專利名稱：一種動態高壓微射流結合酸法制備果膠低聚糖的方法
技術領域：
本發明是一種動態高壓 微射流結合酸法制備果膠低聚糖的方法，涉及低聚糖的制備方法，以及低聚糖的益生活性。
背景技術：
低聚糖又稱為寡糖(oligosaccharide), —般指由2-20個單糖構成的糖苷。不同的寡糖種類和來源決定了它們特有的生物學活性。總的來說，寡糖有以下幾種生物活性 胃腸道活性、增強造血功能活性、預防齲齒作用、穩定血糖功能和提高免疫活性。果膠是一系列具有相同特性，但是精細結構不同的低聚糖和多糖的總稱。它是構成植物細胞壁的多糖之一，廣泛存在于高等植物的根、莖、葉和果實的細胞壁中，果膠結構最主要的特征是含有a-(1-4)連接的D-半乳糖醛酸單元的直鏈。一般通過三種方法獲得果膠低聚糖(I)從植物中提取；(2)合成；(3)多糖降解。多糖降解是最常用的一種方法，因為這種方法得率較高，而且可以從一種聚合物中獲得各種各樣的低聚物。目前使用的降解方法有酸水解、酶水解和物理降解方法。用無機酸對果膠進行降解，是應用最早的降解果膠方法，但溫和的水解條件不能斷開主要由糖醛酸組成的果膠，而強酸和延長水解時間又可能引起副反應，溫度越高，副反應越多，生成的有色物質多，顏色深，需中和堿量大，因此產生的灰分也多，水解反應不易控制，低聚物產量不高。酶降解法是利用專一性或非專一性的果膠酶對果膠進行降解的方法，其需要較長的操作時間并且對PH變化敏感，添加酶使得工業化生產較困難。至于物理降解方法，目前只有采用輻射制備果膠低聚糖報道。動態高壓微射流(dynamichigh-pressure microf luidization, DHPM)是一種新型的高壓均質技術，它影響很多食品成分的研究工作，例如高分子和膠體，近年來受到廣泛關注。目前這種方法已經在生產含果膠的食品和藥品工業中用作均質機。動態高壓微射流利用液壓泵使流體產生高壓，在撞擊腔內的微孔道中，流體被分散成兩股或多股細流進行強烈的高速撞擊，在此過程中瞬間產生巨大的壓力降，實現高速撞擊、高頻剪切、氣蝕、高頻振動、瞬時壓降等綜合作用，在IOOMPa下，時間小于5s即可達到使物料細化、乳化、均質和改性的目的。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足提供一種具有益生活性的果膠低聚糖的制備方法。本發明采用的技術方案是采用動態高壓微射流結合酸水解法制備具有益生特性的果膠低聚糖。本發明的工藝步驟如下
(I)按1000ml去離子水中加入15-40g果膠計算，稱取果膠溶于去離子水中，室溫下攪拌達至完全溶解，用0. 51^2304溶液調整pH值至果膠溶液中H2SO4濃度為0.15 M，水浴加熱至 63 0C ；
(2)用高壓微射流均質機處理步驟(I)得到的果膠溶液，壓力為160MPa，處理次數為6次，得降解后的果膠溶液； (3)在步驟(2)得到的降解后的果膠溶液中加入10%果膠溶液的碳酸鈣固體，充分攪拌，離心，取其上清液；
(4)將步驟(3)得到的上清液在截留分子量為5，000Da的切向流超濾器中超濾6h，收集并濃縮滲透液；
(5)將步驟(3)得到的濃縮液在-801條件下冷凍干燥48h，即得果膠低聚糖；
該果膠低聚糖的益生活性可用下列方法確定
(I )、在以1% (w/v)葡萄糖為碳源的10 ml基本培養基中接種雙歧桿菌,乳酸桿菌，以及大腸桿菌，37 0C培養24h，制備接種菌株。( 2 )、在以1% (w/v)果膠低聚糖為碳源的9 ml基本培養基中加入I ml步驟5得到的菌懸液，在37 oC無氧條件下培養48h，用血球計標準直接計數法計算樣品培養0，8，12，24和48 h后的細菌數。本發明的有益效果是該發明具有反應時間短，產率高，環境友好的特點，制得的果膠低聚糖有良好的益生活性。
附圖I為制備果膠低聚糖的工藝路線方框圖。
具體實施例方式實施例I
稱取18. 4g果膠溶于IOOOml蒸餾水中，室溫下攪拌達到完全溶解，用0. 5MH2S04溶液調整PH至果膠溶液中H2SO4濃度為0. 15 M，水浴加熱至63 °C。將加熱的果膠溶液加入到微射流中，于160MPa下處理6次，得降解后的果膠溶液。在此果膠溶液加入10%果膠溶液的碳酸鈣粉末，充分攪拌，離心，取上清液。上清液在截留分子量為5，000 Da的切向流超濾器中超濾6h，收集并濃縮滲透液。將滲透液在-80 0C條件下冷凍干燥48h，即得果膠低聚糖。在以1% (w/v)葡萄糖為碳源的10 ml基本培養基中接種雙歧桿菌,乳酸桿菌，以及大腸桿菌,37 °C無氧條件下培養24h,制備接種菌株。在以1% (w/v)果膠低聚糖為碳源的9 ml基本培養基中加入I ml上述菌懸液，在37 °(無氧條件下培養48h，用血球計數板直接計數樣品培養0，8，12，24和48 h后的細菌數。制得的果膠低聚糖產率為32. 22%，它的益生特表現為培養基中的雙歧桿菌和乳酸桿菌數量增加，而大腸桿菌數量減少。實施例2
稱取36. 8 g果膠溶于1000 ml蒸餾水中，室溫下攪拌達到完全溶解，用0. 5MH2S04溶液調整pH至果膠溶液中H2SO4濃度為0. 15 M，水浴加熱至63 °C。將加熱的果膠溶液加入到微射流中，于160MPa下處理6次，得降解后的果膠溶液。在此果膠溶液加入10%果膠溶液的碳酸鈣粉末，充分攪拌，離心，取上清液。上清液在截留分子量為5，000 Da的切向流超濾器中超濾6h，收集并濃縮滲透液。將滲透液在-80 0C條件下冷凍干燥48h，即得果膠低聚糖。在以1% (w/v)葡萄糖為碳源的10 ml基本培養基中接種雙歧桿菌,乳酸桿菌，以及大腸桿菌,37 °C無氧條件下培養24h,制備接種菌株。在以1% (w/v)果膠低聚糖為 碳源的9 ml基本培養基中加入I ml上述菌懸液，在37 °(無氧條件下培養48h，用血球計數板直接計數樣品培養0，8，12，24和48 h后的細菌數。制得的果膠低聚糖產率為32. 22%，它的益生特表現為培養基中的雙歧桿菌和乳酸桿菌數量增加，而大腸桿菌數量減少。
權利要求
1.一種動態高壓微射流結合酸法制備果膠低聚糖的方法，其特征在于所述方法エ藝步驟為 (1)按IOOOml去離子水中加入15-40g果膠計算，稱取果膠溶于去離子水中，室溫下攪拌至完全溶解，用O. 5MH2S04溶液調整pH值至果膠溶液中H2SO4濃度為O. 15 M，水浴加熱至63 0C ； (2)用高壓微射流均質機處理步驟(I)得到的果膠溶液，壓カ為160MPa，處理次數為6次，得降解后的果膠溶液； (3)在步驟(2)得到的降解后的果膠溶液中加入10%果膠溶液的碳酸鈣固體，充分攪拌，離心，取其上清液； (4)將步驟(3)得到的上清液在截留分子量為5，000Da的切向流超濾器中超濾6h，收集并濃縮滲透液； (5)將步驟(3)得到的濃縮液在-80で條件下冷凍干燥48h，即得果膠低聚糖。
全文摘要
一種果膠低聚糖(POS)的制備方法，是以商業蘋果果膠為原料，采用動態高壓微射流(DHPM)結合酸水解法，經溶解、加酸、DHPM處理、中和、超濾等過程制備POS。本發明采用DHPM結合酸水解法降解果膠，得到具有益生活性的低聚糖，這種方法具有反應速度快、產率高、環境友好等特點。
文檔編號C08B37/06GK102617751SQ20121001261
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月17日 優先權日2012年1月17日
發明者劉偉, 劉成梅, 梁瑞紅, 陳軍 申請人:南昌大學