青稞中Β葡聚糖提取和纯化工艺.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200810046375.6

申请日:

2008.10.27

公开号:

CN101724666A

公开日:

2010.06.09

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):C12P 19/14变更事项:专利权人变更前权利人:吴志华变更后权利人:西藏天知生物科技开发有限公司变更事项:地址变更前权利人:850000 西藏自治区拉萨市金珠西路189号西藏天知生物公司变更后权利人:850000 西藏自治区拉萨市金珠西路189号西藏天知生物科技开发有限公司登记生效日:20130122|||文件的公告送达IPC(主分类):C12P 19/14收件人:蒋文豪文件名称:视为未提出通知书|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C12P 19/14申请日:20081027|||公开

IPC分类号:

C12P19/14; C08B37/02

主分类号:

C12P19/14

申请人:

吴志华

发明人:

吴志华; 严冬

地址:

610041 四川省成都市武侯区桐梓林中路1号6栋3单元5楼14号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了一种青稞中β-葡聚糖提取和纯化工艺。按以下步骤顺次进行:a)取青稞粉碎过60目筛;b)85℃干燥灭酶2小时,按料水比1∶22加水,c)加碳酸钠调pH8.0,80℃提取1.5h,放冷,离心,得上清液。d)调上清液pH值为6.0,按4u/g加入耐高温a-淀粉酶,水浴温度为90-95℃进行酶解去淀粉30min,碘液检查不含淀粉为止,冷却至室温。e)调pH为4.5,冷藏过液,离心,得上清液。f)调pH8.0,加0.25g胰酶(溶解后加入),47℃酶解2.5h,离心得上清液。g)上清液调pH为7.0,加入乙醇至含醇量为70%,冷藏过夜。h)过滤得沉淀,沉淀加50倍水溶解,加入乙醇至含醇量为75%,冷藏过夜。i)过滤得沉淀,冷冻干燥。

权利要求书

1: 一种青稞中β-葡聚糖提取和纯化工艺,其特征是:按以下步骤顺次进行: a)、取青稞粉碎过60目筛; b)、85℃干燥灭酶2小时,按料水比1∶22加水; c)、加碳酸钠调PH8.0,80℃提取1.5h,放冷,离心,得上清液; d)、调上清液PH值为6.0,按4u/g加入耐高温a-淀粉酶,水浴温度为90-95℃进行酶解去淀粉30min,碘液检查不含淀粉为止,冷却至室温; e)、调PH为4.5,冷藏过液,离心,得上清液。f)、调PH8.0,加0.25g胰酶(溶解后加入),47℃酶解
2: 5h,离心得上清液; g)、上清液调PH为7.0,加入乙醇至含醇量为70%,冷藏过夜; h)、过滤得沉淀,沉淀加50倍水溶解,加入乙醇至含醇量为75%,冷藏过夜。 i)、过滤得沉淀,冷冻干燥。 2.根据权利要求1所述青稞中β-葡聚糖提取和纯化工艺,其特征是:所述b)、85℃干燥灭酶2小时,按料水比1∶22加水:c)、加碳酸钠调PH8.0,80℃提取1.5h,放冷,离心,得上清液;d)、调上清液PH值为6.0,按4u/g加入耐高温a-淀粉酶,水浴温度为90-95℃进行酶解去淀粉30min,碘液检查不含淀粉为止,冷却至室温。

说明书


青稞中β-葡聚糖提取和纯化工艺

    【技术领域】

    本发明涉及植物成分的提取方法,特别是青稞中β-葡聚糖提取和纯化工艺。

    背景技术

    青稞是禾本科大麦属的一种禾谷类作物,因其内外颖壳分离,籽粒裸露,故又称裸大麦、元麦、米大麦。青稞具有丰富的营养价值和特殊功效,青稞是世界上麦类作物中β一葡聚糖最高的作物,据检测青稞β-葡聚糖平均含量为6.57%,优良品种青稞25可8.6%,是小麦平均含量的50倍。β-葡聚糖通过减少肠道粘膜与致癌物质的接触和间接抑制致癌维生物作用来预防结肠癌;通过降血脂和降胆固醇的合成预防心血管疾病:通过控制血糖防治糖尿病。具有提高机体防御能力、调节生理节律的作用。

    本发明从青稞中提取具有丰富的营养价值和特殊功效β-葡聚糖,确定了先碱提后酶解淀粉的提取和纯化工艺。

    【发明内容】

    本发明的目的是提供一种青稞中β-葡聚糖提取和纯化工艺,以使青稞中β-葡聚糖提取率和纯度更高,符合工业大生产要求。

    本发明的目的通过以下技术方案实现:一种青稞中β-葡聚糖提取和纯化工艺,按以下步骤顺次进行:a)、取青稞粉碎过60目筛;b)、85℃干燥灭酶2小时,按料水比1∶22加水,c)、加碳酸钠调PH8.0,80℃提取1.5h,放冷,离心,得上清液。d)、调上清液PH值为6.0,按4u/g加入耐高温a-淀粉酶,水浴温度为90-95℃进行酶解去淀粉30min,碘液检查不含淀粉为止,冷却至室温。e)、调PH为4.5,冷藏过液,离心,得上清液。f)、调PH8.0,加0.25g胰酶(溶解后加入),47℃酶解2.5h,离心得上清液。g)、上清液调PH为7.0,加入乙醇至含醇量为70%,冷藏过夜。h)、过滤得沉淀,沉淀加50倍水溶解,加入乙醇至含醇量为75%,冷藏过夜。i)、过滤得沉淀,冷冻干燥。

    本发明以理论为依据,以实验为基础,并经实验反复验证,本工艺地青稞中β-葡聚糖提取率相对较高,且满足工业大生产要求,可以直接应用在工业生产中。

    【具体实施方式】

    青稞中β-葡聚糖的制备工艺按以下步骤顺次进行:a)、取青稞粉碎过60目筛;b)、85℃干燥灭酶2小时,按料水比1∶22加水,c)、加碳酸钠调PH8.0,80℃提取1.5h,放冷,离心,得上清液。d)、调上清液PH值为6.0,按4u/g加入耐高温a-淀粉酶,水浴温度为90-95℃进行酶解去淀粉30min,碘液检查不含淀粉为止,冷却至室温。e)、调PH为4.5,冷藏过液,离心,得上清液。f)、调PH8.0,加0.25g胰酶(溶解后加入),47℃酶解2.5h,离心得上清液。g)、上清液调PH为7.0,加入乙醇至含醇量为70%,冷藏过夜。h)、过滤得沉淀,沉淀加50倍水溶解,加入乙醇至含醇量为75%,冷藏过夜。i)、过滤得沉淀,冷冻干燥。

    具体实验研究如下:

    1材料与方法

    1.1主要试剂

    95%乙醇(分析纯);碳酸钠(分析纯);盐酸(分析纯);氢氧化钠(分析纯);耐高温a-淀粉酶;胰酶;果胶酶。

    1.2主要试验仪器

    水浴锅;离心机;紫外分光光度计;PH酸度计;旋转蒸发仪;恒温振摇床。

    1.3试验方法

    1.3.1考察是否粉碎对提取的而影响

    取青稞粒、青稞粉各两份,编号分别为1、2;3、4,每份80g,按料水比1∶22加水,并调PH8.0,提取1.5h,放冷,离心。得上清液。新配制100u/ml耐高温a-淀粉酶液,调上清液PH值为6.0,水浴温度为90-95℃,加入新配制的耐高温a-淀粉酶液5ml,去淀粉30min,碘液检查不含淀粉为止,冷却至室温。调PH为4.5,冷藏过液,离心,得上清液。调PH8.0,加0.25g胰酶(溶解后加入),47℃酶解2.5h。离心得上清液。上清液调PH为7.0,加入乙醇至含醇量为70%,冷藏过夜。干燥沉淀,测定含量并记录测定结果。

    1.3.2烘烤、干燥灭酶方法比较

    取其中90g分成均匀3份,用微波炉高火档分别烘烤灭酶5min、15min、30min,观察效果。100g粉碎过3号筛后置烘箱(80℃)干燥灭酶2h。随时观察效果。

    1.3.3考察是否搅拌对提取的影响

    取4份日喀则青稞粉,每份40g,编号为1、2、3、4,按料水比1∶22加水,并调PH8.0,1、2水浴提取(不搅拌)1.5h,3、4搅拌提取(搅拌器)提取1.5h,放冷,离心。得上清液。新配制100u/ml耐高温a-淀粉酶液,调上清液PH值为6.0,水浴温度为90-95℃,加入新配制的耐高温a-淀粉酶液5ml,去淀粉30min,碘液检查不含淀粉为止,冷却至室温。调PH为4.5,冷藏过液,离心,得上清液。调PH8.0,加0.25g胰酶(溶解后加入),47℃酶解2.5h。离心得上清液。上清液调PH为7.0,加入乙醇至含醇量为70%,冷藏过夜。干燥沉淀,测定含量并记录测定结果。

    1.3.4考察加热回流灭酶方法

    本次实验考察青稞提取前经95%乙醇加热回流处理对葡聚糖提取效果影响。

    称取青稞粉适量,按1∶6倍量加95%乙醇加热回流2h,所得青稞渣挥乙醇后干燥,分成三份,每份30g。按料液比1∶22加水,20%碳酸钠溶液调PH为8.0,于70℃水浴提取1.5h,离心得上清液。调PH为6.0,按4u/g加入耐高温a-淀粉酶,于90~95℃水浴酶解30min。所得提取液加水至600ml,调PH为7.0。

    分别精密量取1ml至25ml容量瓶,加适量水,于70℃水浴溶解完全,放置室温后加水至刻度,至冰箱冷藏。精密量取1ml至10ml量瓶,加水补至2ml,加4ml刚果红溶液反应10min,测最大吸收峰,545nm下吸收度。计算β-葡聚糖含量。

    1.3.5考察青稞中β-葡聚糖的超声提取和煎煮水提方法

    取青稞适量拣选除杂,适当破碎,称取两份,各100g,各加600ml95%乙醇浸渍过夜。倾浸渍液,取青稞加95%乙醇加热回流三次,每次1小时。滤出青稞,挥乙醇后干燥。两份分别为A 94g;B 93.1g。取A份,加1000mlPH8.5碳酸钠溶液,加入1/150倍的淀粉酶0.627g,于超声机(60℃~70℃)超声三次,每次1h。纱布过滤,冷藏。加稀盐酸调PH至4.5,加0.3g糖化酶,60℃水浴酶解40分钟。离心。取B份,加1000mlPH8.5碳酸钠溶液,加入1/150倍的淀粉酶0.627g,水提煎煮三次,每次1小时。纱布过滤,冷藏。加稀盐酸调PH至4.5,加0.3g糖化酶,60℃水浴酶解40分钟。离心。醇沉A、B至含醇量60%,静置过夜,过滤,取沉淀溶解月5倍量水,加20%硫酸铵,反应6小时,离心。所得沉淀用2倍量异丙醇洗涤2次,60℃真空干燥。

    1.3.6考察水浴碱提和旋转碱提

    取青稞适量拣选除杂,适当破碎,过2号筛,得215g青稞粉。加800ml80%乙醇,搅拌均匀,再加100ml80%乙醇,加热回流2小时。挥乙醇,得青稞粉,干燥。各取50g青稞粉共两份,分别加15倍水,调PH至8,80℃提取两次,每次1.5h,一份为水浴加热,一份旋转加热。纱布过滤,得滤液A、B。分别调PH为6,加1.69g淀粉酶65℃水浴0.5h,浓缩至250ml,再醇沉至含醇量75%,过夜。回收乙醇,沉淀真空干燥。

    1.3.7考察耐高温α-淀粉酶加入量

    称取青稞约1000g,拣选除杂。粉碎过3号筛后置烘箱(85℃)干燥灭酶1h,粉碎过1号筛。取过120目青稞粉600g,分成均匀两份,每份300g,分别用1000ml95%乙醇回流2h。控制温度在80℃左右。静置放冷后回收乙醇,青稞渣挥干乙醇,置烘箱60℃至完全干燥。收集并称量备用。

    (1)取青稞渣,称量并记录。分别分成甲1/3、乙1/3、丙1/3,均加入10倍量水。其中甲用20%碳酸钠溶液调PH值为7.0,乙PH值调为8.0,丙PH值调为9.0,观察调PH值后溶液颜色变化。提取方法:于80℃水浴提取两次,每次1h。合并提取液,离心,收集上清液。甲、乙、丙液均用稀盐酸调PH值为6.0,于90℃~95℃水浴预热3min后,加入耐高温a-淀粉酶液(根据上一步淀粉含量结果考虑分别按4u/g、8u/g、12u/g酶加入量),酶解30min后取样用碘测试液测淀粉,比色。根据情况考虑是否再酶解30min。酶解完毕后于100℃沸水灭酶10min。用碘测试液测淀粉,比色。

    (2)取青稞渣,称量并记录。分别分成I 1/3、II 1/3、III 1/3,均加入5倍量水,于65℃糊化1h,(13∶15)再调PH值为6.0,加耐高温a-淀粉酶液(分别按15u/g、100u/g、200u/g)于90℃~95℃水浴酶解1h,酶解完毕后于100℃沸水灭酶10min。用碘测试液测液中淀粉多寡,考察酶解效果。

    1.3.8考察先碱提再酶解淀粉提取方法与先糊化酶解淀粉再碱提提取方法

    称取青稞约150g,拣选除杂。置烘箱(85℃)干燥灭酶1h。粉碎。过4号筛。乙醇回流去脂除酶。取青稞粉,用600ml 95%乙醇回流2h。控制温度在80℃左右。静置放冷后回收乙醇,适当挥乙醇,再置烘箱80℃至完全干燥。称量备用。

    称取120g,分成A、B 2份,每份60g。再将A分成a、b、c 3份,每份20g;将B分成d、e、f每份20g。

    (1)先碱提再酶解淀粉提取方法

    1、取青稞渣(20g),加入10倍量水(200ml)。用20%碳酸钠溶液调PH值为8.0

    提取方法:于80℃水浴提取2h。离心10min(4500r/min),收集上清液。

    2、用稀盐酸调上清液PH值为6.0,于90℃~95℃水浴预热3min后,加入耐高温a-淀粉酶液(按4u/g酶加入量),酶解1h,酶解完毕后于100℃沸水灭酶10min。

    3、a、b、c液分别过滤,放冷后测PH值并用20%碳酸钠溶液调PH值为8.0。

    4、搅拌加乙醇至含醇量达75%,醇沉过夜(冰箱4℃)。

    5、过滤醇沉液,收集沉淀。

    (2)先糊化酶解淀粉再碱提提取方法

    1、取青稞渣(20g),加入5倍量水(100ml),于65℃糊化1h,再用稀盐酸调PH值为6.0,加耐高温a-淀粉酶液(按100u/g)于90℃~95℃水浴酶解1h,酶解完毕后于100℃沸水灭酶10min。

    2、离心得沉淀,加10倍量水,用20%碳酸钠溶液调PH值为8.0,水浴80℃旋转提取2h。再离心收集上清液,过滤。

    3、加乙醇至含醇量达55%醇沉过夜(冰箱4℃)。

    4、过滤醇沉液,收集沉淀。

    1.3.9筛选碱液提取工艺条件,优选提取参数。

    (1)正交试验

    取青稞粉碎过筛,于80℃灭酶1h。称取九份,每份30g,编号1-9,置1000ml烧杯,按正交试验因素水平表进行碱液提取(用20%碳酸钠溶液调PH)。所得提取液经5000r/min离心10min,得上清液,调体积至600ml,用稀盐酸调PH值至6,于90~95℃水浴,按4u/g加耐高温α-淀粉酶酶解淀粉30min。所得提取液调PH至7。

    精密量取各提取液1ml至25ml容量瓶,加适量水,于70℃水浴溶解完全,放置室温后加水至刻度,至冰箱冷藏。精密量取1ml至10ml量瓶,加水补至2ml,加4ml刚果红溶液反应10min,测最大吸收峰处波长,及545nm下吸收度,计算β-葡聚糖含量。公式:C=144.3091A-3.2990  R=0.9894。

    表2-1正交试验因素水平表

    (2)正交试验验证

    将上述所得1到9号提取液浓缩至200ml,加95%乙醇醇沉至含醇量为75%,冷藏过夜,真空抽滤得沉淀,干燥。称重,分别精密称取0.01g,至25ml容量瓶,加适量水于70℃水浴溶解,放置至室温,精密量取1ml至10ml量瓶,补水至2ml,再加新配刚果红溶液4ml,反应10min,测最大吸收峰处波长,及545nm下吸收度,计算含量。

    1.3.10乙醇醇沉浓度

    本次实验比较醇沉含醇量50%~80%范围内最佳醇沉浓度。

    取青稞见须按除杂后,粉碎过4号筛,烘箱80℃干燥1h,按料液比为1∶22,PH值调为8.0,于80℃水浴提取1.5小时。按4u/g加耐高温α-淀粉酶酶解淀粉,浓缩至适量,分成4份,分别醇沉至50%、60%、70%、80%,冷藏过夜。离心得沉淀,干燥后刚果红法测B-Glucan纯度。

    1.3.11比较不同提取方法

    取3份日喀则青稞粉,每份40g,编号为1、2、3,按料水比1∶22加水,并调PH8.0,1一次碱提1.5h,2二次碱提(1.5h×2),3微波提取(810w,12min),放冷,离心。得上清液。新配制100u/ml耐高温a-淀粉酶液,调上清液PH值为6.0,水浴温度为90-95℃,加入新配制的耐高温a-淀粉酶液5ml,去淀粉30min,碘液检查不含淀粉为止,冷却至室温。调PH为4.5,冷藏过液,离心,得上清液。上清液调PH为7.0,加入乙醇至含醇量为70%,冷藏过夜。干燥沉淀,测定含量并记录测定结果。

    1.4青稞β-葡聚糖纯化研究

    1.4.1青稞β-葡聚糖的去除蛋白质研究

    本次实验考察胰酶酶解蛋白质结合等电点法除蛋白质效果。

    (1)考马斯亮蓝法标准曲线绘精密称取牛血清白蛋白0.00502g,加水定容于50ml量瓶。的100ug/ml牛血清白蛋白溶液。精密称取考马斯亮蓝G250 0.05g,加90%乙醇25ml,85%磷酸50ml溶解,补水至500ml,的考马斯亮蓝溶液。按下表测紫外吸收度。

    表2-2考马斯亮蓝法标准曲线测定结果表

    标准曲线:C=203.5046+3.9062  R=0.9818

    (2)取青稞,按最佳提取工艺提取,再按0.25g/40g胰酶量,ph8,47℃水浴下酶解2.5h,测蛋白质、葡聚糖含量,在调ph4.5,冷藏过夜,测蛋白质、葡聚糖含量。

    1.4.2青稞β-葡聚糖过氧化氢、活性炭脱色考察

    按最佳工艺提取青稞两份A、B,每份50g,所得提取液用胰酶结合等电点法除蛋白质,冷藏。离心,得上清液A液和B液。

    A液共900ml,量取450ml,分成9份,每份50ml。按下表进行脱色实验。稀释10倍,刚果红法测葡聚糖含量。

    B液共500ml,分成5份,每份100ml,按下表进行脱色,脱色后测葡聚糖提取率。

    1.4.3大孔树脂纯化方法

    取提取粗品5g溶解于500ml,调PH4.5,4℃过夜。然后再调PH7.0取250ml直接醇沉。另外250ml过大孔树脂柱。

    (1)大孔树脂预处理

    首先用饱和食盐水(36-100)浸泡18-20h,然后放尽盐水,用清水漂洗净使排出的水不显黄色,再用2%-4%NaoH溶液浸泡2-4h,放尽后再冲洗树脂至水接近中性待用。

    (2)过柱

    过D101大孔吸附树脂,用蒸馏水洗至再洗脱液中加入95%乙醇至无沉淀为止,洗脱液浓分四段收集,分别为100ml、100ml、70ml、100ml。分别从中各取1ml加水1ml进行含量测定。

    1.4.4青稞β-葡聚糖粗品中果胶的去除

    精密称定青稞提取物粗品1g(纯度为34%),加50ml水,按120u/g,加果胶酶,调PH值为4.5,于恒温摇床中振摇5h,温度为50-55℃,120r/min,观察溶解情况,冷却,调PH值为7.0,醇沉过夜。抽滤并干燥沉淀回收乙醇。测定含量。

    1.4.5硫酸铵沉淀纯化

    取提取粗品5g溶解于500ml水后,在20-30%的硫酸铵溶液中再次沉淀,4℃冷藏过夜,过滤的沉淀,沉淀用透析袋透析后,溶液加乙醇至含醇量为75%,醇沉过夜,得沉淀,测定其含量。

    2结果与分析

    2.1提取实验结果与分析

    2.1.1是否粉碎对提取的影响考察结果

    表2-3粉碎对提取的影响考察结果表

      编号  干燥物重量  最大吸收峰  纯度(%)  提取率(%)  1  0.5392  545.5nm  51.15  1.01  2  0.6910  545nm  52.66  1.15  3  1.0766  545nm  72.95  2.03  4  1.4328  545nm  69.92  2.14

    实验结果表明:粉碎可提高提取纯度和提取率。

    2.1.2烘烤、干燥灭酶放法比较结果

    实验结果表明:取其中用微波炉高火档分别烘烤灭酶5min、15min、30min,观察效果。100g粉碎过3号筛后置烘箱(80℃)干燥灭酶2h。根据观察结果,选择烘箱(80℃)干燥灭酶2h烘烤方式。

    2.1.3是否搅拌对提取的影响考察结果

    表2-4否搅拌对提取的影响考察结果表

      编号  干燥物重量  最大吸收峰  纯度(%)  提取率(%)  1  0.5492  545.5nm  81.15  1.11  2  0.6810  545nm  72.66  1.24

      编号  干燥物重量  最大吸收峰  纯度(%)  提取率(%)  3  1.1666  545nm  72.95  2.21  4  1.3327  545nm  69.92  2.44

    实验结果表明搅拌能够提高提取率和提取纯度。

    2.1.4加热回流灭酶方法考察结果

    表2-5加热回流灭酶方法考察结果表

      序号  A  B  C  平均值  最大吸收峰处波长(nm)  545  545.5  546  545nm处吸收度(ABS)  0.1717  0.1964  0.1843  含量(ug/ml)  21.48  25.04  23.30  β-Glucan提取率(%)  2.1  2.5  2.3  2.3

    数据与表5未加热回流直接碱提数据比较说明用95%乙醇加热回流过的碱液提取青稞,β-葡聚糖提取率较低,损失较大。且耗用试剂量大,不予采用。

    2.1.5青稞中β-葡聚糖的超声提取和煎煮水提方法考察结果

    实验结果:的超声波提取方法干燥沉淀A 4.3g,水提煎煮提取方法干燥沉淀4.5g。

    2.1.6水浴碱提和旋转碱提考察结果

    实验结果:得干燥物水浴碱提0.9g;旋转碱提0.7g。选择水浴碱提为提取方法。

    2.1.7耐高温α-淀粉酶加入量考察结果

    实验结果:

    方法(1)对应甲、乙、丙的酶解液加碘液均不变色,丙最小用量4u/g,达到酶解完全效果。

    方法(2)对应I、II、III的酶解液加碘液I变色,对应酶用量18、107、204u/g,即100u/g酶解完全。

    2.1.8先碱提再酶解淀粉提取方法与先糊化酶解淀粉再碱提提取方法考察结果

    实验结果:沉淀干燥后得a 0.7g b 1.0g c 0.9g d 0.2g(e,f物沉淀)各取0.01g,定容于100ml,刚果红法比色,545nm处,吸收度分别为:0.403、0.406、0.424、0.315。则方法(1)含量较方法(2)高。先碱提后酶解淀粉较好。

    2.1.9正交试验结果

    (1)正交实验结果

    表2-6正交实验数据结果表

    表2-7正交实验分析表

    实验数据结果表明:碱液提取过程中,因素B>D>A>C,即料液比>提取时间>提取温度>碱液PH值,最佳组合为A3B3C1D2,即料液比为1∶22,提取液PH值调为8.0,于80℃水浴提取1.5小时。

    (2)正交验证实验结果

    表2-8干燥后数据结果表

      序  号  称取量  (g)  最大吸收  峰波长  (nm)  545nm下  吸收度  (ABS) 25ml量瓶供试 品中β-葡聚糖 含量(ug/ml)  粗品中β-  葡聚糖含  量(%) 青稞中β-葡聚 糖提取率(%)  1  0.0100  549.0  0.3617  97.80  38.04  0.90  2  0.0100  547.0  0.5547  153.50  24.45  1.41  3  0.0104  545.0  0.5134  141.58  38.37  1.13  4  0.0105  545.0  0.5059  139.41  34.03  0.33  5  0.0103  544.0  0.4740  130.21  33.19  0.53  6  0.0100  545.5  0.5198  143.43  31.60  1.67  7  0.0103  544.0  0.4728  129.86  35.86  1.16  8  0.0104  544.0  0.4594  125.99  31.52  1.21  9  0.0101  545.5  0.4481  122.73  30.29  1.62

    表2-9干燥后正交实验设计结果分析表

    实验数据分析结果表明:最佳组合仍为A3B3C1D2。即料液比为1∶22,提取液PH值为8.0,于80℃水浴提取1.5小时。

    2.1.10乙醇醇沉浓度考察结果

    表2-10乙醇醇沉浓度考察结果表

      醇沉浓度  50%  60%  70%  80%  最大吸收峰处波长(nm)  545.0  545.0  544.5  544.0  545nm处吸收度(ABS)  0.4979  0.4774  0.5223  0.4993  含量(ug/ml)  68.55  65.59  72.07  68.75  B-Glucan提取率(%)  2.29  2.19  2.40  2.29

    实验结果表明醇沉浓度70%最好。

    2.1.11不同提取方法比较结果

    表2-11不同提取方法比较结果表

      提取方法  吸光度值  最大吸收峰(nm)  纯度(%)  微波提取  0.1922  545  67.04  一次碱提  0.2064  545.5  65.32  二次碱提  0.1786  545  58.71

    实验结果表明:微波提取结果最好,但是提取难度较大,二次碱提不仅麻烦且纯度不理想,故采用一次碱提。

    2.2青稞纯化实验研究结果

    2.2.1青稞的β-葡聚糖除蛋白质的考察结果

    表2-12去蛋白质实验结果表

    实验结果表明:除蛋白质效果明显,并对对葡聚糖影提取率响不大。

    2.2.2过氧化氢、活性炭脱色考察结果

    表2-13A液9份实验结果表

    表2-14B液5份实验结果表

    试验结果表明:10%的过氧化氢加入量1.8ml/g,提取率最多。除2号外,混合1-9号,浓缩至200ml,醇沉75%,离心得沉淀,干燥测纯度,过氧化氢脱色后的沉淀干燥后,色黄白,测纯度4.83%,损失过大,该法不可取。混合活性炭脱色的1-4号,浓缩至170ml,此时提取液变浑浊,再用活性炭脱色,醇沉,沉淀干燥,得0.8227g,测得平均纯度为21.1%,有一定损失,且所得干燥物仍然色深,脱色无效果。

    2.2.3大孔树脂纯化实验结果

    表2-15大孔树脂纯化实验测定结果表

      序号  体积(ml)  吸光度  最大吸收峰  1  100  0.7883  541  2  100  0.7840  540.5  3  70  0.7902  541  4  100  0.4808  545

    表2-16干膏率含量测定结果(取50ml测)

      序号  蒸发皿重量  蒸发皿重量  重量  纯度  1  58.1588  58.4778  0.638  3.462736  2  65.9153  66.2990  0.7674  2.862673  3  56.4208  56.8041  0.53662  2.889003  4  63.2491  63.2956  0.093  14.28646

    实验结果表明大孔树脂纯化方法不可行,含量反而下降。不予采用。

    2.2.4青稞β-葡聚糖粗品中果胶的去除考察结果

    表2-17青稞β-葡聚糖粗品中果胶的去除考察结果表

      序号  1  2  3  最大吸收峰(nm)  0.1375  0.1115  0.1531  吸光度(ABS)  542  544  543  纯度(%)  9.96  8.65  10.24

    实验结果表明果胶酶去除果胶不理想,并造成青稞中β-葡聚糖严重损失。不予采用。

    2.2.5硫酸铵沉淀纯化结果

    表2-18硫酸铵沉淀前后比较表

      最大吸收峰(nm)  纯度(%)  纯化前  545  42.5  纯化后  545  43.6

    实验结果表明:经硫酸铵沉淀后,β-葡聚糖粗品纯度提高不大,且透析过程复杂,不予采用。

    3讨论

    通过单因素实验,加热乙醇回流灭酶β-葡聚糖提取率较低,损失较大。且耗用试剂量大,不予采用。粉碎对提取效果的影响较大,粉碎后不仅提取率增加提取纯度也有所提高,所以待提取物需要粉碎。粉碎后采用80℃烘干2h,提取方法选择碱提,并以一次碱提效果最好。碱提中先碱提后酶解淀粉较好,耐高温α-淀粉酶加入量4u/g,即可去除淀粉。提取液醇沉,乙醇浓度为70%,效果最好。

    通过正交实验确定了青稞中提取β-葡聚糖的工艺条件,为料液比为1∶22,提取液PH值为8.0,于80℃水浴提取1.5小时。

    通过纯化实验表明酶法和等电点去除蛋白质都能达到良好的效果,采用二者去除蛋白质,但脱色实验表明,脱色无效果,且影响β-葡聚糖提取率,不能采用。大孔树脂纯化实验和硫酸铵沉淀纯化结果都不理想,不采用。

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本发明公开了一种青稞中-葡聚糖提取和纯化工艺。按以下步骤顺次进行:a)取青稞粉碎过60目筛;b)85干燥灭酶2小时,按料水比122加水,c)加碳酸钠调pH8.0,80提取1.5h,放冷,离心,得上清液。d)调上清液pH值为6.0,按4u/g加入耐高温a-淀粉酶,水浴温度为90-95进行酶解去淀粉30min,碘液检查不含淀粉为止,冷却至室温。e)调pH为4.5,冷藏过液,离心,得上清液。f)调pH8。

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