一种提高β‑葡聚糖水溶性的方法技术

本申请属于多糖溶解改善技术领域，具体涉及一种提高β‑葡聚糖水溶性的方法。本发明专利技术所提供的一种提高β‑葡聚糖水溶性的方法，同时采用超声波技术和酶解法对β‑葡聚糖进行降解，发挥了超声波和酶解法的协同作用，大大提高了β‑葡聚糖的水溶性。本发明专利技术具有操作工艺简单、可行性强、无需使用有机溶剂、绿色环保、生产成本低的优点，为高水溶性酵母β‑葡聚糖的生产提供可行方法，而且本发明专利技术方法对β‑葡聚糖的生物活性无影响，可广泛应用于食品和生物医药领域中。

【技术实现步骤摘要】
一种提高β-葡聚糖水溶性的方法
本专利技术属于多糖溶解改善
，具体涉及一种提高β-葡聚糖水溶性的方法，尤其涉及一种采用超声波辅助酶解法提高酵母β-葡聚糖水溶性的方法。
技术介绍
β-葡聚糖是在微生物、蘑菇和植物中广泛存在的一种活性多糖，重要来源之一是酿酒酵母。我国虽拥有丰富的酿酒酵母资源，然而针对啤酒工业迅速发展产生的废酵母的回收利用，一般仅限于对其进行简单的加工，并主要应用于饲料领域或酵母制剂的生产，导致大量废弃酿酒酵母随废水排放，造成了资源的浪费和环境的严重污染。随着功能食品工业的迅猛发展和人们消费水平的提高，酿酒酵母来源的β-葡聚糖因其独特的活性功效，日益引起人们的关注，可作为一种绿色天然的活性功效成分。近年来，欧美等一些发达国家利用β-葡聚糖开发了多种婴幼儿、老年和孕妇的营养食品，而且以β-葡聚糖为主的膳食纤维食品的产值正逐年递增，故β-葡聚糖功能产品有着极好的市场前景。然而，通过现有常规的多糖提取技术直接提取得到的酿酒酵母β-葡聚糖由于其呈中性，不带电荷，且分子内多羟基基团的相互作用，形成了致密的三股螺旋结构，呈聚集颗粒状，极大地限制了β-葡聚糖。因此，对其进行化学改性或生物降解,改善溶解性,是开发利用酵母葡聚糖的有效途径。目前，国内外学者主要通过化学、生物或物理修饰等方法对β-葡聚糖水溶性的改善进行研究。其中，化学修饰通过在酵母葡聚糖上连接亲水性基团来增加溶解度，例如磷酸化、羧甲基化、硫酸酯化修饰，这类反应在有机溶剂体系中进行，污染严重，存在安全隐患。生物改性方法操作复杂，费用较高。物理饰改性是一个随机性的过程，其降低相对分子质量的范围有限。因此，本领域技术人员亟需一种简单有效、可行性高的方法用于提高β-葡聚糖水溶性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种提高β-葡聚糖水溶性的方法，用于解决现有技术中操作复杂、有机溶剂消耗量大的技术问题，可大幅度提高β-葡聚糖的水溶性并为高水溶性性酵母β-葡聚糖的生产提供可行方法。本专利技术的具体技术方案如下：本专利技术提供了一种提高β-葡聚糖水溶性的方法，包括：将β-葡聚糖溶液和β-葡聚糖酶混合，在超声波作用下进行酶解。优选的，每毫升所述β-葡聚糖溶液中加入2～4U所述β-葡聚糖酶。优选的，所述酶解的温度为40～50℃；所述酶解的时间为1～2h。优选的，所述超声波的功率为100～200W。优选的，所述β-葡聚糖溶液的制备为：将β-葡聚糖溶解于醋酸-醋酸钠缓冲溶液中。优选的，所述β-葡聚糖和所述醋酸-醋酸钠缓冲溶液的混合比例为1μg：(10-20)mL。优选的，所述醋酸-醋酸钠缓冲溶液的浓度为0.1～1mol/L。更优选的，所述溶解包括：在35～38℃下水浴预热15～20min。β-葡聚糖是一类活性强、毒副作用低的活性多糖。在对β-葡聚糖改性过程中，发挥物理作用的超声波通过质点振动的力学作用减弱大分子主链的糖苷键，促进β-葡聚糖解螺旋，同时，结合β-葡聚糖酶通过酶切作用将β-葡聚糖的糖苷键断裂，使得大分子葡聚糖水解为较小寡糖或还原糖从而增加β-葡聚糖在水中的溶解性。同时，分子结构与多糖的各种生物活性有着密切的关系，在改性过程中，生物酶解法条件温和，通过酶切来降低β-葡聚糖的聚合度而不改变其天然结构，超声波对β-葡聚糖的物理作用不改变其高级分子结构，因此采用超声波辅助酶解法使得β-葡聚糖在保持原先生物天然结构的基础上增大其溶解性，因此本专利技术方法对β-葡聚糖的生物活性影响较低甚至无影响。本专利技术提供了一种提高β-葡聚糖水溶性的方法，同时采用超声波技术和酶解法对β-葡聚糖进行降解，发挥了超声波和酶解法的协同作用，大大提高了β-葡聚糖的水溶性。本专利技术具有操作工艺简单、可行性强、无需使用有机溶剂、绿色环保、生产成本低的优点，为高水溶性酵母β-葡聚糖的生产提供可行方法，而且本专利技术方法对β-葡聚糖的生物活性无影响，可广泛应用于食品和生物医药领域中。具体实施方式下面将结合本专利技术优选实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员应当理解，对本专利技术的具体实施例进行修改或者对部分技术特征进行同等替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神，均应涵盖在本专利技术保护的范围中。以下实施例中所采用的β-葡聚糖为酿酒酵母来源的β-葡聚糖，购自上海源叶生物科技有限公司；β-葡聚糖酶购自上海源叶生物科技有限公司。实施例1第一步，将β-葡聚糖按1μg：10mL的混合比例投放于醋酸-醋酸钠缓冲溶液(0.1mol/L，pH5.0)，35℃水浴预热15min制成β-葡聚糖溶液；第二步，加入[E/S]为2U/mL的β-葡聚糖酶，其中，[E/S]表示β-葡聚糖酶在β-葡聚糖溶液中的添加浓度；第三步，置于超声波发生器(型号SB-600DTY)中，在超声功率为100W的辅助条件下，40℃恒温酶解1h；第四步，沸水浴灭酶活5min，以4000r/min的速度离心5min，得到的上清液即为β-葡聚糖水溶液。采用苯酚-硫酸法和Somogyi-Neslon依次测定β-葡聚糖水溶液中的多糖和还原糖含量，计算可溶性多糖得率，其计算公式如下：可溶性多糖＝可溶性总糖(GT)-还原糖(GR)；可溶性多糖得率(％)＝100×可溶性多糖(g)/葡聚糖干重(g)×100％。本实施例采用超声波辅助酶解法改性酿酒酵母β-葡聚糖，提高了β-葡聚糖的水溶性，其可溶性多糖得率比单独使用超声裂解和β-葡聚糖酶酶解时分别提高了15％和10％。实施例2第一步，将β-葡聚糖按1μg：15mL的混合比例投放于醋酸-醋酸钠缓冲溶液(0.5mol/L，pH5.0)，35℃水浴预热18min制成β-葡聚糖溶液；第二步，加入[E/S]为3U/mL的β-葡聚糖酶；第三步，置于超声波发生器(型号SB-600DTY)中，在超声功率为150W的辅助条件下，45℃恒温酶解1.5h；第四步，沸水浴灭酶活8min，以4500r/min的速度离心8min，得到的上清液即为β-葡聚糖水溶液。采用苯酚-硫酸法和Somogyi-Neslon依次测定β-葡聚糖水溶液中的多糖和还原糖含量，计算可溶性多糖得率，其计算公式如下：可溶性多糖＝可溶性总糖(GT)-还原糖(GR)；可溶性多糖得率(％)＝100×可溶性多糖(g)/葡聚糖干重(g)×100％。本实施例采用超声波辅助酶解法改性酿酒酵母β-葡聚糖，提高了β-葡聚糖的水溶性，其可溶性多糖得率比单独使用超声裂解和β-葡聚糖酶酶解时分别提高了18％和12％。实施例3第一步，将β-葡聚糖按1μg：20mL的混合比例投放于醋酸-醋酸钠缓冲溶液(1mol/L，pH5.0)，38℃水浴预热20min制成β-葡聚糖溶液；第二步，加入[E/S]为4U/mL的β-葡聚糖酶；第三步，置于超声波发生器(型号SB-600DTY)中，在超声功率为200W的辅助条件下，50℃恒温酶解2h；第四步，沸水浴灭酶活10min，以5000r/min的速度离心8min，得到的上清液即为β-葡聚糖水溶液。采用苯酚-硫酸法和Somogyi-Neslon依次测定β-葡聚糖水溶液中的多糖和还原糖含量，计算可溶性多糖得率，其计算公式如下：可溶性多糖＝可溶性总糖(GT)-还原糖(GR)；可溶性多糖得率(％)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高β‑葡聚糖水溶性的方法，包括：将β‑葡聚糖溶液和β‑葡聚糖酶混合，在超声波作用下进行酶解。

【技术特征摘要】
1.一种提高β-葡聚糖水溶性的方法，包括：将β-葡聚糖溶液和β-葡聚糖酶混合，在超声波作用下进行酶解。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每毫升所述β-葡聚糖溶液中加入2～4U所述β-葡聚糖酶。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酶解的温度为40～50℃；所述酶解的时间为1～2h。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声波的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丹，倪瑞，孙婷伟，丁利君，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44