武汉大学天然产物的提取大豆低聚糖.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,大豆低聚糖结构、分布及性质,国内外研究动态及立项意义,生产工艺,市场调研及经济技术分析,一、大豆低聚糖的结构、分布及性质,大豆低聚糖是大豆中可溶性寡糖的总称，主要成分是蔗糖、棉子糖、水苏糖及少量的毛蕊花糖。,(一)结构：,马莺 大豆低聚糖的提取及酶改性的研究 2000.06,方伟辉 大豆糖蜜分离及低聚糖成分生物净化的研究 2004.03,马莺 大豆低聚糖的提取及酶改性的研究 2000.06,(二)大豆低聚糖的物理化学性质,1.甜度,其甜度为蔗糖的75%，几乎与葡萄糖的相同，能量仅为8.36KJ/Kg。,.渗透压,蔗糖溶液渗透压很高，主要用于食品保存。大豆低聚糖渗透压略高于蔗糖。,3.相对湿度,在较高相对湿度80%环境下，大豆低聚糖浆吸湿平衡湿度为58%，吸湿性比蔗糖高，比果糖低。,大豆低聚糖在50-70%，其水分活度接近于蔗糖。25下浓度76%的大豆低聚糖浆，水分活度Aw为0.95，所以不易生霉。,4.水分活度,马莺 大豆低聚糖的提取及酶改性的研究 2000.06,5.保存性,大豆低聚糖浆在55 下，保存180天，不会有结晶析出，在低温下可长期贮存。,6.热稳定性,大豆低聚糖加热到160,，所含水苏糖、棉子糖破坏很少；短时间加热比较稳定，在140 下也不分解。,将大豆低聚糖浆调节Ph=3在20,，37 下存放120日后观察，20 下120日后仍残留85%以上。30 下存放120日后观察仍残存60%以上。,大豆低聚糖在酸性条件下对热有较强的稳定性，可以广泛用于酸性食品.,7.酸性条件下的贮存稳定性,将低DE值的淀粉水解液低温保存，会因老化而出现浑浊，在溶液中加入大豆低聚糖，添加量越多，越能抑制浑浊。因此将其应用于糕点、面包可以缓解淀粉老化。,8.抑制淀粉老化,马莺 大豆低聚糖的提取及酶改性的研究 2000.06,(三)大豆低聚糖的生理功能特性,1.促进双歧杆菌的增殖,人体实验表明，摄入低聚糖可促使双歧杆菌增殖，从而抑制了有害细菌的生长。,2.减少有毒发酵产物及有害细菌酶的产生,人体体内和活体外粪便培养实验表明，摄入低聚糖可有效地减少有毒发酵产物及有害细菌酶的产生。,3.抑制病原菌和腹泻,摄入低聚糖或双歧杆菌均可抑制病原菌和腹泻。,马莺 大豆低聚糖的提取及酶改性的研究 2000.06,双歧杆菌发酵低聚糖产生大量的短链 脂肪酸，能刺激肠道蠕动，增加粪便湿润度，并保持一定的渗透压，从而防止便秘的发生.,5.保护肝脏功能,摄入低聚糖或双歧杆菌可减少有毒代谢产物的形成，大大减少肝脏分解毒素的负担.,人体实验证明摄入大豆低聚糖可以降低血清中胆固醇水平。,此外，降血压、增强免疫力、抗肿瘤、合成维生素、低能量或无能量等,4.防止便秘,6.降低胆固醇,马莺 大豆低聚糖的提取及酶改性的研究 2000.06,7.功能性低聚糖的有效摄入剂量,8.低聚糖的安全性,大豆使用有悠久的历史，安全性好。,马莺 大豆低聚糖的提取及酶改性的研究 2000.06,大豆低聚糖每日有效摄入剂量；大豆低聚糖为2克。,由于低聚糖具有在食品、医药及饲料添加剂等方面应用的极大潜力，国外对低聚糖的研究比较深入，工业化程度较高，尤其日本，在这方面的研究和起步较早，产量很大。,80年代末日本最先研究和开发大豆低聚糖。,1989年仅日本三菱集团的东日本制糖公司就生产大豆低聚糖1000吨。日本的Calips食品工业公司也是大豆低聚糖的主要厂家。,二、国内外研究动态及立项意义,马莺 大豆低聚糖的提取及酶改性的研究 2000.06,研究动态,产品主要有糖浆、颗粒、粉末状和精制大豆低聚糖，其中精制大豆低聚糖是采用柱色分离的生产方式。,马莺 大豆低聚糖的提取及酶改性的研究 2000.06,进行大豆低聚糖深加工，提高附加值，降低大豆低聚糖热值，提高大豆低聚糖的纯度和功能性，增加大豆低聚糖的产品类型，进一步为我国大豆低聚糖生产开辟新途径.,我国对大豆低聚糖的研究和开发是伴随着大豆分离蛋白生产技术在我过的引进开始的.,1998年黑龙江天菊集团建立了日处理800吨大豆乳清全套生产线，年产大豆低聚糖2280吨.,马莺 大豆低聚糖的提取及酶改性的研究 2000.06,目前该公司产品只有一种白色粉末产品，市场价格是80元/千克，产品的纯度低，其中棉子糖和水苏糖的含量为30-35%，其余为蔗糖和糊精.,立项意义,三、生产工艺,工艺流程示意图,黄贤校等 大豆低聚糖的生产工艺研究 粮油食品科技 29-30,(一)浸取和纯化方法,(二)分析方法,总糖检测方法-蒽酮法；,低聚糖检测方法-纸上层析法；,色值检测方法-色值指数法；,电导率测定方法-电导率法；,蛋白质测定方法-凯氏定氮法,黄贤校等 大豆低聚糖的生产工艺研究 粮油食品科技 29-30,(三)结果与讨论,1.大豆低聚糖浸取的最佳工艺条件,乙醇溶液的浓度为,30%,，提取温度为,40,，提取时间为,1.5h,液固比为,8:1,，得率为,16.1%.,2.大豆低聚糖浸出液脱色的最佳工艺条件,活性炭用量为,1.93%,，脱色温度为,61.7,，吸附时间,44min,，pH值为,3.58,，脱色率为,30.19%,，经过实验验证所得产品，脱色率为,31.25%,，与预测相当.,黄贤校等 大豆低聚糖的生产工艺研究 粮油食品科技 29-30,钟振声等 柱色谱法对大豆低聚糖浆脱色效果的研究 精细化工 565-567,1.脱色操作,量取预处理过的湿树脂若干,置于 50 mL烧杯中。再量取若干大豆低聚糖粗糖浆,加入装有树脂的烧杯中,搅拌4h。取样测定吸附后剩余液在 420nm处的吸光度.,2.分析测试,采用国标糖色值法（GB317-1998），测定大豆低聚糖粗糖浆在420nm处的吸光度变化.,柱色谱法脱色,3.结果与讨论,所以选择脱色率最高的D392为大豆低聚糖糖浆的脱色树脂,（1）树脂的脱色效果,钟振声等 柱色谱法对大豆低聚糖浆脱色效果的研究 精细化工 565-567,（2）D392树脂的穿透曲线,由穿透点流出液的体积可确定出大豆低聚糖糖浆与树脂的体积比为11:1,可以确保脱色效率,钟振声等 柱色谱法对大豆低聚糖浆脱色效果的研究 精细化工 565-567,（3）温度对D392树脂静态脱色率的影响,常温下进行,钟振声等 柱色谱法对大豆低聚糖浆脱色效果的研究 精细化工 565-567,（4）脱色时间对脱色率的关系,D392大孔阴离子交换树脂对大豆低聚糖粗糖浆的脱色速度较快，1h脱色即可达到84.41%的脱色率，之后随时间增加脱色率上升缓慢，到8h基木达到平衡点，相应的脱色率为89.48%.,钟振声等 柱色谱法对大豆低聚糖浆脱色效果的研究 精细化工 565-567,（5）D392树脂脱色后的解吸性能,NaOH乙醇水溶液对D392的解吸率最高.,钟振声等 柱色谱法对大豆低聚糖浆脱色效果的研究 精细化工 565-567,结论,在此条件下，大豆低聚糖浆脱色率可达86%，解吸率达到99.81%。,所选择的树脂范围内，D392树脂对大豆低聚糖浆的脱色效果最好，而且能够用解吸剂几乎完全解吸再生。,适宜的操作条件:,低聚糖浆与树脂的体积比为11:1,在常温下脱色3-4 h,用w(NaOH)=10%水溶液和无水乙醇的混合溶液w(NaOH)=10%的水溶:V(无水乙醇)=1:1作为解吸剂,钟振声等 柱色谱法对大豆低聚糖浆脱色效果的研究 精细化工 565-567,3.离子交换脱盐的较优工艺条件,活性炭脱色后,过滤,调 pH 值至中性,提取液经脱溶除去乙醇溶剂,加入适量水,经同样体积正丁醇萃取后,取下层溶液进行离子交换脱盐,离子交换脱盐的较优条件为:温度为,50 60,流速为,35m,3,糖液/m,3,树脂h,。真空浓缩(温度控制在60 左右),研磨,可以制得总糖含量为 68.94%的大豆低聚糖粉.,黄贤校等 大豆低聚糖的生产工艺研究 粮油食品科技 29-30,王章存等 微波法提取大豆低聚糖的研究 食品科学2006.06 102-104,将脱脂豆粕粉碎通过 100 目筛后,按照固液比 1:15 的比例用 pH=7.5 的碳酸氢钠-水溶液配制 300ml 样液,在玻璃酶反应器中通过超级恒温水浴加热到设定温度,用不同功率微波处理,每间隔 3min 搅拌一次。提取结束后取样10ml 离心后测定上清液中的总糖和棉籽糖含量.,一、实验方法,1.大豆低聚糖的微波处理方法,2.低聚糖的脱盐精制,上述提取液调 pH4.5 等电点沉淀蛋白质后,上清液用活性炭脱色、离心,再于离子交换树脂中脱盐精制。,3 测定方法,总糖的检测,采用蒽酮法棉籽糖的检测,采用纸上层析法,微波法,王章存等 微波法提取大豆低聚糖的研究 食品科学2006.06 102-104,1.微波处理条件对大豆低聚糖溶出效果的影响,二、实验结果和讨论,数据分析表明，微波功率、处理时间和处理前样液的初始温度等均可影响总糖的提取效果，它们的最佳条件组合:A,2,B,3,C,2,.,王章存等 微波法提取大豆低聚糖的研究 食品科学2006.06 102-104,2.微波法提取低聚糖的脱盐精制效果,微波法提取大豆低聚糖不仅可以提高产品得率，而目有利于产品的脱盐精制，提高产品质量。可见，以大豆分离蛋白生产的副产品大豆乳清为原料提取低聚糖时借助微波处理具有积极意义。,四、市场调研及经济技术分析,300ml/瓶 138元/瓶 24瓶/箱 3312元/箱 天松牌大豆低聚糖口服液(礼品盒)300ml/瓶、2瓶/盒 288元/盒,.,218.7.20.21/dadou/ddsp/dddjt_03.htm,功能性低聚糖可作为功能食品配料。所使用的低聚糖品种有低聚果糖、大豆低聚糖、低聚木糖、乳果糖、乳酮糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖等；产品有饮料、糖果、饼干、发酵乳、调味醋、巧克力等,我国功能性低聚糖在食品行业应用的品种相对较少，且用得较多的乳饮料还是饮料行业中的小品种，保健食品也是花色多而绝对用量较小的领域。与日本、欧洲比较，我国功能性低聚糖在食品应用方面还有很大潜力,大豆乳清经加入CaCl,2，,调酸和加热处理后，除去一部分乳清蛋白，然后采用超滤除去残余蛋白质。,从米曲酶提取的,-呋喃果糖甘酶，用于大豆低聚糖中蔗糖转化为低聚果糖；,以及改性大豆低聚糖的致突变性、胀气现象、调节肠道微生物生态和作用。,马莺 大豆低聚糖的提取及酶改性的研究 2000.06,Thank you for you attention!,