本發明涉及一種低聚糖的制備方法,特別涉及一種亞臨界水制備低聚糖的方法。
背景技術:
亞臨界水就是在適度的壓力下,把水加熱到100℃以上,臨界溫度374℃以下的高溫時,使其仍然保持在液體狀態的高溫高壓水。水的性質會發生很大的變化,一方面其極性降低,對有機物的溶解能力增加,類似于有機溶劑。另一方面,隨著溫度接近臨界點,水的酸堿催化能力大大增強,在一定程度上可以代替傳統酸堿催化劑用于酸堿催化反應,減少污染,是一種綠色技術。另外由于其的性質隨溫度和壓力可調,可以根據需要設計反應所需要的條件,控制反應朝期望的方向進行,非常適用于工業的大規模生產。
低聚糖是一類分子量較低的碳水化合物,水果蔬菜甚至糧食中都含有,單糖通過糖昔鍵(2-10)連接形成支鏈或直鏈的低度聚合糖。功能性低聚糖是指對人、動物、植物等具有特殊生理作用的一類寡糖,它的甜度一般只有蔗糖的30%-50%,具有低熱量、抗齲齒、防治糖尿病、改善腸道菌落結構等生理作用,因此越來越多的做為功能性食品添加劑應用于功能性食品中,正日益受到消費者的青睞。低聚糖可以通過多糖的降解制備。目前的制備方法主要有酸降解法、氧化降解法和酶降解法。前兩種方法反應劇烈,降解程度難以控制,酶降解法成本較高,而亞臨界水法降解多糖價廉、無污染且效率高,是一種綠色技術,目前尚未見報道。
技術實現要素:
本發明是為了克服上述現有技術中缺陷,通過。
一種亞臨界水制備低聚糖的方法,按照如下步驟進行:
(1)將蔬菜或水果清洗,除去泥沙和灰塵,切塊,破碎;按固液比1:10-20kg/l加入去離子水,提取溫度60-80℃,提取時間6-12h,紗布過濾,濾液再用離心法將懸浮物除去,得到蔬菜或水果提取液;
(2)將步驟(1)中得到的蔬菜或水果提取液加入乙醇使溶液中乙醇含量達到70-90%,將溶液0-8℃冷藏10-14h,得沉淀物;
(3)將步驟(2)中得到的沉淀物抽濾收集,凍干得到蔬菜或水果粗多糖粉末;
(4)將步驟(3)中得到的蔬菜或水果粗多糖粉末以1:10-20g/ml的比例溶于去離子水,加入亞臨界反應釜,反應溫度160-220℃,反應壓力10-20mpa,反應時間30-60min,得反應液;
(5)將步驟(4)中得到的反應液用超濾膜超濾,得到超濾液;再將超濾液用大孔樹脂吸附,再用30-60%乙醇水溶液解吸,得到解析液,解析液通過減壓濃縮,凍干后得到蔬菜或水果低聚糖。
所述蔬菜為南瓜、胡蘿卜、青椒、土豆、白菜、花椰菜、四季豆、蘑菇、茄子中的一種或一種以上。
所述的南瓜品種為中國南瓜、印度南瓜、美洲南瓜和墨西哥南瓜中的一種或一種以上。
所述水果為蘋果、梨、香蕉、橙子、芒果、桃、荔枝中的一種或一種以上。
所述超濾膜為2000da的超濾膜。
所述大孔樹脂為ab-8或d101,樹脂用量與濾液的固液比為1:10-20g/ml,吸附時間為10-20h。
得到的終產品蔬菜或水果低聚糖,由2-8個單糖組成,純度為80-95%。
與現有技術相比,本發明具有如下有益效果:(1)本發明提出的一種亞臨界水制備低聚糖的方法,采用亞臨界水制備低聚糖,工藝流程簡單,綠色無污染,設備要求低,易實現工業應用。(2)本發明制備低聚糖,為低聚糖的開發提供了新的資源,同時為低聚糖功能性研究,以及功能性食品、藥品的開發奠定了基礎。(3)本發明的產品中低聚糖純度高達90%以上,有利于產品在市場中的應用。
具體實施方式
下面對本發明的具體實施方式進行詳細描述,但應當理解本發明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。
實施例1
一種亞臨界水制備低聚糖的方法,按照如下步驟進行:
(1)南瓜洗凈,經過去皮、切塊、破碎等步驟后,得到南瓜果肉;1kg南瓜果肉,加入去離子水10l,在溫度60℃下攪拌6h,提取結束后用紗布過濾,濾液6000rpm離心10min得上清液。
(2)上清液加入乙醇使溶液中乙醇含量達到80%,將溶液4℃冷藏12h,得沉淀物。
(3)沉淀物抽濾收集,凍干得到南瓜粗多糖粉末60g。
(4)將60g南瓜粗多糖粉末,溶于600ml去離子水,加入亞臨界反應釜,反應溫度180℃,反應壓力10mpa,反應時間60min,得反應液。
(5)反應液用2000da的超濾膜超濾,得到超濾液;再將超濾液用50gab-8大孔樹脂吸附12h,再用500ml體積分數60%乙醇水溶液解吸,得到解析液,解析液通過40℃減壓濃縮,凍干后得到南瓜低聚糖31g。
(6)通過hplc法測定產品中2-8個單糖組成的低聚糖含量為89%。
實施例2
一種亞臨界水制備低聚糖的方法,按照如下步驟進行:
(1)桃洗凈,經過去皮、切塊、破碎等步驟后,得到桃果肉;1kg桃果肉,加入去離子水15l,在溫度70℃下攪拌9h,提取結束后用紗布過濾,濾液6000rpm離心10min得上清液。
(2)上清液加入乙醇使溶液中乙醇含量達到80%,將溶液4℃冷藏12h,得沉淀物。
(3)沉淀物抽濾收集,凍干得到桃粗多糖粉末65g。
(4)將65g桃粗多糖粉末,溶于1l去離子水,加入亞臨界反應釜,反應溫度200℃,反應壓力15mpa,反應時間45min,得反應液。
(5)反應液用2000da的超濾膜超濾,得到超濾液;再將超濾液用100gd101大孔樹脂吸附18h,再用800ml體積分數50%乙醇水溶液解吸,得到解析液,解析液通過40℃減壓濃縮,凍干后得到桃低聚糖35g。
(6)通過hplc法測定產品中2-8個單糖組成的低聚糖含量為93%。
實施例3
一種亞臨界水制備低聚糖的方法,按照如下步驟進行:
(1)土豆洗凈,經過去皮、切塊、破碎等步驟后,得到土豆果肉;1kg土豆果肉,加入去離子水20l,在溫度80℃下攪拌12h,提取結束后用紗布過濾,濾液6000rpm離心10min得上清液。
(2)上清液加入乙醇使溶液中乙醇含量達到80%,將溶液4℃冷藏12h,得沉淀物。
(3)沉淀物抽濾收集,凍干得到土豆粗多糖粉末70g。
(4)將70g土豆粗多糖粉末,溶于1.4l去離子水,加入亞臨界反應釜,反應溫度220℃,反應壓力20mpa,反應時間40min,得反應液。
(5)反應液用2000da的超濾膜超濾,得到超濾液;再將超濾液用120gab-8大孔樹脂吸附24h,再用1l體積分數55%乙醇水溶液解吸,得到解析液,解析液通過40℃減壓濃縮,凍干后得到土豆低聚糖38g。
(6)通過hplc法測定產品中2-8個單糖組成的低聚糖含量為92%。
實施例4
一種亞臨界水制備低聚糖的方法,按照如下步驟進行:
(1)胡蘿卜洗凈,經過去皮、切塊、破碎等步驟后,得到胡蘿卜果肉;1kg胡蘿卜果肉,加入去離子水15l,在溫度70℃下攪拌9h,提取結束后用紗布過濾,濾液6000rpm離心10min得上清液。
(2)上清液加入乙醇使溶液中乙醇含量達到80%,將溶液4℃冷藏12h,得沉淀物。
(3)沉淀物抽濾收集,凍干得到胡蘿卜粗多糖粉末65g。
(4)將65g胡蘿卜粗多糖粉末,溶于1l去離子水,加入亞臨界反應釜,反應溫度200℃,反應壓力15mpa,反應時間45min,得反應液。
(5)反應液用2000da的超濾膜超濾,得到超濾液;再將超濾液用100gd101大孔樹脂吸附18h,再用800ml體積分數50%乙醇水溶液解吸,得到解析液,解析液通過40℃減壓濃縮,凍干后得到胡蘿卜低聚糖35g。
(6)通過hplc法測定產品中2-8個單糖組成的低聚糖含量為93%。
實施例5
一種亞臨界水制備低聚糖的方法,按照如下步驟進行:
(1)蘋果洗凈,經過去皮、切塊、破碎等步驟后,得到蘋果果肉;1kg蘋果果肉,加入去離子水20l,在溫度80℃下攪拌12h,提取結束后用紗布過濾,濾液6000rpm離心10min得上清液。
(2)上清液加入乙醇使溶液中乙醇含量達到80%,將溶液4℃冷藏12h,得沉淀物。
(3)沉淀物抽濾收集,凍干得到蘋果粗多糖粉末70g。
(4)將70g蘋果粗多糖粉末,溶于1.4l去離子水,加入亞臨界反應釜,反應溫度220℃,反應壓力20mpa,反應時間40min,得反應液。
(5)反應液用2000da的超濾膜超濾,得到超濾液;再將超濾液用120gab-8大孔樹脂吸附24h,再用1l體積分數55%乙醇水溶液解吸,得到解析液,解析液通過40℃減壓濃縮,凍干后得到蘋果低聚糖38g。
(6)通過hplc法測定產品中2-8個單糖組成的低聚糖含量為92%。
實施例6
一種亞臨界水制備低聚糖的方法,按照如下步驟進行:
(1)南瓜洗凈,經過去皮、切塊、破碎等步驟后,得到南瓜果肉;毛果草的種子磨碎;取1kg南瓜果肉和50g磨碎的毛果草的種子,加入去離子水10l,在溫度60℃下攪拌6h,提取結束后用紗布過濾,濾液6000rpm離心10min得上清液。
(2)上清液加入乙醇使溶液中乙醇含量達到80%,將溶液4℃冷藏12h,得沉淀物。
(3)沉淀物抽濾收集,凍干得到粗多糖粉末60g。
(4)將60g粗多糖粉末,溶于600ml去離子水,加入亞臨界反應釜,反應溫度180℃,反應壓力10mpa,反應時間60min,得反應液。
(5)反應液用2000da的超濾膜超濾,得到超濾液;再將超濾液用50gab-8大孔樹脂吸附12h,再用500ml體積分數60%乙醇水溶液解吸,得到解析液,解析液通過40℃減壓濃縮,凍干后得到低聚糖33g。
(6)通過hplc法測定產品中2-8個單糖組成的低聚糖含量為99%。
實施例7
一種亞臨界水制備低聚糖的方法,按照如下步驟進行:
(1)南瓜洗凈,經過去皮、切塊、破碎等步驟后,得到南瓜果肉;取1kg南瓜果肉,加入去離子水10l,芫花素0.1g,在溫度60℃下攪拌6h,提取結束后用紗布過濾,濾液6000rpm離心10min得上清液。
(2)上清液加入乙醇使溶液中乙醇含量達到80%,將溶液4℃冷藏12h,得沉淀物。
(3)沉淀物抽濾收集,凍干得到南瓜粗多糖粉末60g。
(4)將60g南瓜粗多糖粉末,溶于600ml去離子水,加入亞臨界反應釜,反應溫度180℃,反
(5)反應液用2000da的超應壓力10mpa,反應時間60min,得反應液。濾膜超濾,得到超濾液;再將超濾液用50gab-8大孔樹脂吸附12h,再用500ml體積分數60%乙醇水溶液解吸,得到解析液,解析液通過40℃減壓濃縮,凍干后得到南瓜低聚糖32g。
(6)通過hplc法測定產品中2-8個單糖組成的低聚糖含量為99%。
以上公開的僅為本發明的具體實施例,但是,本發明并非局限于此,任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護范圍。