一种从麦麸中提取水溶性阿拉伯木糖醇的方法

本发明属于糖提取，具体涉及一种从麦麸中提取水溶性阿拉伯木糖醇的方法。

背景技术：

1、麦麸是小麦制粉的主要副产物，产量巨大，每年达2000多万吨。麦麸富含阿拉伯木聚糖，能降低胆固醇、促进肠胃蠕动，麦麸中阿拉伯木聚糖（ax）含量超过25%，但水不溶性阿拉伯木聚糖（wuax）和水溶性阿拉伯木聚糖（weax）比例通常高于95:5，阻碍肠胃消化吸收，降低其生物利用率。麸皮中水溶性阿拉伯木聚糖的含量较低，造成这一现象的一个重要原因是麸皮中的阿拉伯木聚糖与体系中的木质素、纤维素、蛋白质等其他组分存在着较多以阿魏酸连接的共价酯键，降低了其水溶性。

2、目前，阿拉伯木聚糖提取主要有水提法、碱提法和酶解法。水提法具有价格低廉、容易获取、无毒无害和不需要回收等优点，但是在一定条件下水溶液不能够破坏阿拉伯木聚糖与细胞壁中其他物质之间的交联作用，因此导致阿拉伯木聚糖得率比较低，与其他成分之间相互作用较强，水法得率很低。而碱提取易破坏阿魏酸等官能团，阿魏酸等多酚可提高阿拉伯木聚糖的抗氧化性，但碱提方法对环境污染较大。酶解法虽然一定程度上可以提高阿拉伯木聚糖的得率，且能够降低对环境的污染，但获得的产品中水溶性阿拉伯木聚糖的含量相对比较低，阻碍了其应用。

技术实现思路

1、针对现有技术中阿拉伯木聚糖得率低、水溶性阿拉伯木聚糖含量占比低的问题，本发明提供了一种从麦麸中提取水溶性阿拉伯木糖醇的方法，通过该方法阿拉伯木糖醇的得率能够达到90%以上，水溶性阿拉伯木糖醇占比达到30%以上。

2、本发明通过以下技术方案实现:

3、一种从麦麸中提取水溶性阿拉伯木糖醇的方法，包括以下步骤：

4、（1）预处理：将麦麸10`20份、水80~90份混合，加入0.4~0.6wt%的高温淀粉酶，在90~95℃条件下酶解3~4h ，降温至60~65℃，加入0.7~0.9 wt %的碱性蛋白酶酶解3~4h，酶解结束后进行灭酶处理，酶解液过滤，固体洗涤，得脱淀粉和蛋白的麦麸；

5、（2）初次超微粉碎：将脱淀粉和蛋白的麦麸干燥至恒重，进行初次超微粉碎；

6、（3）挤压膨胀破壁：向初次超微粉碎后的麦麸中加水至固含量为30~45wt%，105~110℃下进行挤压膨化破壁处理，并切成0.5~1.5cm的小段；

7、（4）二次超微粉碎：将挤压膨化破壁后的麦麸干燥至恒重，进行二次超微粉碎；

8、（5）一次菌酶协助破壁：向二次超微粉碎后的麦麸粉70~80份中加水50~60份混匀成糊状，静止4~6h至水分布均匀，加入0.04~0.06wt的木质素酶、0.04~0.06wt纤维素酶和0.2~0.4wt%面包酵母，发酵6~8h，发酵结束后进行灭酶处理；

9、（6）二次菌酶协同处理：步骤（5）灭酶处理后冷却至室温，加入0.04-0.06 wt %木聚糖酶、0.2-0.4wt%马克斯克鲁维酵母发酵24h-36h，发酵结束后进行灭酶处理；马克斯克鲁维酵母在底物诱导条件下能够分泌木聚糖酶、葡聚糖酶等水解酶，有效降解阿拉伯木聚糖的不可溶性分子基团；

10、（7）超声处理：步骤（6）灭酶处理后冷却，加水搅拌均匀后进行超声处理，超声处理后进行离心分离，得水溶性阿拉伯木糖醇上清液；

11、（8）醇沉提取：向步骤（7）麦麸阿拉伯木糖醇上清液中加入4~5倍体积的无水乙醇进行醇沉，沉淀冷冻干燥得高水溶性麦麸阿拉伯木聚糖；

12、所述的份数为重量份。

13、进一步地，步骤（1）中的麦麸为粉碎后过80目筛的麦麸，酶解液过滤采用60~80目的无纺纱布。

14、进一步地，步骤（2）于80~90℃条件下干燥6~8h，超微粉碎后过100目筛；步骤（4）于80~90℃条件下干燥6~8h，超微粉碎后过120目筛。

15、进一步地，步骤（5）中发酵条件为温度29~31℃，湿度75~80%。

16、进一步地，步骤（6）中发酵条件为29-31℃。

17、进一步地，灭酶处理的条件为95~110℃处理8~15min。

18、进一步地，步骤（7）中超声处理的功率为200~300w，处理时间为30~40min。

19、进一步地，步骤（8）在0~4℃下醇沉18~24h，沉淀在-20~-30℃条件下冷冻干燥8~12h得高水溶性阿拉伯木聚糖。

20、本发明取得的有益效果：

21、本发明通过对麦麸进行酶解预处理、超微粉碎、挤压膨化破壁、一次菌酶和二次菌酶协同处理，后经超声和醇沉处理得水溶性阿拉伯木聚糖，各方法之间通过协同作用提高了水溶性阿拉伯木聚糖的水溶性和得率，建立了麦麸高水溶性阿拉伯木聚糖的绿色高效提取方法。

技术特征：

1.一种从麦麸中提取水溶性阿拉伯木糖醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的从麦麸中提取水溶性阿拉伯木糖醇的方法，其特征在于，步骤（1）中的麦麸为粉碎后过80目筛的麦麸，酶解液过滤采用60~80目的无纺纱布。

3.根据权利要求1所述的从麦麸中提取水溶性阿拉伯木糖醇的方法，其特征在于，步骤（2）于80~90℃条件下干燥6~8h，超微粉碎后过100目筛；步骤（4）于80~90℃条件下干燥6~8h，超微粉碎后过120目筛。

4.根据权利要求1所述的从麦麸中提取水溶性阿拉伯木糖醇的方法，其特征在于，步骤（5）中发酵条件为温度29~31℃，湿度75~80%。

5.根据权利要求1所述的从麦麸中提取水溶性阿拉伯木糖醇的方法，其特征在于，步骤（6）中发酵条件为29-31℃。

6.根据权利要求1所述的从麦麸中提取水溶性阿拉伯木糖醇的方法，其特征在于，灭酶处理的条件为95~110℃处理8~15min。

7.根据权利要求1所述的从麦麸中提取水溶性阿拉伯木糖醇的方法，其特征在于，步骤（7）中超声处理的功率为200~300w，处理时间为30~40min。

8.根据权利要求1所述的从麦麸中提取水溶性阿拉伯木糖醇的方法，其特征在于，步骤（8）在0~4℃下醇沉18~24h，沉淀在-20~-30℃条件下冷冻干燥8~12h得高水溶性阿拉伯木聚糖。

技术总结本发明公开了一种从麦麸中提取水溶性阿拉伯木糖醇的方法，依次对麦麸进行预处理、初次超微粉碎、挤压膨胀破壁、二次超微粉碎、一次菌酶协助破壁、二次菌酶协同处理、超声处理和醇沉提取，获得高水溶性麦麸阿拉伯木聚糖。本发明步骤之间通过协同作用提高了水溶性阿拉伯木聚糖的水溶性和得率，建立了麦麸高水溶性阿拉伯木聚糖的绿色高效提取方法，通过该方法阿拉伯木糖醇的得率能够达到90%以上，水溶性阿拉伯木糖醇占比达到30%以上。技术研发人员：陶海腾,崔波,于滨,赵海波,张政,刘桂梅,李渐鹏受保护的技术使用者：齐鲁工业大学（山东省科学院）技术研发日：技术公布日：2024/6/18