燕麥中可溶性膳食纖維(β-葡聚糖)的提取

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1、燕麥中可溶性膳食纖維(β-葡聚糖)的提取燕麥?zhǔn)鞘澜绨舜蠹Z食作物之一,也是我圍北方各省重要的小雜糧作物.燕麥〔oats〕不但營養(yǎng)價(jià)值高,而且醫(yī)學(xué)研究證明,常吃燕麥有降血脂,降血糖和減少心血管疾病的作用.所以美國食品和藥物管理局許可在商標(biāo)或廣告上宣傳燕麥的降低膽固醇,預(yù)防心臟病的作用.國內(nèi)外科學(xué)研究認(rèn)為,燕麥的保健功能主要?dú)w功于燕麥中可溶性燕麥纖維——β-葡聚糖.它是對人體健康十分有益的—種可溶性膳食纖維(SDF),這種可溶成分在燕麥麩中的含量遠(yuǎn)高于燕麥胚乳,在燕麥麩中為6.6%～11.3%.在去皮的燕麥粉中為3.0%～5.4%.燕麥麩中的β

2、—葡聚糖含量在4%～10%之間,且可溶部分占65%～90%.由于目前國內(nèi)對燕麥β—葡聚糖的提取研究不多.大量的燕麥麩僅作為飼料用,經(jīng)濟(jì)效益不高.因此積極開展對燕麥麩的深加工利用,進(jìn)行β—葡聚糖的提取和研究,有著重大的現(xiàn)實(shí)意義和良好的應(yīng)用前景.因此.如果將過去認(rèn)為是廢物的燕麥麩進(jìn)行深加工利用,對開發(fā)保健食品或功能食品具有十分廣闊的前景.1實(shí)驗(yàn)方法1.1原料的預(yù)處理1.1.1可溶性膳食纖維物質(zhì)(β-葡聚糖)的富集提取燕麥中的可溶性膳食纖維或β-葡聚糖,關(guān)鍵是要明確β-葡聚糖位于燕麥籽粒中的部位.國外WoodandFulcher.《燕麥,化學(xué)和

3、工藝》中表明β-葡聚糖主要存在于胚乳細(xì)胞壁中,在次糊粉層中大量濃縮.這就說明可以對燕麥經(jīng)過研磨,將富集可溶性膳食纖維物質(zhì)(β-葡聚糖)的麩皮分離出來.但在除去胚乳時(shí)必須小心防止次糊粉層的胚乳細(xì)胞壁過多地隨面粉分離出去.1.1.2研磨燕麥粉燕麥→清理→研磨→燕麥麩皮用布勒試驗(yàn)?zāi)シ蹤C(jī)裝置對燕麥進(jìn)行研磨,制成60%的燕麥粉和40%的燕麥麩皮,麩皮中富集β-葡聚糖.1.2燕麥麩中可溶性膳食纖維(β-葡聚糖)的提取工藝燕麥麩→粉碎→過篩(60目)→加水?dāng)嚢杼崛?調(diào)pH9.0,70℃)→離心收集上清液→去蛋白(攪拌下調(diào)pH至4.5并靜置)→離心收集上

4、清液→醇析(調(diào)pH至7.0,80%酒精沉淀)→離心收集沉淀,干燥→β—葡聚糖粗品提取后的物質(zhì)溶于水,不溶于乙醇.故可以用乙醇進(jìn)行醇析.1.3可溶性膳食纖維的定測方法實(shí)驗(yàn)中使用可溶性膳食纖維的測定方法.1.4β-葡聚糖的測定方法:50mg試樣中加入1m180%酒精潤濕,之后再加入20m1醋酸鈉緩沖液(pH5.5),沸水浴溶解;取出后50水浴中恒溫10min,加入40Uβ—葡聚糖酶反應(yīng)1h;冷卻到室溫,定容至100m1,取0.1m1(兩份),加入0.2Uβ—葡萄糖苦酶,50℃反應(yīng)10min;葡萄糖氧化酶法測定葡萄糖含量,推算β—葡聚糖含量,由

5、此求得葡聚糖純度.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析2.1各因素對β—葡聚糖提取率的影響2.1.1粉碎粒度對提取率的影響麩皮粒度對提取率有一定的影響,粒度越大,大部分β—葡聚糖尚被顆粒所包裹,不能被提取出來;但粒度太小,澄清困難,粗品中淀粉含量多,色澤不佳.故選擇其粒度為40～60目.2.1.2料水比對提取率影響根據(jù)液固萃取基本理論,增大提取液的量將有利于溶質(zhì)的溶出.但過大的液固比對實(shí)際生產(chǎn)過程來說是沒有意義的,不僅增加水的消耗及后續(xù)的濃縮成本,而且容易導(dǎo)致加工過程中溶質(zhì)的丟失.本實(shí)驗(yàn)研究60℃,pH9.0,提取時(shí)間1h條件下,料水比在1:9—1:21之間提

6、取情況.料液比1:91:121:151:20得率3.13.33.43.52.1.3提取溫度對提取率影響液固比,pH,提取時(shí)間分別固定為15,7.0,1h,研究提取溫度的變化對提取率影響.溫度40506070得率1.52.53.24.22.1.4pH對提取率和色澤的影響在50℃下提取1h,液固比為15的條件下研究pH對提取率影響一般在稀堿條件下進(jìn)行提取,這是由β—葡聚糖本身的堿溶性質(zhì)決定的.隨著pH的升高,提取率也增加,同時(shí)提取液顏色也逐漸加深.選擇PH值為9.02.1.5蛋白的去除麩皮中存在大量蛋白會造成制品純度不高,選擇等電點(diǎn)沉淀法去除

7、蛋白.在攪拌下調(diào)pH至4.5并靜置,用離心法去除沉淀.2.2粗品的純化2.2.1淀粉的檢測準(zhǔn)確稱取NSP樣品0.1g,加水定容至100ml,取一滴于白瓷扳上,加碘液1滴,如碘液不顯藍(lán)色,表明樣品中不含淀粉,可直接進(jìn)行純化.若碘液呈顯藍(lán)色,則表明混有淀粉,需進(jìn)行純化預(yù)處理.2.2.2純化的預(yù)處理由于在熱水浸提過程中,隨著淀粉在提取液中的糊化,導(dǎo)致它和多糖一起提取出來,因此有必要在制備過程中用酶法除去淀粉.淀粉的去除效果以碘液與提取液反應(yīng)所產(chǎn)生的顏色變化作為評判標(biāo)準(zhǔn),顏色越淺表示淀粉殘余含量越低,若無顏色變化,即可認(rèn)為淀粉已水解完全.將提取液

8、用O.1mol/LNa0H調(diào)pH至5.5～6.O,于恒溫水浴上加熱至92℃,加lmlα-淀粉酶溶液恒溫酶解,并經(jīng)常攪拌,酶解過程中淀粉檢測,直至沒有藍(lán)色為止.二,β-葡聚糖的功能性1,β一葡聚