-HCl缓冲液平衡阴离子交换层析柱，流速为0.01V3mL/min。将步骤4)中透析后的酶液用0.22μm的滤纸膜滤，上样。分别用体积为2V3的含有0mol/L、0.1mol/L、0.2mol/LNaCl的0.05MpH8.3Tris-HCl缓冲液洗脱，然后继续用含有0.3mol/LNaCl的0.05MpH8.3Tris-HCl缓冲液洗脱，并收集在280nm处0.3mol/LNaCl浓度下紫外检测器有吸收峰的酶液。4℃条件下，分别用0.05MpH7.0磷酸盐缓冲液和0.05MpH5.5磷酸盐缓冲液透析酶液，每隔4h换一次透析液，透析12h。得到纯化的小麦芽内切-β-1,4-D-木聚糖内切酶即为降解酶液。3、阿拉伯低聚木糖粉的制备：1)用降解酶液降解小麦源阿拉伯木聚糖：将水配的阿拉伯木聚糖溶液，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阿拉伯低聚木糖粉的生产方法，其特征在于，步骤如下：/n1)小麦绿麦芽的制备：用16℃的水浸泡小麦，水量完全没过小麦，每浸泡2小时就将水放掉，断水4小时，浸麦和断水期间均以15min/h通风，当浸麦度达到45％时浸麦结束，在13～15℃的温度下避光发芽5天，得到绿麦芽；/n2)小麦芽内切-β-1,4-D-木聚糖内切酶的纯化：/na)粗酶的提取：将步骤1)制备得到的绿麦芽打浆，取绿麦芽浆m，4℃条件下，与0.05MpH 7.0磷酸盐缓冲液按照1：3的质量比混合并且搅拌30min，5000rpm离心，取全部上清液，用0.45μm的膜进行过滤上清液，收集滤液，得到粗酶液；/nb)硫酸铵沉淀：4℃搅拌条件下，取全部粗酶液，量取粗酶液体积为n，按照258g/L的比例向粗酶液中缓慢加入硫酸铵，搅拌90min，5000rpm离心，取沉淀；用0.05M pH 5.5磷酸盐缓冲液将沉淀复溶至体积为步骤a)中所述绿麦芽浆质量m的五分之一，用0.05M pH 5.5磷酸盐缓冲液作为透析液进行透析，透析袋截留分子量3500Da；每隔4h换一次透析液，透析48h；收集透析的酶液，测定酶液体积为P

【技术特征摘要】
1.一种阿拉伯低聚木糖粉的生产方法，其特征在于，步骤如下：
1)小麦绿麦芽的制备：用16℃的水浸泡小麦，水量完全没过小麦，每浸泡2小时就将水放掉，断水4小时，浸麦和断水期间均以15min/h通风，当浸麦度达到45％时浸麦结束，在13～15℃的温度下避光发芽5天，得到绿麦芽；
2)小麦芽内切-β-1,4-D-木聚糖内切酶的纯化：
a)粗酶的提取：将步骤1)制备得到的绿麦芽打浆，取绿麦芽浆m，4℃条件下，与0.05MpH7.0磷酸盐缓冲液按照1：3的质量比混合并且搅拌30min，5000rpm离心，取全部上清液，用0.45μm的膜进行过滤上清液，收集滤液，得到粗酶液；
b)硫酸铵沉淀：4℃搅拌条件下，取全部粗酶液，量取粗酶液体积为n，按照258g/L的比例向粗酶液中缓慢加入硫酸铵，搅拌90min，5000rpm离心，取沉淀；用0.05MpH5.5磷酸盐缓冲液将沉淀复溶至体积为步骤a)中所述绿麦芽浆质量m的五分之一，用0.05MpH5.5磷酸盐缓冲液作为透析液进行透析，透析袋截留分子量3500Da；每隔4h换一次透析液，透析48h；收集透析的酶液，测定酶液体积为P1，蛋白质含量为Q1；
c)SP-SepharoseFastFlow阳离子层析：首先确定阳离子层析柱填料体积V1＝P1×Q1/填料蛋白载量g/L。填料体积V1不足200mL时填充200mL；填好柱材后，用体积为4V1经0.45μm的滤纸膜滤的0.05MpH5.5磷酸盐缓冲液平衡阳离子交换层析柱，流速为0.01V1mL/min；将步骤b)中透析后的酶液离心，0.45μm的滤纸膜滤，上样；用体积为V1的0.05MpH5.5磷酸盐缓冲液洗脱，收集在280nm处紫外检测器有吸收峰的酶液；4℃条件下，分别用0.05MpH7.0磷酸盐缓冲液和0.05MpH8.3Tris-HCl缓冲液依次作为透析液透析酶液，每隔4h换一次透析液，透析48h；收集透析的酶液，测定酶液为P2，蛋白质含量为Q2；
d)Q-SepharoseFastFlow阴离子层析：首先确定阴离子层析柱填料体积V2＝P2×Q2/填料蛋白载量g/L，填料体积V2不足200mL时填充200mL；填好柱材后，用体积为4V2的经0.45μm的滤纸膜滤的0.05MpH8.3Tris-HCl缓冲液平衡阴离子交换层析柱，流速为0.01V2mL/min；将步骤c)中收集...

【专利技术属性】
技术研发人员：金玉红，彭昭君，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37