一種連續(xù)從油莎豆中提取淀粉和多糖的方法及其多糖產(chǎn)品與流程

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導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>有機(jī)化合物處理,合成應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明涉及油莎豆開發(fā)利用領(lǐng)域，具體而言，涉及一種連續(xù)從油莎豆中提取淀粉和多糖的方法及其多糖產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

油莎豆，又名油莎草，原產(chǎn)于非洲地中海沿岸，屬于禾本科一年生植物。油莎豆是一種優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、綜合利用價(jià)值很高的油、糧多用新型作物，也是美化、綠化環(huán)境的觀賞植物。該品種適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)量高，已廣泛引進(jìn)種植在我國的黑龍江、河北等地。

油莎豆的淀粉含量高達(dá)30％左右，且油莎豆淀粉經(jīng)羥甲基化后，熱糊和冷糊均有較好的穩(wěn)定性，并具有易糊化、凍溶性穩(wěn)定、透明度高等特點(diǎn)，是制造果膠、卡拉膠、冷飲的優(yōu)良原料。但目前，油莎豆的開發(fā)利用尚不完全，淀粉的提取率低，純度也相對(duì)較低，不利于油莎豆?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的充分利用。

油莎豆是一種重要的油料作物，制取油豆沙油是利用油莎豆的主要途徑之一。目前，對(duì)油莎豆的利用僅限于從油莎豆中提取油脂，而對(duì)其中所含的淀粉和多糖類物質(zhì)沒有進(jìn)一步開發(fā)利用，造成資源浪費(fèi)。鑒于此，本發(fā)明提出一種連續(xù)從油莎豆中提取淀粉和多糖的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于提供一種連續(xù)從油莎豆中提取淀粉和多糖的方法，該方法能夠連續(xù)的從油莎豆中提取得到淀粉和多糖，工藝簡(jiǎn)單，容易實(shí)施，且淀粉和多糖的提取率高，純度大。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種油莎豆的多糖產(chǎn)品，該多糖產(chǎn)品中所用的油莎豆多糖，純度大、質(zhì)量好，進(jìn)而使得該多糖產(chǎn)品的品質(zhì)高。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

一種連續(xù)從油莎豆中提取淀粉和多糖的方法，其包括：

將油莎豆與濃度為1.5～2wt％的石灰水混合，于55～60℃下浸泡5～8h后，勻漿處理并過濾，得勻漿液和濾渣，其中油莎豆與石灰水的料液比為1：8～12；

將勻漿液進(jìn)行超聲處理后，靜置12～24h，離心，得淀粉提取物；以及

將濾渣與水混合，滅菌處理后，得到濾渣液，用酸調(diào)節(jié)濾渣液的ph至4.5～5.5后，再將活化后的復(fù)合酶劑與濾渣液混合，進(jìn)行酶解處理后，離心，得多糖提取物。

一種油莎豆的多糖產(chǎn)品，其包括由上述方法所制得的多糖，以及食品學(xué)上可接受的添加劑。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

本公開內(nèi)容提供的這種油莎豆中淀粉和多糖的提取方法，采用石灰水浸泡及勻漿工藝，得到勻漿液和濾渣，再采用不同的處理方法以及工藝參數(shù)，從勻漿液中分離提取得到油莎豆淀粉提取物，從濾渣中分離提取得到油莎豆多糖提取物，從而大幅提高了油莎豆中淀粉和多糖的提取率和純度。此外，該方法能夠連續(xù)的從油莎豆中提取得到淀粉和多糖，所需要的工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，容易實(shí)施，且無須使用有機(jī)溶劑，綠色環(huán)保。

該方法提取的多糖可以用來制備多種油莎豆的多糖制品，由于多糖的純度高，且在復(fù)合酶劑的作用下，多以短鏈多糖的形式存在，甜度高，因此所制得的油莎豆多糖產(chǎn)品的品質(zhì)高。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

本實(shí)施方式提供一種連續(xù)從油莎豆中提取淀粉和多糖的方法，其包括以下步驟：

步驟s1：將油莎豆與濃度為1.5～2wt％的石灰水混合，于55～60℃下浸泡5～8h后，勻漿處理并過濾，得勻漿液和濾渣，其中油莎豆與石灰水的料液比為1：8～12。

由于油莎豆塊莖中含有果膠物質(zhì)，采用石灰水浸泡，由于石灰水為堿性，能夠溶解部分果膠物質(zhì)，因此能夠降低提取過程中的溶液粘度，從而提高淀粉和多糖的提取率。

浸泡時(shí)，石灰水的濃度為1.5～2wt％，或者為1.6～1.9wt％，或者為1.7～1.8wt％。其中，油莎豆與石灰水的料液比為1：8～12，或者為1：9～10。發(fā)明人經(jīng)多年研究表明，當(dāng)石灰水的濃度、以及料液比在這些濃度范圍中時(shí)，石灰水的堿性適宜，對(duì)果膠類物質(zhì)的溶解效果好，有助于淀粉和多糖類成分的溶出提取。

進(jìn)一步的，在油莎豆與石灰水混合前，將油莎豆粉碎至10～30目，或者為15～25目，或者為20目。將油莎豆粉碎成粒狀，有利于加速油莎豆的溶脹，提高油莎豆中淀粉和多糖等物質(zhì)的溶出效率。

進(jìn)一步的，在制備勻漿液和濾渣的過程中，還包括：油莎豆經(jīng)勻漿處理后過160～180目篩，將所得到的濾液于2500～3000rmp下離心10～15min。可選擇的，油莎豆經(jīng)勻漿處理后過160～180目篩，或者過165～175目篩，或者過170目篩，過篩后固液分離，使濾渣與液較為徹底的分離開。再將所得的濾液進(jìn)行離心分離，進(jìn)一步提高濾液中淀粉的含量以及濾渣中多糖的含量，去除分子量較小的小分子雜質(zhì)。較為優(yōu)選的，離心條件為：在2500～3000rmp下離心10～15min；或者為在2500～2800rmp下離心13～15min；或者為在2800～3000rmp下離心10～12min；更為具體的為，在在2800rmp下離心12min。

步驟s2：將勻漿液進(jìn)行超聲處理后，靜置12～24h，離心，得淀粉提取物。

采用超聲法處理勻漿液，促進(jìn)勻漿液中不溶性物質(zhì)的溶解，并加速勻漿液中固體微粒中淀粉分子的運(yùn)動(dòng)速度，加速其溶出。進(jìn)一步的，超聲處理中，微波頻率為1500～3000hz，或者為2000～2500hz；處理時(shí)間為20～30min，或者為23～28min。

進(jìn)一步的，將勻漿液進(jìn)行超聲處理后，將勻漿液的濃度調(diào)至1.5～2.0g/l，或者為1.7～1.8g/l，或者為1.75g/l。用水調(diào)節(jié)勻漿液的濃度，使其濃稠度適宜，便于沉降得到淀粉乳，且重新將其濃度調(diào)小后，有利于提高淀粉乳的純度。

隨后，再用堿調(diào)節(jié)勻漿液的ph值至8.0～8.5后，靜置。用堿調(diào)節(jié)，有助于加速勻漿液中的淀粉沉降，縮短靜置時(shí)間。其中，堿包括氫氧化鈉、氫氧化鈣和氨水中的任意一種，優(yōu)選為用氫氧化鈣調(diào)節(jié)ph。

進(jìn)一步的，靜置后，將勻漿液于4000～5000rmp下離心5～10min。再次將勻漿液在高轉(zhuǎn)速下進(jìn)行離心，有利于去除分子量略小于淀粉的雜質(zhì)，對(duì)沉降后的淀粉乳進(jìn)行再次純化，從而提高最后所得淀粉提取物的純度。

進(jìn)一步的，將離心勻漿液得到的淀粉乳用水洗滌2～3次，再用活性炭脫色后，進(jìn)行干燥處理。其中，油莎豆與活性炭的質(zhì)量比為1：0.03～0.05，或者為1：0.04。將活性炭與淀粉乳混合，利用活性炭的吸附作用，將淀粉乳中混有的色素等雜質(zhì)去除，從而提高所得淀粉提取物的純度及質(zhì)量。

步驟s3：將濾渣與水混合，滅菌處理后，得到濾渣液，用酸調(diào)節(jié)濾渣液的ph至4.5～5.5后，再將活化后的復(fù)合酶劑與濾渣液混合，進(jìn)行酶解處理后，離心，得多糖提取物。

由于濾渣中混有少量的石灰水，顯堿性，不利于后續(xù)加入的復(fù)合酶劑的活性，因此在加入復(fù)合酶劑前，用酸調(diào)節(jié)濾渣液的ph至4.5～5.5，或者ph至4.8～5.2，或者ph至5.0，由此來達(dá)到復(fù)合酶劑的最適ph范圍。可選擇的，酸包括鹽酸、醋酸、檸檬酸和酒石酸中的任意一種，優(yōu)選的，采用醋酸調(diào)節(jié)濾渣液的ph值。

進(jìn)一步的，復(fù)合酶劑包括纖維素酶、果膠酶、蛋白酶中的至少兩種。采用纖維素酶和蛋白酶，有利于降解油莎豆的細(xì)胞壁，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)容物的溶出，進(jìn)而提高淀粉和多糖的提取效率。采用果膠酶，有利于將降解油莎豆塊莖中含有的果膠物質(zhì)，進(jìn)一步降低后續(xù)處理過程中的溶液粘度，提高淀粉和多糖的提取率。可選擇的，復(fù)合酶劑按重量份數(shù)計(jì)包括：纖維素酶2～5份、果膠酶3～7份、和蛋白酶1～3份。或者為，纖維素酶3～4份、果膠酶4～6份、和蛋白酶2～3份；或者為纖維素酶3份、果膠酶5份、和蛋白酶2份。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)復(fù)合酶劑為上述比例時(shí)，最后提取得到的淀粉和多糖的提取率和純度較佳。

進(jìn)一步的，活化復(fù)合酶劑的方法包括：將復(fù)合酶劑于45～55℃下水浴加熱15～25min；或者為將復(fù)合酶劑于48～52℃下水浴加熱18～22min；或者為將復(fù)合酶劑于50℃下水浴加熱20min。通過在此條件下處理復(fù)合酶劑，能夠提高復(fù)合酶劑中各酶的活性，從而提高其對(duì)纖維素、果膠、蛋白等物質(zhì)的降解速率。

可選擇的，酶解處理包括：將復(fù)合酶劑與濾渣液的混合液于45～55℃下加熱2.5～3.5h；或者為將此合液于48～52℃下加熱2.8～3.2h；或者為將此合液于50℃下加熱3.0h。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，在此條件下進(jìn)行酶解反應(yīng)，酶解效率高。

綜上，本實(shí)施方式所提供的這種油莎豆中淀粉和多糖的提取方法，采用石灰水浸泡及勻漿工藝，得到勻漿液和濾渣，再采用不同的處理方法以及工藝參數(shù)，從勻漿液中分離提取得到油莎豆淀粉提取物，從濾渣中分離提取得到油莎豆多糖提取物，從而大幅提高了油莎豆中淀粉和多糖的提取率和純度。此外，該方法能夠連續(xù)的從油莎豆中提取得到淀粉和多糖，所需要的工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，容易實(shí)施，且無須使用有機(jī)溶劑，綠色環(huán)保。

本實(shí)施方式還提供一種油莎豆的多糖產(chǎn)品，其包括由上述方法所制得的多糖，以及食品學(xué)上可接受的添加劑。由上述方法提取得到的多糖(即多糖提取物)可以用來制備各種油莎豆的多糖產(chǎn)品，由于多糖的純度高，且在復(fù)合酶劑的作用下，多以短鏈多糖的形式存在，甜度高，因此所制得的油莎豆多糖產(chǎn)品的品質(zhì)高。

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征和性能作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

實(shí)施例1