一种具有益生活性的阿拉伯木聚糖及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种具有益生活性的阿拉伯木聚糖及其制备方法和应用

【技术实现步骤摘要】
一种具有益生活性的阿拉伯木聚糖及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物工程
，具体包含一种具有益生活性的阿拉伯木聚糖及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]玉米是我国三大农作物之一，其深加工的副产物玉米皮占玉米总质量的
10
‑
15
％，而玉米皮中半纤维素成分含量可达到
70
％左右，是目前已知的最为复杂的植物半纤维素
。
玉米皮半纤维素主链的侧链化程度非常高，侧链包含阿拉伯糖
、
阿魏酸
、
香豆酸等多种取代基，其中阿拉伯糖含量为植物组织中含量最高的，阿拉伯糖可降解为阿拉伯木聚糖
(AX)。
阿拉伯木聚糖是一种重要的可溶性膳食纤维，具有高粘度
、
高持水性等特征，可作为食品稳定剂
、
食品增稠剂，广泛应用于食品领域中，同时，阿拉伯木聚糖还具有抗氧化
、
降低血糖
、
促进肠道益生菌生长等生物活性，应用价值较高，应用前景广泛
。
[0003]阿拉伯木聚糖的分布
、
含量甚至结构与谷物种属是相关联的，目前大量研究主要是以麸皮和米糠为原料提取阿拉伯木聚糖，然后对阿拉伯木聚糖的结构性质与生理功能进行研究，而涉及玉米皮的增值利用研究主要集中在玉米纤维胶的提取
、
性质及其应用，对玉米纤维胶进一步的降解制备阿拉伯木聚糖的研究相对较少
。
并且，由于阿拉伯木聚糖的功能特性又取决于其结构和单糖组成，因此基于不同谷物开发出新的具有不同结构和单糖组成的功能性阿拉伯木聚糖对于提高粮食综合利用率和产品附加值，延伸玉米深加工产业链条，发展粮食产业经济具有重要意义
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的第一个目的在于提供一种具有益生活性的阿拉伯木聚糖
。
本专利技术利用木聚糖酶
Scxyn5
制备出具有特定分子量分布和单糖组成的阿拉伯木聚糖，阿拉伯糖
/
木糖的摩尔比达到
0.71
，具有独特的表观粘度和抗氧化活性，能够促进发酵乳杆菌和干酪乳杆菌增殖，可作为食品稳定剂
、
食品增稠剂和新型益生元应用于食品领域中
。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提供一种制备如上所述的具有益生活性的阿拉伯木聚糖的制备方法
。
该制备方法以玉米纤维胶
(CFG)
为原料制备具有特定分子量分布和单糖组成的阿拉伯木聚糖，技术操作简单
、
成本低廉
、
易扩大生产
。
[0006]本专利技术的第三个目的在于提供一种利用如上所述的具有益生活性的阿拉伯木聚糖在食品加工领域中的应用
。
[0007]为实现上述第一个目的，本专利技术所采用的技术方案包括：
[0008]本专利技术公开一种具有益生活性的阿拉伯木聚糖，所述阿拉伯木聚糖由木糖
、
阿拉伯糖
、
半乳糖
、
鼠李糖
、
葡萄糖
、
甘露糖
、
葡萄糖醛酸
、
核糖
、
半乳糖醛酸
、
岩藻糖按照摩尔比为
273.5:194.4:27.3:17.2:13.8:3.2:2.8:1.4:1.2:1
组成
。
[0009]进一步，所述阿拉伯木聚糖的分子量在
0.06
‑
1kDa。
[0010]在本专利技术中，以玉米纤维胶为原料，利用木聚糖酶
Scxyn5
成功制备出具有特定分子量分布和单糖组成的阿拉伯木聚糖，经单糖组成分析发现，阿拉伯糖
/
木糖的摩尔比可以达到
0.71
，明显高于现有技术水平，表现出独特的理化性质
、
益生活性和生物学活性，可作为食品稳定剂
、
食品增稠剂和新型益生元应用于食品领域中
。
[0011]为实现上述第二个目的，本专利技术所采用的技术方案包括：
[0012]本专利技术公开一种制备如上所述的阿拉伯木聚糖的制备方法，包括如下步骤：
[0013]将玉米纤维胶溶于
pH
为4‑6的缓冲液中，加入木聚糖酶
Scxyn5
，在
30
‑
70℃
下水解反应
12
‑
48h
，反应结束后分离纯化水解产物，即得
。
[0014]进一步，所述木聚糖酶
Scxyn5
的加入量为每
1g
的玉米纤维胶加入
30
‑
70U
木聚糖酶
Scxyn5。
[0015]进一步，所述木聚糖酶
Scxyn5
的加入量为每
1g
的玉米纤维胶加入
50U
木聚糖酶
Scxyn5。
[0016]本专利技术中使用的
Scxyn5
是糖苷水解酶第
10
家族内切型木聚糖酶，是采用在先申请的
CN114317500A
制备得到
。
[0017]需要说明的是，在本专利技术提供的水解条件下均可以得到具有该特定分子量分布和单糖组成的目标产物阿拉伯木聚糖，区别仅在于目标产物阿拉伯木聚糖的产率
。
[0018]进一步，所述缓冲液包括但不限于柠檬酸缓冲液
、
磷酸缓冲液和醋酸缓冲液中的一种或多种
。
[0019]进一步，所述玉米纤维胶在缓冲液中的浓度为2‑
4wt
％
。
[0020]进一步，分离纯化水解产物时采用的是葡萄糖凝胶
Sephadex
‑
G75
层析柱进行分离的，本领域技术人员还可以根据实验需要调整分离纯化的方法
。
[0021]需要说明的是，本专利技术中提及的玉米纤维胶不限制其来源，可以是直接外购的产品，也可以是参考公开的现有技术完成制备，不同来源的玉米纤维胶对后续制备阿拉伯木聚糖并无影响
。
在一个具体实施方式中，本专利技术采用如下步骤制备所述玉米纤维胶：
[0022]将玉米皮粉依次用
α
‑
淀粉酶
、
糖化酶处理脱除淀粉，酶解后过滤，然后向过滤物中加入
NaOH、Ca(OH)2和水，加热反应后离心，收集上清液，向上清液中加入无水乙醇，即得
。
[0023]进一步，所述过滤物
、NaOH
和
Ca(OH)2的质量比为
50:2:1.9
‑
50:10:1.9。
[0024]进一步，所述加热反应的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有益生活性的阿拉伯木聚糖，其特征在于，所述阿拉伯木聚糖由木糖
、
阿拉伯糖
、
半乳糖
、
鼠李糖
、
葡萄糖
、
甘露糖
、
葡萄糖醛酸
、
核糖
、
半乳糖醛酸
、
岩藻糖按照摩尔比为
273.5:194.4:27.3:17.2:13.8:3.2:2.8:1.4:1.2:1
组成
。2.
根据权利要求1所述的阿拉伯木聚糖，其特征在于，所述阿拉伯木聚糖的分子量在
0.06
‑
1kDa。3.
如权利要求1或2所述的阿拉伯木聚糖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将玉米纤维胶溶于
pH
为4‑6的缓冲液中，加入木聚糖酶
Scxyn5
，在
30
‑
70℃
下水解反应
12
‑
48h
，反应结束后分离纯化水解产物，即得
。4.
根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述木聚糖酶
Scxyn5
的加入量为每
1g
的玉米纤维胶加入
30
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉春，王超，郭超，
申请(专利权)人：国家粮食和物资储备局科学研究院，
类型：发明
国别省市：