CN102643360B - 一种纳豆多糖的提取与分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳豆多糖的提取与分离方法，工艺步骤是：先是大豆脱脂，然后是成品纳豆的制备，再是微波酸提法，再是蛋白酶法脱蛋白，再是去除蛋白多肽，最后是无水乙醇沉淀、干燥，得到精制纳豆多糖产品。采用成品纳豆经醇溶脱脂后，以稀酸水溶液与微波法提取、再经蛋白酶法脱蛋白、浓缩过滤、95%乙醇沉淀、干燥等步骤，获得纳豆多糖制品，用本发明生产纳豆多糖，不仅生产成本稍低、产品得率较高，且安全可靠、绿色无污染，其用途十分广泛。
Description
技术领域
本发明属于益生菌发酵技术领域，涉及一种工艺简便、耗时短、成本较低、多糖提取率高，且产品纯度、色泽好、具有抗菌、抗病毒，增强免疫等功能，其生物学用途广泛的纳豆多糖的提取与分离方法。
背景技术
大量研究证实，生物多糖具有多种生理活性，包括降低机体血糖与血脂水平，抑制肿瘤与增强免疫等功能，也是体内重要的信息分子，是未来生理调节剂的发展方向之一，已受到广泛关注与高度重视。目前，国内外科技工作者对于灵芝、人参、黄芩、枸杞与香菇等多糖的研究，获得了突破性的进展。
报道指出，纳豆多糖能作为天然的免疫促进剂，可增强机体细胞免疫，发挥抗癌、抗病毒作用，促进内环境和体液免疫稳定，还可用于人与动物的日常保健，抗氧化延缓衰老，以及抗病毒辅助治疗与美容护肤等领域，故凭借其独特而复杂的生理功能已逐渐成为了营养学、生理学、免疫学等学科的研究热点。目前，关于纳豆多糖的生产因其成分复杂、理化性质特殊，尚无化工合成的成熟方法，较为理想的途径是通过成品纳豆为原料，以生物活性多糖的浸提法来实现，该法利用水作为溶剂来提取多糖，所获得的成分主要是中性水溶多糖，且存在提取率低、纯度差等缺陷。
发明内容
为克服上述的技术缺点，本发明提供一种工艺简便、耗时短、成本较低、多糖提取率高，且产品纯度、色泽好、具有抗菌、抗病毒，增强免疫等功能，其生物学用途广泛的纳豆多糖的提取与分离方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方法是：一种纳豆多糖的提取与分离方法，其工艺步骤是：
第一步是大豆脱脂：优质大豆清选除杂，淘洗后烘干、破碎，按体积比为大豆：石油醚为1:3加入石油醚，室温脱脂24h，以去除脂类成分，过滤取滤渣，待残留石油醚挥发后留存备用；
第二步是成品纳豆的制备：经第一步所得滤渣用净水浸泡3～6小时，在温度110～120℃，蒸气压力0.05～0.11Mpa条件下，进行蒸煮杀菌20～60min，然后冷却至38～45℃，按质量百分比浓度为1%的母种量接种纳豆菌，并置于36～45℃，空气相对湿度大于72%的培养箱中发酵16～24h后，再放入4℃条件下钝化冷藏待用；
第三步是微波酸提法：成品纳豆打浆后，以体积比为1:8加入0.08mol/L的HCl溶液，置于280W、中低火的微波条件下提取15min，冷却后过滤，得到粗多糖浓缩液；
第四步是蛋白酶法脱蛋白：调节pH=7.0，采用蛋白酶水解粗多糖浓缩液中的水溶性杂蛋白，蛋白酶用量为质量百分比1%，按水浴恒温50℃条件下水解1h后，将水浴温度升至90℃，维持8min使蛋白酶失活，终止酶反应；
第五步是去除蛋白多肽：采用体积比为5倍量的80%乙醇溶液，于50℃下提取上步反应所产生的蛋白多肽30min，然后温浸过夜，次日将样品以4000r/min的速度离心10min，使多糖充分沉淀；
第六步是无水乙醇沉淀、干燥：经第五步得到的沉淀中加入4倍体积的无水乙醇2次脱水，过滤后沉淀再以丙酮、乙醚洗2次，摊于平皿上，50℃负压烘干，得到精制纳豆多糖产品。
本发明的有益效果是：本发明应用微波酸提法技术，预先脱去大豆油脂，避免其在后续工序中析出阻碍多糖提取率的增加；稀酸水溶液与微波处理有利于纳豆多糖的释放与提取；并改进了除杂工艺，缩减了纳豆色素的脱除过程，与传统提法相比大大缩短了提取时间，降低了生产成本，且所得产品纯度高、色泽好；本发明所用试剂均在安全剂量范围之内，且提取效果较为理想，不会造成纳豆多糖提取过程中的二次污染，给产品引入外源性的有害物质；此外，所用乙醇溶剂可重复利用，大大降低生产费用；本发明工艺流程简单，设备易得，可操作性强，便于实现生产实践；纳豆多糖生产中产生的纳豆渣，富含蛋白与微量元素等营养成分，且安全无污染，可用作畜禽生物饲料加以利用，便于成本回收；所得纳豆多糖可添加其它功能组分，如维生素、氨基酸或类黄酮等，以提高其保健与治疗的复合作用，也可以胶囊或片剂等形式开发成多种生理调剂制剂。
采用成品纳豆经醇溶脱脂后，以稀酸水溶液与微波法提取、再经蛋白酶法脱蛋白、浓缩过滤、95%乙醇沉淀、干燥等步骤，获得纳豆多糖制品，用本发明生产纳豆多糖，不仅生产成本稍低、产品得率较高，且安全可靠、绿色无污染，其用途十分广泛。
附图说明
图1是本发明的工艺流程方框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
参见图1，一种纳豆多糖的提取与分离方法，其工艺步骤是：
第一步是大豆脱脂：优质大豆清选除杂，淘洗后烘干、破碎，按体积比为大豆：石油醚为1:3加入石油醚，室温脱脂24h，以去除脂类成分，过滤取滤渣，待残留石油醚挥发后留存备用；
第二步是成品纳豆的制备：经第一步所得滤渣用净水浸泡3～6小时，在温度110～120℃，蒸气压力0.05～0.11Mpa条件下，进行蒸煮杀菌20～60min，然后冷却至38～45℃，按质量百分比浓度为1%的母种量接种纳豆菌，并置于36～45℃，空气相对湿度大于72%的培养箱中发酵16～24h后，再放入4℃条件下钝化冷藏待用；
第三步是微波酸提法：成品纳豆打浆后，以体积比为1:8加入0.08mol/L的HCl溶液，置于280W、中低火的微波条件下提取15min，冷却后过滤，得到粗多糖浓缩液；
第四步是蛋白酶法脱蛋白：调节pH=7.0，采用蛋白酶水解粗多糖浓缩液中的水溶性杂蛋白，蛋白酶用量为质量百分比1%，按水浴恒温50℃条件下水解1h后，将水浴温度升至90℃，维持8min使蛋白酶失活，终止酶反应；
第五步是去除蛋白多肽：采用体积比为5倍量的80%乙醇溶液，于50℃下提取上步反应所产生的蛋白多肽30min，然后温浸过夜，次日将样品以4000r/min的速度离心10min，使多糖充分沉淀；
第六步是无水乙醇沉淀、干燥：经第五步得到的沉淀中加入4倍体积的无水乙醇2次脱水，过滤后沉淀再以丙酮、乙醚洗2次，摊于平皿上，50℃负压烘干，得到精制纳豆多糖产品。
实施例一
第一步是大豆脱脂：将优质大豆500g清选除杂、清水淘洗后烘干、破碎，注入1.5升的石油醚，室温浸提24h以提取脂类成分，过滤获取滤渣，待石油醚挥发留存备用；
第二步是制备成品纳豆：滤渣浸泡4h，以温度110℃，蒸气压力0.08 Mpa，进行蒸煮杀菌30min，然后冷却至40℃，母种按1%的量接种纳豆菌，并置于40℃，空气相对湿度80%的培养箱中发酵20h后，置于4℃冰箱钝化冷藏待用；
第三步是微波酸提 滤渣打浆均质后，加入0.08mol/L的稀盐酸水溶液4.0升，置于280W（中低火）的微波法中提取15min，冷却后过滤，减压浓缩至1/5体积，得到粗多糖浓缩液；滤渣用于制备生物饲料；
第四步是蛋白酶法脱蛋白 调节pH=7.0，采用木瓜蛋白酶水解粗多糖浓缩液中的水溶性杂蛋白，蛋白酶用量1%，置于水浴恒温50℃条件下水解1h后，将水浴温度升至90℃，维持8min使蛋白酶失活，终止酶反应；
第五步是去除蛋白多肽 加入无水乙醇，至其终浓度达到80%乙醇溶液，于50℃下提取上步反应所产生的蛋白多肽30min，然后温浸静置过夜，使多糖沉淀完全，再置于离心机内以4000r/min的速度离心10min，过滤得多糖沉淀；
第六步是乙醇沉淀、干燥 上步沉淀中加入2.0升无水乙醇分2次脱水，过滤后沉淀再以丙酮、乙醚洗2次，摊于平皿上，50℃负压烘干，得到精制纳豆多糖产品。
第七步是成品保存：将干燥后的纳豆多糖粉碎，得粉末状纳豆多糖精品5.1g，装入密闭容器内避光防潮保存，备用。
实施例二
第一步是大豆脱脂：将优质大豆500g清选除杂、清水淘洗后烘干、破碎，注入1.8升的石油醚，室温浸提24h以提取脂类成分，过滤获取滤渣，待石油醚挥发留存备用；
第二步是制备成品纳豆：滤渣浸泡5h，以温度110℃，蒸气压力0.09 Mpa，进行蒸煮杀菌25min，然后冷却至38℃，母种按1%的量接种纳豆菌，并置于38℃，空气相对湿度80%的培养箱中发酵24h后，置于4℃冰箱钝化冷藏待用；
第三步是微波酸提：滤渣中加入0.08mol/L的稀盐酸水溶液4.0升，置于280W（中低火）的微波法中提取15min，冷却后过滤，滤渣重复微波酸提，合并滤液，减压浓缩至1/5体积，得到粗多糖浓缩液；滤渣用于制备生物饲料；
第四步是蛋白酶法脱蛋白：调节pH=7.0，采用木瓜蛋白酶水解粗多糖浓缩液中的水溶性杂蛋白，蛋白酶用量1%，置于水浴恒温50℃条件下水解1h后，将水浴温度升至90℃，维持8min使蛋白酶失活，终止酶反应；
第五步是去除蛋白多肽：加入无水乙醇，至其终浓度达到80%乙醇溶液，于50℃下提取上步反应所产生的蛋白多肽30min，然后温浸静置过夜，使多糖沉淀完全，再置于离心机内以4000r/min的速度离心10min，过滤得多糖沉淀；
第六步是乙醇沉淀、干燥：上步沉淀中加入2.0升无水乙醇分2次脱水，过滤后沉淀再以丙酮、乙醚洗2次，摊于平皿上，50℃负压烘干，得到精制纳豆多糖产品。
第七步是成品保存：将干燥后的纳豆多糖粉碎，得粉末状纳豆多糖精品5.3g，装入密闭容器内避光防潮保存，备用。
本发明应用微波酸提法技术，预先脱去大豆油脂，避免其在后续工序中析出阻碍多糖提取率的增加；稀酸水溶液与微波处理有利于纳豆多糖的释放与提取；并改进了除杂工艺，缩减了纳豆色素的脱除过程，与传统提法相比大大缩短了提取时间，降低了生产成本，且所得产品纯度高、色泽好；本发明所用试剂均在安全剂量范围之内，且提取效果较为理想，不会造成纳豆多糖提取过程中的二次污染，给产品引入外源性的有害物质；此外，所用乙醇溶剂可重复利用，大大降低生产费用；本发明工艺流程简单，设备易得，可操作性强，便于实现生产实践；纳豆多糖生产中产生的纳豆渣，富含蛋白与微量元素等营养成分，且安全无污染，可用作畜禽生物饲料加以利用，便于成本回收；所得纳豆多糖可添加其它功能组分，如维生素、氨基酸或类黄酮等，以提高其保健与治疗的复合作用，也可以胶囊或片剂等形式开发成多种生理调剂制剂。
本发明采用成品纳豆经醇溶脱脂后，以稀酸水溶液与微波法提取、再经蛋白酶法脱蛋白、浓缩过滤、95%乙醇沉淀、干燥等步骤，获得纳豆多糖制品，用本发明生产纳豆多糖，不仅生产成本稍低、产品得率较高，且安全可靠、绿色无污染，其用途十分广泛。
Claims (1)
1.一种纳豆多糖的提取与分离方法，其特征在于工艺步骤是：
第一步是大豆脱脂：优质大豆清选除杂，淘洗后烘干、破碎，按体积比为大豆：石油醚为1:3加入石油醚，室温脱脂24h，以去除脂类成分，过滤取滤渣，待残留石油醚挥发后留存备用；
第二步是成品纳豆的制备：经第一步所得滤渣用净水浸泡3～6小时，在温度110～120℃，蒸气压力0.05～0.11Mpa条件下，进行蒸煮杀菌20～60min，然后冷却至38～45℃，按质量百分比浓度为1%的母种量接种纳豆菌，并置于36～45℃，空气相对湿度大于72%的培养箱中发酵16～24h后，再放入4℃条件下钝化冷藏待用；
第三步是微波酸提法：成品纳豆打浆后，以体积比为1:8加入0.08mol/L的HCl溶液，置于280W、中低火的微波条件下提取15min，冷却后过滤，得到粗多糖浓缩液；
第四步是蛋白酶法脱蛋白：调节pH=7.0，采用蛋白酶水解粗多糖浓缩液中的水溶性杂蛋白，蛋白酶用量为质量百分比1%，按水浴恒温50℃条件下水解1h后，将水浴温度升至90℃，维持8min使蛋白酶失活，终止酶反应；
第五步是去除蛋白多肽：采用体积比为5倍量的80%乙醇溶液，于50℃下提取上步反应所产生的蛋白多肽30min，然后温浸过夜，次日将样品以4000r/min的速度离心10min，使多糖充分沉淀；
第六步是无水乙醇沉淀、干燥：经第五步得到的沉淀中加入4倍体积的无水乙醇2次脱水，过滤后沉淀再以丙酮、乙醚洗2次，摊于平皿上，50℃负压烘干，得到精制纳豆多糖产品。
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