[發(fā)明專利]酶法提取酒糟中水溶性膳食纖維的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210546889.4
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN102960742A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張世仙;從凱龍;曾啟華;朱彬
• 申請（專利權(quán)）人: 遵義師范學(xué)院
• 主分類號: A23L1/308
• 分類號: A23L1/308
• 代理公司: 遵義市遵科專利事務(wù)所 52102
• 代理人: 劉學(xué)詩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)化學(xué)提取技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及酶法提取酒糟中水溶性膳食纖維的方法。

背景技術(shù)

水溶性膳食纖維(SDF)是指不能被人體消化道分泌的消化酶所消化，但可溶于溫水或熱水，且其水溶液又能被相當(dāng)于四倍乙醇再沉淀的非淀粉類多糖。水溶性膳食纖維正以其豐富的營養(yǎng)價值、較強的生理功能和廣泛的實際應(yīng)用價值^[1-3]，越來越被國內(nèi)外學(xué)者及民眾所認(rèn)識和關(guān)注。高粱、小麥?zhǔn)巧攀忱w維的重要來源。酒廠就是用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的糯性高粱加上小麥為原料的酒曲發(fā)酵而成的，其最大副產(chǎn)物酒糟是生產(chǎn)膳食纖維等物質(zhì)的重要原料。

國內(nèi)提取SDF的工藝方法有水浸提法、酸堿法、酶法和發(fā)酵法^[4-8]。我們已報道了堿法提取酒糟SDF的研究^[4]。本研究采用水解蛋白酶降解酒糟中殘留的蛋白質(zhì)，通過單因素和正交試驗^[9-11]，酶法提取酒糟中的SDF的最佳工藝條件，目的為進(jìn)一步利用酒糟資源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所述酶法提取酒糟中水溶性膳食纖維的方法，酶法工藝流程如下：

新鮮酒糟粉→調(diào)pH→控溫酶解→離心→pH調(diào)至中性→濃縮→4倍體積95%乙醇沉淀→靜置→過濾→干燥→稱重（SDF）。

酶法提取SDF的條件：

首先進(jìn)行酶添加量、提取溫度、提取時間、液固比、溶液pH值的單因素試驗，然后在單因素試驗的基礎(chǔ)上，以三因素三水平設(shè)計正交試驗。

酶添加量的確定：

準(zhǔn)確稱取一定量的酒糟粉，在料水比1:12、pH值5.5、提取溫度60℃、提取時間4h的條件下，研究水解蛋白酶添加量對酒糟SDF得率的影響，當(dāng)加酶量為2%～4%時，隨著酶量的增加，酒糟SDF得率明顯增加；當(dāng)酶添加量為4%時，酒糟SDF得率最高為14.8%。根據(jù)米氏學(xué)說^[12]，當(dāng)?shù)孜餄舛纫欢〞r，游離的酶越多，越容易與底物結(jié)合成中間反應(yīng)物，中間反應(yīng)物再分解成反應(yīng)產(chǎn)物，這樣反應(yīng)速度就越快，在相同的時間下，底物分解的就越徹底。因此，酶添加量小于4%時，?SDF得率隨著酶添加量的增加而明顯提高。但當(dāng)加酶量高于4%以后，SDF得率逐漸降低。其原因可能是酶添加量的增加使酒糟中的不溶性膳食纖維降解成較低分子量的多糖、低聚糖或單糖，而不能被沉淀劑乙醇沉淀下來，從而使SDF得率降低。

提取溫度的確定：

準(zhǔn)確稱取一定量的酒糟粉，設(shè)定不同提取溫度，在料水比1:12、酶添加量為原料的4%、pH值5.5的條件下提取4h，當(dāng)溫度在50～60℃時，酒糟SDF得率隨溫度的升高而增大，溫度達(dá)到60℃時，SDF得率最大為14.4%。當(dāng)溫度在60～70℃時，SDF得率隨溫度的升高而降低。這是因為達(dá)到最適溫度之前提高溫度，可加速酶的催化反應(yīng)，溫度每升高10℃，反應(yīng)速度相應(yīng)的增加1~2倍，隨著溫度的進(jìn)一步升高，酶分子間的氫鍵、范德華力等非共價鍵破裂，使酶逐步變性，降低了反應(yīng)速度，即兩種過程平衡的結(jié)果使酶的最適溫度為60℃。

pH值的確定：

準(zhǔn)確稱取一定量的酒糟粉，設(shè)定不同pH值，在料水比1:12、酶添加量為原料的4%、溫度60℃條件下提取4h，當(dāng)溶液pH值為4.0～5.0時，SDF得率隨pH值的增大而提高，pH值為5.0~5.5時，SDF得率最大為14.4%；當(dāng)pH值在5.5～6.5時，SDF得率逐漸降低。這是因為pH值對酶活力的影響很大，過小、過大都會影響酶蛋白的構(gòu)象，甚至使酶變性失活。當(dāng)pH值改變不很劇烈時，酶雖然不變性，但活力受到影響，因為pH值會影響底物分子和酶分子的解離狀態(tài)，最適pH值與酶活力中心結(jié)合底物的基團(tuán)以及參與催化的基團(tuán)有關(guān)，往往只有一種解離狀態(tài)，最有利于酶與底物結(jié)合，此時酶活力最高。另外，pH值影響分子中一些基團(tuán)的解離，這些基團(tuán)的離子化狀態(tài)與酶的專一性及酶分子中心的構(gòu)象有關(guān)。

提取時間的確定：

準(zhǔn)確稱取一定量的酒糟粉，在料水比1：12、pH值5.01、酶添加量為原料的4%、提取溫度60℃、提取時間4h的條件下，研究提取時間對酒糟SDF得率的影響，當(dāng)提取時間在2～4h時，SDF得率隨時間增加顯著提高，超過4h，SDF又降低。其可能原因是：在提取初期，酒糟濃度較高，水溶性多糖濃度較低，對酶反應(yīng)的抑制作用小，酶促反應(yīng)迅速進(jìn)行，隨著時間的延長，酶的作用也越充分，SDF得率迅速提高。但當(dāng)時間足夠長時，底物濃度的不斷降低和部分酶在提取過程中的失活以及水溶性多糖的不斷積累，產(chǎn)物的反饋抑制效應(yīng)逐漸增強，酶促反應(yīng)速度逐漸降低，因此SDF得率降低。

液固比的確定：