1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1、研究的意义:
谷子作为小杂粮,在我国种植面积较大。小米糠是谷子加工后的副产物,由小米的果皮、种皮、糊粉层、少量的胚和胚乳组成。我国小米糠资源十分丰富。国家统计局数据表明,2011年中国谷子产量为156.72万吨,播种面积为74.541万hm2。按照产量划分,全球谷子主要分布在中国、印度和东欧国家,中国谷子产量占世界产量的80%[1]。据2012 年农业部统计,全国小米的种植面积约140万hm2,年产量450万吨左右,小米糠年产约为40多万吨,是一种产量较大的可再生利用资源。米糠占谷子质量的5%~7%,却集中了谷子中绝大部分的营养素,在国外被誉为天赐营养源。由于小米糠只是直接或经过粗加工后用于畜禽饲料,产品附加值很低,因而被联合国工业发展组织称为是一种未充分利用的原料[2]。
阿拉伯木聚糖具有高分子量、高粘度、氧化胶凝等物化特性。阿拉伯木聚糖对于谷子及其面制品的加工品质具有重要影响,同时它还具有显著的降血脂、减肥、免疫调节等生理活性。阿拉伯木聚糖主要由阿拉伯糖和木聚糖组成,具有极好的生物学活性,作为免疫调节剂,可显著地激活自然杀伤(nk)细胞、t和b淋巴细胞功能,增加人体免疫功能,对于各种肿瘤有抑制作用、抗病毒等。目前日本大和制药公司已有biobran mgn-3的产品在日本及欧美市场销售,预防、治疗和保健作用明显[3]。面筋蛋白、阿拉伯木聚糖及它们之间的相互作用对全麦面团的流变性质和全麦面包品质有很大影响。因此研究阿拉伯木聚糖的功能性质,能改善全麦面包质构,提高民众健康水平。
2. 研究的基本内容和问题
1、研究目标:
本研究通过对小米糠中基本成分的分析以及阿拉伯木聚糖含量指标的分析,再选择合适的方法对阿拉伯木聚糖的分离提取,从而找到小米糠中阿拉伯木聚糖的高提取率的方法。
2、研究内容:
3. 研究的方法与方案
1、研究方法:
(1)实验材料:
小米糠
4. 研究创新点
本实验采用酶法协同超声波的方法,研究小米糠中阿拉伯木聚糖的提取的方法。选用合适的酶(如纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶)处理小米糠,能分解构成细胞壁的纤维素、半纤维素及果胶,从而破坏细胞壁的结构,产生局部的坍塌、溶解、疏松,减少溶剂提取阿拉伯木聚糖的阻力,或者阿魏酸能与产生自由基的试剂交联形成凝胶,从而提高提取效率,缩短提取时间。理论上酶法提取对阿拉伯木聚糖的糖链结构会造成部分降解,但一般不会影响其中的功能基团,经酶改性的阿拉伯木聚糖,其生理活性反而会大幅增加。
酶法协同超声波试验将两种独立的提取方法进行协同作用。在这项研究中,超声辅助酶提取技术用于从小米糠中提取阿拉伯木聚糖具有很大的优势。
5. 研究计划与进展
1、2017.03:初步探索酶法提取阿拉伯木聚糖的最佳条件。
2、2017.04:水溶性阿拉伯木聚糖和水不溶性阿拉伯木聚糖提取方法的初步探索。
3、2017.05:探索除去阿拉伯木聚糖粗提物中杂蛋白质的方法。
