[发明专利]利用菜籽饼粕制备L-阿拉伯糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及食品领域，特别涉及利用菜籽饼粕制备L-阿拉伯糖的方法。

背景技术

L-阿拉伯糖是一种新型的低热量甜味剂，其典型的生理功能是降低肠道内蔗糖转化酶活性，对蔗糖的代谢转化具有显著阻断作用，已被应用于减肥、控制糖尿病等方面，是国际上公认的健康食品添加剂。同时，L-阿拉伯糖还用于治疗白血病、癌症以及抗乙肝的药物原料。目前，日本厚生省和美国食品药品监督管理局已经批准L-阿拉伯糖为食品和药品的健康添加剂；而美国医疗协会也已将L-阿拉伯糖列入抗肥胖剂的营养补充剂或非处方药；2008年5月，中华人民共和国卫生部批准L-阿拉伯糖为新资源食品。L-阿拉伯糖在食品行业的普及应用无疑将成为新的行业热点。目前，全世界L-阿拉伯糖年需求量大约为1万吨，每年还以15%的速度递增。但受原料供应、分离纯化技术的限制，产量上不去，价格居高不下。日本和欧美的市场销售价为10万-12万美元/吨。而在国内，生产L-阿拉伯糖的主要企业有11家，总产能在500吨/年，产量较低，价格也相当昂贵，因此限制了阿拉伯糖的应用，但市场前景极为看好。

菜籽饼粕是来源油菜籽榨油后的副产物。我国油菜籽产量居世界第一位，每年油菜籽制油后所产生的菜籽饼粕达600-700万吨。菜籽饼粕是一个可再生生物质资源库，其蕴含的半纤维素多糖，还含有含有丰富的蛋白质、酚类化合物、植酸、糖类物质等，而这些成分都具有较高利用价值，其中半纤维素多糖是由L-阿拉伯糖等多种单糖组成。目前，我国菜籽饼粕利用相当有限，仅用作肥料或按少量比例添加作反刍动物和淡水鱼养殖的饲料。国内外不少学者以菜籽饼粕为饲料，研究了其对鱼类、畜类及禽类等多种动物生长和生理生化等方面的影响。结果普遍表明，少量短时喂养对动物生长表现正常，但是大量长时喂养就会产生不利影响。直接原因是菜籽饼粕中含有多种抗营养因子及毒素，如硫代葡萄糖苷、芥酸、植酸、单宁、粗纤维、抗蛋白酶因子等，它们的存在影响了菜籽饼粕作为饲料的利用价值。但是如果这些成分能够分离出来并加以利用，将大大提高菜籽饼粕的附加值及综合利用率。如果将菜籽饼粕全部利用，每年可生产至少15万吨的L-阿拉伯糖，相当于目前全国L-阿拉伯糖总产量的300多倍。国内菜籽饼粕价格为2000元/吨，而L-阿拉伯糖的价格高达50万-80万元/吨，生产L-阿拉伯糖的同时，还可以得到饲用浓缩蛋白、植酸（盐）、多酚等产品。因此，急需一种利用菜籽饼粕制备L-阿拉伯糖的方法，该方法的应用能够提高榨油副产物菜籽饼粕的附加值，拓宽制备L-阿拉伯糖的原材料，提高L-阿拉伯糖的总产量，降低其生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用菜籽饼粕制备L-阿拉伯糖的方法，其工艺简单，便于工业化生产。

为实现上述发明目的，技术方案为：

利用菜籽饼粕制备L-阿拉伯糖的方法，包括如下步骤：

a.将菜籽饼粕加入体积分数为70～80%的乙醇溶液，然后在70～90℃下脱脂脱色，过滤收集滤渣，烘干，粉碎，得预处理菜籽饼粕；

b.将步骤a所得预处理菜籽饼粕加水在温度为90～100℃条件下提取，过滤收集滤液和滤渣，滤液记为提取液A；将滤渣加入质量分数为4%～6%的NaOH溶液中，在温度为55～65℃条件下提取，然后加入浓度为2～4mol/L HCl溶液将pH调至4.9～5.1，离心收集上清液，记为提取液B，合并提取液A和提取液B，得菜籽粗多糖；

c.将步骤b所得菜籽粗多糖用大孔吸附树脂D3520层析柱纯化，上样量相当于柱体积20～24倍，以流速为1.5～2.5柱体积/h洗脱，收集洗脱液，得菜籽多糖；

d.将步骤c所得菜籽多糖加入乙醇至乙醇体积分数为35～40%，然后在转速为4000～6000r/min条件下离心15～20min，弃沉淀，将上清液继续加乙醇至乙醇体积分数为75～80%，再在转速为4000～6000r/min条件下离心15～20min，收集沉淀；将沉淀加水溶解，并在流水下透析48～72小时，浓缩，冷冻干燥，得菜籽阿拉伯聚糖粗品；

e.将步骤d所得菜籽阿拉伯聚糖粗品用DE-52纤维素柱纯化，先用100mL蒸馏水洗脱，再用200mL浓度为0.1mol/L的NaCl溶液洗脱，最后用200mL浓度为0.2mol/L的NaCl溶液洗脱，收集0.1mol/L的NaCl洗脱液，透析，减压浓缩，冻干，得到菜籽阿拉伯聚糖；