1、吉林化工學院生物分離工程專業實驗報告 課程類型： 生物分離工程實驗 實驗類型： 設計型實驗 學年學期：2015-2016學年第一學期 試驗時間： 2015.10.8-2015.11.20 班 級： 學 號： 實 驗 者： 合 作 者： 指導教師： 提交日期：2015年11月29日吉 林 化 工 學 院Jilin Institute of Chemical Technology從脫脂豆粕中提取大豆低聚糖的工藝研究實驗摘要：介紹了從脫脂豆粕中提取大豆低聚糖的制備工藝，通過多次實驗確定了浸提、活性炭脫色和離子交換脫鹽等過程的較優工藝參數，同時對成品低聚糖粉末的成分進行了測定。關鍵詞：大豆低聚糖；浸提

2、；脫色；脫脂豆粕前言：大豆低聚糖是大豆籽粒中可溶性寡糖的總稱，主要成分是水蘇糖、棉子糖和蔗糖等。長期以來，由于人們把食用大豆制品引的腸胃氣脹現象歸咎于大豆中所含的低聚糖，從而否定了大豆低聚糖的利用價值。而從對低聚果糖的介紹以及產品功效研究表明，大豆低聚糖并非是鼓腸作用的物質，更為重要的是，人們通過研究發現，大豆低聚糖是與人體的生長、機體的新陳代謝乃至生老病死都息息相關的雙歧桿菌的最好增殖物質。在人體內的雙歧桿菌一旦得到增殖即能發揮一系列獨特的生理功能，如減少有毒發酵產物及有害細菌酶的產生、防止腹瀉、防止便秘、改善血清脂質、降低血壓、增加免疫力、抗腫瘤等，是一類非常有利于人體健康的具有特殊生理活

3、性的物質。大豆低聚糖是一種低甜度、低熱量的甜味劑，具有一系列有益人體健康的生理功能，試驗表明，它具有促進腸道內雙歧桿菌增殖，抑制腸內有害細菌，改善腸道生態環境，調節血壓，增強免疫力，降低血清膽固醇，保護肝臟等多種作用1。是一種極具市場潛力的功能性保健品，可以廣泛應用于食品、醫藥和飼料添加劑中，故其開發和應用具有廣闊的發展前景，日益受到人們的重視2-8 。日本、美國及歐洲對大豆低聚糖的研究比較深入，工業化程度較高，尤其是日本，對大豆低聚糖的開發和應用位居世界前列，其開發的大豆低聚糖產品在1988年就已推向市場，現已廣泛應用于飲料、酸奶、果醬、糕點和面包等食品中，成為全球大豆低聚糖產業化規模最大的

4、國家9。我國對大豆低聚糖的研究開發始于20 世紀90 年代，1998年黑龍江天菊集團建立了日處理800噸大豆乳清的全套生產線，年產大豆低聚糖2280噸。我國是大豆的故鄉，也是大豆制品的發源地之一，大豆中含有大約10%左右的低聚糖，如能充分利用大豆榨油后的副產品資源開發大豆低聚糖，就可以進一步提高副產品的應用價值，對提高消費者的健康水平具有積極作用。目前，一般工業生產大豆低聚糖是以大豆乳清為原料，在大豆加工中同時進行綜合利用10-11。本研究以脫脂豆粕為原料，從中提取大豆低聚糖。1 材料與方法1.1 材料與試劑脫脂豆粕 市購；粉末狀活性炭（分析純） 沈陽沈一精細化學品有限公司；732型陽離子交換

5、樹脂 中國醫藥上海化學試劑公司；717型陰離子交換樹脂 沈陽市新西試劑廠；無水碳酸鈉（分析純） 沈陽化學試劑廠；磷酸（分析純） 沈陽第一試劑廠；無水乙醇（分析純） 沈陽化學試劑廠；葡萄糖（分析純） 沈陽市東興試劑廠；蒽酮（化學純） 北京朝陽西會化工廠；3,5二硝基水楊酸（化學純） 中國醫藥上海化學試劑公司。1.2 儀器與設備0622-108型標準檢驗篩 浙江省上虞市沙篩廠；LD4-2型低速離心機 北京醫用離心機廠；D1008型數顯定時蠕動泵 上海青浦滬西儀器廠；HH-4型數顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司；DDS-11A型電導率儀 上海理達儀器廠；PHS-25型數顯酸度計 上海天達儀器有限公司；

6、722-2000型可見光分光光度計 山東高密彩虹分析儀器有限公司。1.3 方法1.3.1 大豆低聚糖的提取與純化以脫脂豆粕為原料，通過浸提和純化工藝制備大豆低聚糖。經過優化試驗，確定各步驟最佳工藝條件。1.3.1.1 浸提工藝流程脫脂豆粕烘干（60烘箱內烘5h）粉碎（過40目篩子）碳酸鈉溶液浸提離心分離上清液沉淀蛋白離心分離浸提液。 大豆蛋白1.3.1.2 純化工藝流程浸提液活性炭脫色離子交換樹脂脫鹽減壓蒸餾大豆低聚糖漿乙醇沉淀離心烘干大豆低聚糖粉末。1.3.2 分析方法1.3.2.1 還原糖含量測定還原糖含量的測定采用3,5-二硝基水楊酸比色法12。1.3.2.2 總糖含量測定總糖含量的測定

7、采用蒽酮法，在620nm下測量蒽酮葡萄糖復合體的吸光度值，以標準葡萄糖溶液作標準曲線，再根據待測樣品的吸光度值從標準曲線方程中算出總糖含量。1.3.2.3 脫色率測定吸光度法 以蒸餾水作參比，在350nm下測定脫色前糖液的吸光度值，經脫色后，再以同樣方法測定脫色糖液的吸光度值。脫色率按式（1）計算。脫色率%=(A0-A) 100 /A0 （1）A0 脫色前測定的吸光度值；A -脫色后測定的吸光度值。1.3.2.4 電導率測定將電導率儀的“校正-測量”開關置于“校正”，然后接通電源，讓儀器預熱10min。將電導電極和溫度電極分別浸入被測糖液中，調節“常數”旋鈕使顯示數與使用電極的常數標稱值一致。

8、然后將開關扳到“測量”位置，選擇適當量程，待讀數顯示穩定后，即為糖液的電導率。 2 結果與分析2.1還原糖標準曲線葡萄糖標準液濃度1mg/ml123456樣品還原糖葡萄糖標準液（ml）00.20.40.60.81.02水（ml）10.80.60.40.20葡萄糖（mg）00.20.40.60.81.0OD00.0470.3240.6071.0451.0981.320樣品中還原糖含量：將樣品的OD值帶入線性方程：1.320=1.1078x=1.19mg樣品中還原糖含量：1.19mg/2ml=0.595mg/ml2.2總糖標準曲線葡萄糖標準液濃度100ug/ml123456樣品總糖葡萄糖標準液（m

9、l）00.20.40.60.81.01水（ml）1.00.80.60.40.20葡萄糖（ug）020406080100蒽酮（ml）4444444OD00.0590.2020.3220.6140.6360.482將樣品測得的OD值帶入總糖的線性方程：y=0.00642x0.482=0.00642x x=75.08ug 樣品濃度為：75.08ug/2ml=37.54ug/ml,樣品稀釋了500倍，所以樣品總糖濃度為：37.54ug/ml2.3脫色率脫色率%= A0 脫色前測定的吸光度值；A -脫色后測定的吸光度值A0=1.862，A=1.17脫色率（%）=2.4低聚糖含量離心管重：15.8g烘干后

10、樣品與離心管總重：17.2g低聚糖重：17.2-15.8=1.4g3討論分析(1)以低溫脫脂豆粕粉為原料，用乙醇溶液提取大豆低聚糖的研究，提取的最佳工藝條件:乙醇溶液為30%，提取溫度為40，提取時間為1.5h，液固比為81，得率為16.1%。(2)對活性炭脫色進行研究，用活性炭脫色的較優化工藝條件是:活性炭用量1.93%，脫色溫度61.7，吸附時間44min，pH值為3.58，脫色率為30.19%，經過試驗驗證所得產品中，脫色率為31.25%，與預測值相當。(3)活性炭脫色后，過濾，調pH值至中性，提取液經脫溶除去乙醇溶劑，加入適量水，經同樣體積正丁醇萃取后，取下層溶液進行離子交換脫鹽，離子

11、交換脫鹽的較優條件為:溫度5060，流速35m3糖液/m3樹脂·h。真空濃縮(溫度控制在60左右)，研磨，可以制得總糖含量為68.94%的大豆低聚糖粉g。參考文獻1 楊繼遠, 袁仲. 大豆低聚糖保健功能及其在食品工業中的應用J, 食品工業科技, 2008, 29(10): 291-294. 2 郭盡力. 大豆低聚糖的提取工藝研究J. 煙臺大學學報: 自然科學與工程版, 2004, 17(4): 298-302. 3 劉峰, 楊海軍. 低聚糖國內外應用現狀及發展趨勢J. 發酵科技通訊, 2009, 38(4): 53-56.4 張麗麗, 楊薇薇, 張永忠. 從大豆糖蜜中分離大豆低聚糖的研究J. 食品工業科技, 2009, 30(4): 258-260.5 潘麗紅. 大豆低聚糖提取工藝研究J. 北方藥學, 2012, 9(6): 24.6 張立峰, 劉慶富, 寧海鳳. 活性炭對大豆低聚糖脫色效果研究J. 糧食與油脂, 2013, 26(1): 51-53.7 吳素萍. 大豆低聚糖功能特性在發酵食品中的應用J. 中國釀造, 2013, 32(7): 11-15.8 褚漢男, 王秋實, 郭銘, 等. 超聲波輔助提取豆清水中低聚糖J. 產業與科技論壇, 2014(9): 62-63.9 刁小琴, 關海寧. 大豆低聚糖的開發及應用前景J. 中國食物與營養, 2008,