从谷物麸皮中提取β-葡聚糖的方法技术

本发明专利技术提供了一种以谷物麸皮为原料提取β－葡聚糖的方法，该方法是将谷物麸皮与水混合后，分别用碱液、淀粉酶提取，离心分离；上清液加酸沉淀，分离除去蛋白后，用卷式膜浓缩；再用硫酸铵溶液进行沉淀，然后将沉淀产物溶于水中，再用卷式膜浓缩，干燥得到青稞β－葡聚糖。本发明专利技术采用卧式螺旋卸料沉降离心设备，有效提高了β－葡聚糖的得率；采用硫酸铵溶液选择性沉降β－葡聚糖，有效地去除物料中的戊聚糖、木聚糖等其他杂多糖，有效提高了β－葡聚糖的纯度；采用卷式膜浓缩工艺，使产生的大量工业废水的水质标准高于自来水，可循环使用，节能减排、提高企业的经济效益以及社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物化工
，涉及一种β-葡聚糖的分离提取工艺，尤其涉及 一种从谷物麸皮中分离提取β-葡聚糖的方法。主要适用于大麦、青稞、燕麦、小麦等谷物。
技术介绍
葡聚糖的其化学名称为(1-；3) (1-4)-β-D-葡聚糖，是一种非淀粉多糖。研究 表明，葡聚糖具有调解血糖、提高免疫力、抗肿瘤等作用。目前生物医学界及营养学界 普认为β-葡聚糖的生理作用主要有4个方面清肠作用、调解血糖、降低胆固醇、提高免疫 力。据资料介绍，青稞/燕麦/莜麦等谷物的籽粒均中含有大量β -葡聚糖，其中青稞 中β -葡聚糖的含量3. 5 8. 6%左右；燕麦中β -葡聚糖含量为2. 0% 7. 5% ；莜麦中 β-葡聚糖含量为3% 6%。β-葡聚糖主要存在于谷物的得麸皮中。在燕麦、普通大麦 以及小麦中，β-葡聚糖主要分布在亚糊粉层、胚乳中含量较少；而在青稞中，β-葡聚糖均 勻地分布于亚糊粉层和胚乳中，甚至在胚乳中的含量略高于亚糊粉层。目前工业上制备β-葡聚糖的方法，多为化学法、酶法提取水溶性β-葡聚糖，而 水不溶性葡聚糖随废料弃去，造成了水不溶性葡聚糖得流失；同时耗水量较大，废 水处理量大。中国专利200710018232提供了一种采用膜分离技术从谷物麸皮中分离β -葡聚 糖的方法，该方法利用蛋白质在碱性、近常温时溶解度最大，并可在酸性条件下析出的原 理，分别用乙醇和水提取谷物籽粒中的醇溶蛋白和水溶蛋白，提取液经离心分离，滤液采用 膜分离技术进行富集后酸沉后，再进行醇沉，离心分离，并将沉淀进行脱溶后采用滤膜过 滤，得精制β-葡聚糖。但是，由于在此过程中会带入乙醇，一方面会增加溶剂残留，另一方 面由于乙醇对溶液中的多糖没有选择性，造成制备的葡聚糖纯度不高，得率低。另外， 由于乙醇属于易燃易爆品，会对生产的环境有很多要求，会增大产品的生产成本。
技术实现思路
本专利技术的内容是提供一种纯度高，收率高的从谷物麸皮中提取葡聚糖的方 法。本专利技术从谷物麸皮中提取β -葡聚糖的方法，是将谷物麸皮与水混合后，分别用 碱液、淀粉酶提取，离心分离；上清液加酸沉淀，分离除去蛋白后，用卷式膜浓缩；再用质量 浓度为10% 60%的硫酸铵溶液进行沉淀，然后将沉淀产物溶于水中，再用卷式膜浓缩， 喷雾干燥或冷冻干燥得到青稞葡聚糖。所述谷物麸皮是由去除胚芽的谷物籽粒采用机械方式磨取后，粉碎成40 200目。所述谷物麸皮与水以1 8 1 20的质量比混合。所述碱液提取工艺为用碱液调节ρΗ值至8 11，于40°C 60°C下提取0. 5 2小时。所述淀粉酶提取工艺为加入麸皮质量2%。 3%。的高温α -淀粉酶，提取0. 5 2小时。所述上清液加酸沉淀工艺为用盐酸调ρΗ至2. 2 5. 5，分离，弃去固体蛋白质。所述卷式膜浓缩工艺为先用0. 1 Ι.Ομπι的陶瓷膜进行过滤，再用3000 200000分子量的有机膜进行超滤，然后用200 1000分子量的有机膜进行纳滤，最后用 10 100分子量的有机膜进行反渗透。所述离心分离采用卧式螺旋卸料沉降离心机进行分离，转速为2000 5000转/分。本专利技术提取的β-葡聚糖经分析检测，β-葡聚糖的纯度为40% 90%，得率为 30 80%。本专利技术与现有技术相比具有以下优点1、本专利技术在脱去麸皮的工艺工程中，完全保留了谷物的亚糊粉层和部分胚乳，不 仅提高了 β -葡聚糖的得率(现有技术得率为20%，而本专利技术的得率为30 80% )，而且 提取的β-葡聚糖的纯度高(现有技术提取的β-葡聚糖的纯度为观％ 35%，而本专利技术 的纯度在40 % 90 % )，有效的利用了资源。2、本方法采用卧式螺旋卸料沉降离心与自然沉降相结合的方法，解决了单一使用 离心机蛋白分离不彻底，β -葡聚糖纯度不高的技术难题(单独使用离心机去除80%的蛋 白质，本方法可去除98%以上)。3、本专利技术采用硫酸铵溶液选择性沉降β-葡聚糖，有效地去除物料中的戊聚糖、 木聚糖等其他杂多糖，有效提高了 葡聚糖的纯度。4、本专利技术采用陶瓷膜、超滤、纳滤与反渗透相结合的卷式膜浓缩工艺，使产生的大 量工业废水的水质标准高于自来水，可循环使用，节能减排、提高企业的经济效益以及社会 效益。具体实施方式实施例1、从青稞麸皮中提取β -葡聚糖的工艺(1)将青稞籽粒的胚芽完全去除，采用机械方式磨取麸皮，再将麸皮分离出来，过 100目筛。(2)将青稞麸皮与水按1 8 1 10的质量比混合，搅拌均勻；再用3mol/L的 氢氧化钠溶液调节PH值至9 10，于40°C 50°C的温度条件下提取半小时；然后加入麸 皮质量2%。 3%。的高温α -淀粉酶再提取半小时，灭酶；采用卧式螺旋卸料沉降离心机进 行分离转速为2000 3000转/分，处理量为0. 2m3 3m3。(3)将分离后的上清液用lmol/L的盐酸调ρΗ至2. 2 3. 5之间，自然沉降1 后， 用卧式螺旋卸料沉降离心机进行分离，弃去固体蛋白质部分。分离的转速为2000 3000 转/分，处理量为0. 2m3 3m3。(4)将分离后的上清液用卷式膜浓缩处理先用0. 1 0. 2μπι的陶瓷膜过滤，再 用3000 100000分子量的有机膜进行超滤，然后用200 500分子量的有机膜进行纳滤， 最后用10 50分子量的有机膜进行反渗透。(5)在浓缩后的渗透液中加入质量浓度10% 30%的硫酸铵溶液静置，出现沉 淀，离心分理出沉淀；再将沉淀以1 10 1 20的质量比溶解于水中，然后用卷式膜浓 缩处理先用0. 1 0. 2 μ m的陶瓷膜过滤，再用3000 100000分子量的有机膜进行超滤， 然后用200 500分子量的有机膜进行纳滤，最后用10 50分子量的有机膜进行反渗透。 将取渗透后的液体进行喷雾干燥，得到青稞β-葡聚糖。喷雾干燥工艺为干燥温度进口温 度为180 220°C，出口温度为75 105°C，处理量为100L 2000L/h。本实施例提取的β -葡聚糖纯度为85% ；得率为57%。实施例2、从青稞麸皮中提取β -葡聚糖的工艺(1)将青稞籽粒的胚芽完全去除，采用机械方式磨取麸皮，再将麸皮分离出来，过 100 筛。(2)将青稞麸皮与水以1 10 1 15的质量比混合，搅拌均勻；用3mol/L的 氢氧化钠溶液调节PH值至10 11，于50°C 60°C的温度条件下提取半小时；然后加入麸 皮质量3%。 5%。的高温α -淀粉酶再提取半小时，灭酶；用卧式螺旋卸料沉降离心机进行 分离转速为3000 5000转/分，处理量为0. 2m3 3m3。(3)分离后的上清液用lmol/L的盐酸调pH至4.0 5.0之间，自然沉降20h后用 卧式螺旋卸料沉降离心机进行分离，弃去固体蛋白质部分。分离的转速为3000 5000转 /分，处理量为0. 2m3 3m3。(4)将分离后的上清液先用0. 2 1. 0 μ m的陶瓷膜进行预处理，再用100000 200000分子量的有机膜进行超滤，然后用500 1000分子量的有机膜进行纳滤，最后用 50 100分子量的有机膜进行反渗透。(5)在渗透后的液体中加入质量浓度30% 60%的硫酸铵溶液后静置(硫酸铵 溶液的加入量如何确定)，出现沉淀；离心分离出沉淀；然后将沉淀物以1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从谷物麸皮中提取β－葡聚糖的方法，是将谷物麸皮与水混合后，分别用碱液、淀粉酶提取，离心分离；上清液加酸沉淀，分离除去蛋白后，用卷式膜浓缩；再用硫酸铵溶液进行沉淀，然后将沉淀产物溶于水中，再用卷式膜浓缩，干燥得到青稞β－葡聚糖。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷菊芳，郝勇，王義，
申请(专利权)人：西藏奇正原生态健康品有限公司，
类型：发明
国别省市：54[中国|西藏]