冻融辅助法提取米糠多糖工艺的研究

刘佳杰，徐明亮

黑龙江北大荒斯达奇生物科技有限公司，黑龙江齐齐哈尔 161005

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 材料与试剂

大米米糠：肇源县制米厂；无水乙醇，浓硫酸，苯酚，葡萄糖，氯仿，正丁醇，丙酮，石油醚（以上试剂均为分析纯级）。

1.1.2 仪器

RE-52AA旋转蒸发器，LXJ-2离心机，722-S型分光光度计。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

原料米糠→粉碎→脱脂→冻融→热水浸提→离心→取上清液→去淀粉→离心→上清液→浓缩→4℃醇沉→离心→沉淀→复溶→去蛋白→丙酮沉淀→离心→沉淀溶解→苯酚硫酸测糖含量。

采用索氏提取法对原料米糠进行脱脂。用石油醚在沸程内回流12h，取出后于烘箱中50℃烘5h后储存备用。

将脱脂米糠与蒸馏水按比例混合后将其冷冻，待其融化后在水浴箱中设定的温度下浸提，浸提后的米糠混合物在3000r/min的条件下离心10min，取上清夜弃去残渣。

用α–淀粉酶（酶活力＞20000 U/mL）在37℃，12h的条件下水解淀粉。然后用沸水浴灭酶30min，离心（2500r/min，10min），取上清液用沸水浴浓缩，加无水乙醇使浓度达75%在4℃下沉淀12h，离心（2500r/min，10min）取沉淀。

采用sevag法去蛋白质：按糖液总体积的1/4加入Sevag试剂（正丁醇:氯仿=l:4）剧烈振荡30min，离心（2500r/min，10min），取上清重复此操作，直至无游离蛋白为止（用茚三酮与蛋白质的显色反应进行检验）。

脱蛋白后的糖液加2倍体积的丙酮，温度控制在4℃，离心得多糖（用蒽酮硫酸溶液检测为多糖）后用苯酚硫酸测糖含量。

1.2.3 单因素试验

在提取过程中，对提取的料液比，提取时间，提取温度进行提取因素研究。

准确称取脱脂米糠五份，每份各5g，在提取温度90℃，提取时间为5h，按照料液比为1:15，1:20，1:25，1:30，1:35按工艺进行浸提。

现代农业伴随着农药和化肥的发展而发展，当人们越来越关注健康时，果蔬上的农药残留也就越来越引起人们的忧虑。其实，“农药”是一个很宽泛的概念，有的人把肥料之外的所有农用物质都当做“农药”，而有的人只把“化学合成”的用于抗虫杀菌的药物叫做“农药”。

准确称取脱脂米糠五份,每份各5g，在提取温度90℃，料液比为1:25，分别在2h，3h，4h，5h，6h的条件下按工艺进行浸提。

准确称取脱脂米糠五份，每份各5g，在提取时间4h，料液比为1:25，分别在80 ℃，85℃，90℃，95℃，100℃的条件下按工艺进行浸提。

1.2.4 正交试验

在单因素试验得到最佳值附近选取3个水平，做三水平三因素的正交试验。

1.3 米糠多糖测定方法[1，2]

1）葡萄糖标准曲线制作；

2）多糖含量测定。

2 实验结果与分析

2.1 单因素分析

2.1.1 料液比对多糖提取率的影响

在波长580nm下比色，测定多糖溶液吸光值，算得多糖得率分别为0.613%、0.796%、0.938%、0.841%、0.843%。结果表明随着料液比的增加多糖得率增加，但当料液比达1:25时多糖得率增加不显著，考虑到后期浓缩工艺的节省能源，所以1:25为本实验最加料液比。

2.1.2 提取时间对多糖提取率对的影响

在波长580nm下比色，测定糖液吸光值算得多糖得率分别为0.628%、0.758%、0.827%、0.824%、0.819%。结果表明随时间的延长多糖得率增加4h时达最高值时间继续延长多糖会有一部分因分解而损失，使多糖得率呈下降趋势选取4h为最佳提取时间。

2.1.3 提取温度对多糖提取率的影响

在波长580 nm下比色，测定多糖溶液吸光值，算得多糖得率得率分别为0.619%，0.795%、0.786%、0.838%、0.846%。结果表明随着温度升高，多糖得率也升高。试验中100℃为最佳的提取温度。

2.2 正交试验

根据上述单因素分析，进行正交试验。冻溶辅助法提取米糠多糖正交试验结果见表1。

表1 热水浸提米糠正交试验表L9（33）

6 2 3 1 2 0.8217 3（1:30） 1 3 2 0.7968 3 2 1 3 0.6689 3 3 2 1 0.779 K1 2.251 2.248 2.135 2.277 6.973 K2 2.479 2.312 2.377 2.409 K3 2.243 2.413 2.461 2.2870.750 0.749 0. 712 0.7590.826 0.771 0.792 0.8030.748 0.804 0.820 0.762 R 0.078 0.055 0.108 0.008

根据极差R的大小进行因素的主次排列，比较本试验中A、B、C 3个因素中R值的大小，可以看出C因素最为重要，即浸提温度为最重要的因素，其次为A因素，料液比这一因素，B因素浸提时间影响最小。3个因素主次关系是C＞A＞B。

表2 方差分析表

F0. 05（2，2）＞F，表明料液比、浸提时间、浸提温度对米糠得率的多少差异性不显著。选出最优的水平组合为：A2B2C3 ，即料液比为1:25，浸提时间为4h，浸提温度为100℃。米糠多糖得率为0.825%。同时在试验过程中，本人在同等条件下（浸提温度为100℃，料液比为1:25，浸提时间为4h还做了未经冻融处理的对照试验米糠得率为0.624%。结果表明：经冻融处理的米糠多糖提取率较同等条件下未经冻融处理的米糠高32.2%。

3 结论

1）浸提温度是主要影响因素，其次是料液比的影响较时间要大一些，三个因素均不显著，因此在实际生产中，可结合各种原因考虑选取；

2）本试验选取的最优水平组合为：A2B2C3即料液比为1:25，浸提时间为4h，提取温度为100℃，米糠多糖提取率可达0.825%，达到试验的预期目标；

3）经试验证明：冻融辅助提取热水浸提米糠多糖，比传统热水浸提取米糠多糖得率提高了32.2%，因此冻溶辅助提取热水浸提米糠多糖具有一定的可行性。

[1]盛家荣，曾令辉，翟春，等.多糖提取、分离及结构分析[J].广西师院学报，1999，16(4)：49-54.

[2]郑晓冬，周敏，傅承新.薏米多糖提取工艺优化[J].中国粮油学报，2000，15(5)：19-22.

[3]张倩，江萍.多糖功能的研究进展[J].食品研究与开发，1998，19(3)：11-13.

[4]Newman R.K. et al. Barley as a food grain [J].Cereal Food World.l991：36(9)：806.