摘要：植物多糖作為一類重要的天然活性物質(zhì)，且來源廣泛，具有廣闊的發(fā)展前景。小麥麩皮細(xì)胞壁中含有豐富的纖維素和半纖維素物質(zhì)，是被用來制備不同多糖和單糖的合適對象。采用的方法有物理方法、化學(xué)方法及生物酶解方法，或者幾種方法的結(jié)合，利用不同方法提取小麥麩皮單糖或多糖的結(jié)構(gòu)和含量差異較大。本文主要論述小麥麩皮多糖提取方法的研究進(jìn)展，為行業(yè)提供參考。

關(guān)鍵詞：小麥麩皮 多糖 提取方法

中圖分類號：TQ914.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-5336（2014）22-0009-03

1 前言

麥麩通過面粉制造過程大量產(chǎn)生，麥麩在麥子中的比例一般為14-19%，麥麩中主要包含46%非淀粉性多糖（Non-Starch-Polysaccharides， NSP），10-12%的淀粉，15-22%的蛋白，4-8%的木質(zhì)素，以及其他一些微量物質(zhì)。葡糖醛酸阿拉伯木聚糖（Glucuronoarabi-noxylans

，GAX）占大約占70%[1]，木糖（Xyl）15.66%，阿拉伯糖（Ara）8.72%，甘露糖（Man）0.47%，半乳糖（Gal）1.42%，葡萄糖（Glu）27.64%，阿拉伯木聚糖（AX）27.64%[2]。木聚糖在玉米芯、甘蔗渣、棉籽殼和麩皮等農(nóng)作物廢棄物中含量較高，一般均在30%以上，在相同提取條件下，麥麩木聚糖提取率高達(dá)35%，小麥秸稈木聚糖只有18%[3]。功能性低聚糖是一類不能被人體直接利用而可以被體內(nèi)雙歧桿菌利用的一類多糖，雙歧桿菌利用低聚糖會產(chǎn)生短鏈脂肪酸和一些抗菌素物質(zhì)，從而抑制外源致病菌和腸內(nèi)固有腐敗菌的生長繁殖[4]。

研究最多的是利用小麥麥麩生產(chǎn)戊聚糖，阿拉伯木聚糖（Arabinoxylans，AX）在小麥麩皮中占20%-25%。戊聚糖有良好的持水性和保水性，可以作為粘性強(qiáng)化劑和增稠劑；AX有良好的抗氧化性和蛋白泡沫穩(wěn)定性，也可作為生產(chǎn)低聚糖的原料[5，6]。本文重點對小麥麩皮多糖及單糖不同提取方法進(jìn)行介紹。

2 小麥麩皮多糖制備方法

2.1 物理提取法

微波或超聲波處理等物理法可以使細(xì)胞壁破裂，是木聚糖析出；高溫蒸煮可以使麥麩中細(xì)胞壁破裂，使木聚糖鏈發(fā)生水解斷裂，纖維素和半纖維素充分析出，達(dá)到生產(chǎn)不同類型低聚糖的目的。唐偉[7]等人利用高頻超聲前處理去蛋白去淀粉麥麩（NSNP-WB），100 ℃蒸煮，木聚糖提取率為59.87%。王萍[8]等人將NSNP-WB在170℃蒸煮釋壓，阿魏酸低聚糖得率1.153×10-5mol/g。蘇東民[9]等研究證明76.9℃提取水溶性阿拉伯木聚糖，得率1.47%。范玲等[10]采用濃度NaOH溶液處理小麥麩皮，后超聲波處理，產(chǎn)物中水溶性酚基木聚糖得率為29.05%。

2.2 化學(xué)提取法

徐竟一[11]等利用堿性過氧化氫溶液處理麥麩，阿拉伯糖相對總阿拉伯糖、木糖及葡萄糖提取率分別為77%、65%及86%。孫元琳[12、13]等利用高壓輔助水提法、Ba（OH）2堿提取法和堿后水提取法從黑小麥麥麩中提取到不同麥麩多糖。高壓輔助水提多糖得率9.39%，產(chǎn)物為β-葡聚糖和戊聚糖混合物；Ba（OH）2提取多糖得率5.84%，戊聚糖占96%；水提多糖得率7.63%，由β-葡聚糖和阿拉伯半乳聚糖組成。孫元琳等人利用堿提法和離子交換層析提取并純化得蕎麥麥麩多糖，多糖含量64.53%。王萍等人用NaOH浸提麥麩木聚糖得率19.44g/100g麥麩；H2SO4干蒸和NaOH提取麥麩木聚糖得率26.78g/100g。C.Maes等用堿性過氧化氫水解麥麩，阿拉伯糖和木糖提取率分別為77%和65%。M.Bataillon等人用亞鋁酸鈉和硫酸前去除木質(zhì)素，氫氧化鈉浸提，阿拉伯木聚糖得率16%，中式試驗此糖得率13%，純度76.2%。M.E.F.Bergmans等人用疊氮化鈉處理麥麩，堿提法中提取阿拉伯木聚糖，提取率50%。M.Nilsson等人利用KBH4的飽和Ba（OH）2從黑麥麩皮水不溶物（WUM）中多糖，多糖占78-78%，90-93%為阿拉伯糖和木糖。張梅紅用NaOH和H2O2在處理小麥麩皮提取阿拉伯木聚糖，得率26.59%。

2.3 生物學(xué)方法

2.3.1 微生物發(fā)酵提取法

麥麩富含半纖維素、4%-5%的植酸和0.4%-1.0%相結(jié)合的阿魏酸。歐仕益等利用黑曲霉發(fā)酵麥麩制備阿魏酸、肌醇和低聚糖，黑曲霉直接接入含有脫脂麥麩的液體/固體發(fā)酵培養(yǎng)基中，液體發(fā)酵液阿魏酸、肌醇及還原糖得率分別為0.3mg/g、3.78mg/g及0.15g/g麥麩；固體發(fā)酵提取液上述三者分別為0.4mg/g、8.4mg/g及0.24g/g麥麩。

2.3.2 生物酶水解提取法

馮焱等用寡糖酶水解NPNS-WB制備小麥麩皮寡糖，低聚糖含量72%。姚惠源等利用B.subtilis木聚糖酶水解麥麩不溶性纖維制備阿魏酸低聚糖（FOs），F(xiàn)Os濃度為1.546mmol/L。王秀君等利用淀粉酶水解小麥麩皮制備糊精，DE值為6～10，為避免褐變程度的增加，用低溫短時的水解方法。C.Lequart等人利用糖苷水解酶11家族內(nèi)切木聚糖酶制備低聚糖，半纖維素溶出率為35%。同時J.Beaugrand等人證明了11家族木聚糖酶水解能力優(yōu)于10家族，產(chǎn)量高出一倍。NPNS-WB經(jīng)寡糖酶水解會得到大量的阿拉伯木聚糖（AX），選用合適的酶對AX催化，生成阿拉伯低聚木糖（Arabinoxylool

ogosaccharides，AXOS）。K.Swennen等首先使用B.subilis內(nèi)切木聚糖酶酶解NSNP-WB得到AXOS溶液，用乙醇沉淀分級和陰離子交換色譜得到純度72%的AXOS，聚合度15，得率6g/100干基。早在1994年，H.Yamada等人利用Aspergillus japonicas內(nèi)切木聚糖酶酶解解小麥麩皮制備出AXOS。

2.3.3 化學(xué)法與酶法水解聯(lián)合

陳泊韜采用85%硝酸和酶對麥麩進(jìn)行前處理和糖化處理制備麥麩多糖，水溶部分木糖摩爾比例50%，阿拉伯糖7%，葡萄糖80%。上清液中加入Ultratflo酶酶解，木糖析出率92%。王遠(yuǎn)等人用堿提法從去NSNP-WB中提取戊糖，提取率為17.31%，加酶水解后還原糖量4.98g/L，DP值3.23。

2.3.4 物理法與酶法水解聯(lián)合

D.J.Rose等利用兩步高溫水提法提取阿魏酸阿拉伯低聚木糖（Feruloylated Arbinocylooligosaccharides，F(xiàn)-AXOS），所得產(chǎn)物含32.0%F-AXOS，4.77%酯化阿魏酰及36.0%其他物質(zhì)。呂曉晶等人利用微波和木聚糖酶水解制備低聚木糖，提取率為23.1%，其中主要成分為木二糖，微波處理后并未對酶解液中主要成分產(chǎn)生影響。鄭學(xué)玲等人利用蒸餾法和糖化酶酶解，水溶性戊聚糖粗品得率為4.22%，其中阿拉伯糖占30.43%。劉強(qiáng)偉等利用H2O2和木聚糖酶提取木聚糖，文章未說明提取率多少。陳鳳蓮等研究用超聲波法和木聚糖酶酶解，產(chǎn)物中低聚木糖占82.44%；王立東等用高溫蒸煮法和β-1，4-內(nèi)切木聚糖酶酶解，總還原糖含量為5.83mg/mL。何歡等利用酶—堿法提取小麥麩皮中水溶性和堿溶性戊聚糖，得率分別為15.6%和17.4%。袁建等研究發(fā)現(xiàn)，以小麥麩皮為原料，前處理去除阿拉伯木聚糖，硫酸銨沉淀等一系列純化，得到純度較高的β-葡聚糖單一組分。

3 結(jié)語

麥麩提取多糖常見方法是溶劑法，多糖是極性大分子化合物，選用水、醇等極性強(qiáng)的溶劑。水是典型的強(qiáng)極性溶劑，對植物組織的穿透力強(qiáng)，提取率高，可用于各種植物多糖，被廣泛應(yīng)用。可用熱水或者冷水提取多糖，水提取的糖大多是中性多糖。植物多糖多采用熱水浸提，該法提取的多糖溶液可直接或離心除去不溶物，或用不同濃度乙醇是糖析出，得到不同性質(zhì)和不同相對分子質(zhì)量的多糖。

有些多糖適合用酸或堿溶液提取，能得到高的提取率，酸堿提取只有在一些特定的植物多糖提取中占有優(yōu)勢，并且需要控制酸堿度，某些多糖在酸性或堿性較強(qiáng)時，會引起多糖中糖苷鍵的斷裂產(chǎn)生單糖。采用酸堿法可以提取到不同的多糖或者單糖。酶技術(shù)是另一種有效生產(chǎn)多糖的方法，在多糖的提取過程中，使用酶可降低提取條件，在比較溫和的條件中分解植物組織，加速多糖釋放或提取。酶可以分解提取液中淀粉、蛋白質(zhì)等，常用的酶有高溫蛋白酶、α-淀粉酶等。此外，植物多糖的提取法還有超濾法、超聲波強(qiáng)化法、微波法等。選擇提取分離方法的同時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)目標(biāo)多糖的特點、物理化學(xué)性質(zhì)綜合比較進(jìn)行試驗，選擇最佳方法和提取工藝。

大多數(shù)多糖作為一類生物活性物質(zhì)，廣泛存在于植物細(xì)胞中，具有很好的應(yīng)用價值。近年來，利用農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)多糖受到廣泛關(guān)注，小麥麩皮作為一類在面粉生產(chǎn)過程中的附屬物，其含有豐富的纖維素和半纖維素，是良好的多糖制備性原料，并且價格較為低廉，存量豐富，有廣闊的應(yīng)用前景。利用不同方法提取小麥麩皮多糖的結(jié)構(gòu)和含量差異較大，從上述各研究中可以發(fā)現(xiàn)，從小麥麩皮中提取多糖的方法主要以堿處理和酶解法結(jié)合為主，也有利用堿處理結(jié)合超聲波處理，再用特異性酶水解的方法?；钚援a(chǎn)物種類較多，包含小麥麩皮水溶性多糖、戊聚糖、阿拉伯木聚糖、阿魏酸低聚糖、酚基木聚糖及葡聚糖等。根據(jù)所提取目標(biāo)多糖的種類設(shè)定不同的制備方法是很有必要的。

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