大豆低聚糖生产工艺技术
大豆低聚糖生产工艺
大豆低聚糖生产工艺一.概述大豆低聚糖，存在于大豆中具有保健功能的可溶性糖类物，主要由水苏糖、棉子糖、蔗糖以及少量的果糖、葡萄糖、毛蕊糖等所组成。
低聚糖的主要组份分子结构式为：水苏糖棉子糖蔗糖大豆低聚糖为白色至淡黄色颗粒或粉末，味甜，有吸湿性，易溶于水和低分子稀醇，难溶于非极性有机溶剂，分解温度大于140℃。
大豆低聚糖最大特点是能使双歧杆菌显著增殖。
大豆低聚糖中的水苏糖和棉子糖不能直接被人消化吸收，经胃部不会被破坏，到大肠后，成为双歧杆菌最好的营养物质而使双歧杆菌大量增殖。
在肠道内，双歧杆菌是惟一不产生毒素、可控制有害细菌繁殖生长、且能产生营养物质的有益菌群。
双歧杆菌发酵大豆低聚糖产生醋酸、乳酸和短链脂肪酸，可降低肠道pH值，控制病原菌和腐败菌的繁殖，减少毒物的生成，从而保护肝脏，刺激肠道蠕动，防治便秘和腹泻。
双歧杆菌可分解致癌物，并使癌细胞转化成正常细胞，有防癌抗癌作用。
双歧杆菌能自然合成营养物质，如B族维生素、烟酸、叶酸、磷蛋白分解酶和氨基酸，降低血清胆固醇、降低血压、提髙免疫力和延缓衰老等。
二．生产技术1.基本原理大豆低聚糖是以大豆乳清为原料，采用超滤、吸附、离子交换膜、离子交换树脂等物理方法提取，大豆乳清液中含大豆低聚糖，也含大豆蛋白、盐、色素等物质。
加热大豆乳清，粗大颗粒大豆蛋白即变性析出，可分离除去,再用超滤方法除去细小颗粒大豆蛋白。
除去蛋白质后 , 用吸附法脱色、电渗析和离子交换法除盐、浓缩等工序加工，得大豆低聚糖产品。
2. 工艺流程3.操作步聚①沉淀:大豆乳清取自大豆为原料制造大豆蛋白质时的排出液，除含大豆低聚糖外，还含有蛋白质、盐酸和色素等物，此类杂质影响产品质量，应除去。
先把大豆乳清输人热处理器中，外温70℃以上，蛋白质变性呈凝胶状析出；静置，沉淀紧密后，分出浆状蛋白质，经离心分离，干燥，得副产大豆蛋白。
②超滤:上层澄清液和分离液中仍悬浮少量较低分子量的大豆蛋白质，送人超滤装置，经超滤膜(分子质量为 2000)，在压力推动下，基本截留掉乳清液中残留的蛋白质，得到清亮透明的渗出液。
大豆低聚糖的提取(PPT 33页
我国功能性低聚糖在食品行业应用的品种相对较少，且用得较多的乳饮料还是 饮料行业中的小品种，保健食品也是花色多而绝对用量较小的领域。与日本、欧 洲比较，我国功能性低聚糖在食品应用方面还有很大潜力
大豆乳清经加入CaCl2，调酸和加热处理后，除去一部分乳清 蛋白，然后采用超滤除去残余蛋白质。
从米曲酶提取的β-呋喃果糖甘酶，用于大豆低聚糖中蔗糖转化为低 聚果糖；
(三)结果与讨论
1.大豆低聚糖浸取的最佳工艺条件
乙醇溶液的浓度为30%，提取温度为40℃，提取时间为1.5h,液固比为 8:1，得率为16.1%.
2.大豆低聚糖浸出液脱色的最佳工艺条件
活性炭用量为1.93%，脱色温度为61.7 ℃，吸附时间44min，pH 值为3.58，脱色率为30.19%，经过实验验证所得产品，脱色率为 31.25%，与预测相当.
进行大豆低聚糖深加工，提高附加值，降低大豆低聚糖热值，提高大 豆低聚糖的纯度和功能性，增加大豆低聚糖的产品类型，进一步为我国大 豆低聚糖生产开辟新途径.
三、生产工艺
(一)浸取和纯化方法
工艺流程示意图
(二)分析方法
总糖检测方法-蒽酮法； 低聚糖检测方法-纸上层析法； 色值检测方法-色值指数法； 电导率测定方法-电导率法； 蛋白质测定方法-凯氏定氮法
一、实验方法
1.大豆低聚糖的微波处理方法
将脱脂豆粕粉碎通过 100 目筛后, 按照固液比 1:15 的比例用 pH=7.5 的碳酸氢钠- 水溶液配制 300ml 样液, 在玻璃酶反应器中通过 超级恒温水浴加热到设定温度, 用不同功率微波处理, 每间隔 3min 搅 拌一次。提取结束后取样10ml 离心后测定上清液中的总糖和棉籽糖含 量.
（5）D392树脂脱色后的解吸性能
大豆低聚糖的生产工艺研究
大豆低聚糖的生产工艺研究黄贤校，谷克仁，赵一凡(河南工业大学化学化工学院，河南郑州450052)摘要：介绍了从脱脂豆粕中提取大豆低聚糖的制备工艺，通过多次实验确定了浸提、活性炭脱色和离子交换脱盐等过程的较优工艺参数，同时对成品低聚糖粉末的成分进行了测定。
关键词：大豆低聚糖；浸提；脱色；脱脂豆粕中图分类号:TS 218文献标识码:A文章编号:1007-7561(2006)05-29-02The research on conditions for soybean oligosaccharide productionHUANG Xian-xiao，GUKe-ren，ZHAOYi-fan(College of Chemical Engineering，Henan University ofTechnology，Zhengzh 450052)Abstract:This paper introduces the conditions for soybean oligosaccharide production from soybean cake.Ac-cording to the optimum conditions，the data of extraction ，decolorize and ion exchange are given ，and the cont-ents of produced oligosaccharides powder are analysed.Key words:soybean oligosaccharides;extracting;decolorize;defatted soybean meal 大豆低聚糖是从大豆籽粒中提取出的可溶性寡糖的总称，主要包括蔗糖、棉子糖、水苏糖。
研究表明，低聚糖有很好的理化性质—安全无毒性、低甜度、难消化、热稳定性强等，并且，它有很重要的生理功能—防止腹泻、抗癌，保护肝脏功能等。
从脱脂豆粕中提取大豆低聚糖的工艺
研究目的和方法
研究目的
本研究旨在探究从脱脂豆粕中提取大豆低聚糖的最佳工艺条件，旨在为工业化生产提供理论依据和技术支持。
研究方法
本研究采用实验法，通过对脱脂豆粕进行不同条件下的提取、分离、纯化等步骤，分析各因素对提取效果的影响 ，最终确定最佳工艺条件。
根据豆粕的pH值，加入适 量的酸或碱进行调节，以 优化酶解效果。
脱脂豆粕的酶解与分离
酶解
将预处理后的豆粕加入特定的酶，如纤维素 酶或果胶酶，以分解纤维和果胶，使低聚糖 得以释放。
分离
采用过滤、离心等方法将酶解后的豆粕残渣 与低聚糖溶液分离。
大豆低聚糖的提取与纯化
要点一
提取
将分离后的低聚糖溶液进行加热、搅拌或超声波处理 ，以提取大豆低聚糖。
感谢您的观看
THANKS
要点二
纯化
采用离子交换、活性炭吸附、超滤等方法去除杂质， 提高低聚糖的纯度。
大豆低聚糖的精制与干燥
精制
通过乙醇沉淀、干燥等方法去除水分和未纯 化的糖类杂质，得到精制的大豆低聚糖。
干燥
将精制后的低聚糖进行干燥处理，以去除多 余的水分，提高产品的稳定性。
04
提取工艺的关键参数与优 化
酶解温度与时间
同时减少了对环境的污染。
研究不足与展望方向
工艺稳定性
虽然实验中得到了较高的提取率，但实际生产中可能受到 多种因素影响，需要进一步研究提高工艺的稳定性。
原料来源
脱脂豆粕主要来源于大豆榨油后的副产品，需要确保稳定 的原料供应，并考虑不同品种大豆的营养成分差异对提取 效果的影响。
大豆低聚糖的膜法工艺
大豆低聚糖的膜法工艺大豆低聚糖是大豆中可溶性糖的总称，主要成份为水苏糖、棉籽糖和蔗糖等，占大豆中总碳水化合物的7—10%。
此外尚有少量的其它糖类，如：葡萄糖、果糖、右旋肌醇甲醚、半乳糖肌醇甲醚等。
大豆低聚糖对于人体的生理功能具有重要的作用，主要表现在：促进双歧杆菌的增殖、抑制病原菌、防止便秘、防止腹泻、保护肝脏功能、降低血清胆固醇、降低血压、增强免疫功能、抗癌作用、营养物质、预防和治疗乳糖消化不良、属于水溶性膳食纤维、低能量或能量为零、不会引起牙齿龋变、延缓衰老的作用。
因此，大豆低聚糖对于人类生理活性作用将会受到越来越多的重视，其发展前景广阔。
流程：大豆低聚糖是以生产浓缩或分离大豆蛋白时的副产物大豆乳清为原料，加水稀释后加热处理使残留大豆蛋白沉淀析出，上清液再经过滤处理进一步滤去残存的大豆蛋白微粒，经活性炭脱色后，用膜分离技术进行浓缩脱盐处理：在此工艺中，离心分离后的大豆乳清直接进行超滤，分离出乳清蛋白，透过液经活性炭脱色、去除异味后，采用纳滤脱除乳清中的盐份，同时进行浓缩，最后制成糖浆状低聚糖，或进一步喷雾干燥，制成白色粉末状产品。
和以往工艺相比，现有工艺特点为：1. 原有工艺中，离心分离后的大豆乳清加热，使乳清蛋白热变性沉淀，但在此工艺中无法有效地去除可溶性蛋白。
采用现有工艺后，大豆乳清直接进行超滤，可将蛋白完全去除，并可去除部分大分子的色素。
2. 膜分离是个物理分离过程，在常温下进行，无须加入其它物质，可保证低聚糖成份不被破坏。
3. 采用纳滤技术对产品进行脱盐和浓缩，可选择不同型号的膜以达到脱除盐份，或是在脱除盐份的基础上，进一步去除单分子糖份，以提高低聚糖纯度。
4. 与其它浓缩技术相比较，纳滤技术成本低，有效降低成本。
5. 膜分离为一封闭系统，可保证产品不受污染。
大豆低聚糖工艺流程
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大豆低聚糖的提取
大豆低聚糖的提取大豆低聚糖是一种天然的多糖类物质，它是由大豆中的淀粉分解而来的，具有多种生理活性和保健功能。
因此，大豆低聚糖的提取和应用已经成为当前食品和医药领域的研究热点之一。
大豆低聚糖的提取方法主要有以下几种：1. 酸解法酸解法是目前大豆低聚糖提取的主要方法之一。
该方法是将大豆粉末加入酸性溶液中，经过一定时间的反应，使淀粉分解成低聚糖。
然后通过离心、过滤、浓缩、脱色等步骤，最终得到大豆低聚糖。
2. 酶解法酶解法是利用酶的作用将大豆淀粉分解成低聚糖。
该方法具有反应速度快、产物纯度高等优点。
但是，酶解法的成本较高，不适合大规模生产。
3. 超声波法超声波法是利用超声波的作用将大豆淀粉分解成低聚糖。
该方法具有反应速度快、产物纯度高等优点。
但是，超声波法的设备成本较高，不适合大规模生产。
二、大豆低聚糖的生理活性和保健功能1. 降低血糖大豆低聚糖可以通过抑制肠道中α-葡萄糖苷酶的活性，减缓碳水化合物的消化和吸收，从而降低血糖水平。
2. 促进肠道健康大豆低聚糖可以作为益生元，促进肠道中有益菌的生长，抑制有害菌的生长，从而维护肠道健康。
3. 提高免疫力大豆低聚糖可以促进免疫细胞的增殖和活化，增强机体的免疫力。
4. 预防肥胖大豆低聚糖可以通过抑制脂肪的吸收和促进脂肪的代谢，从而预防肥胖。
5. 预防心血管疾病大豆低聚糖可以通过降低血脂和抑制血小板聚集，从而预防心血管疾病。
三、大豆低聚糖的应用1. 食品领域大豆低聚糖可以作为功能性食品添加剂，用于制作低糖、低脂、高纤维的食品，如饼干、面包、饮料等。
2. 医药领域大豆低聚糖可以作为药物辅料，用于制作降血糖、降血脂、增强免疫力等药物。
3. 养殖领域大豆低聚糖可以作为饲料添加剂，用于提高动物的免疫力、促进生长等。
四、大豆低聚糖的安全性大豆低聚糖是一种天然的多糖类物质，具有良好的安全性。
目前，国内外已经对大豆低聚糖的毒性、致癌性、致突变性等进行了广泛的研究，证明其安全性良好。
大豆低聚糖的提取
大豆低聚糖的提取大豆低聚糖的提取一、前言大豆是我国传统的主要农作物之一，也是世界上重要的经济作物之一。
在大豆中，除了包括大豆分子量大的多糖和蛋白质等成分外，还含有一些低分子量的糖类物质。
其中，大豆低聚糖是一种重要的生物活性物质，具有许多功效，因此其提取得到广泛应用。
二、大豆低聚糖的功效1. 保健作用。
大豆低聚糖能够改善肠道内有害菌和有益菌的生长环境，调节肠道菌群平衡，增强机体免疫力，预防肠道疾病。
2. 抗肿瘤作用。
大豆低聚糖可以抑制癌细胞的生长和转移，同时可以促进机体免疫系统的协同作用，强化机体抗癌能力。
3. 抗炎作用。
大豆低聚糖可以调节炎症反应，减轻炎症反应引起的组织损伤。
三、大豆低聚糖的提取方法大豆低聚糖的提取方法主要有以下几种：1. 离子交换法。
这种方法是根据大豆低聚糖与某些离子的亲和力不同，利用离子交换树脂进行分离纯化的方法。
2. 超声波法。
超声波可以破裂大豆细胞壁，加速溶解物质的释放，使得大豆低聚糖得到高效提取。
3. 酶解法。
这种方法是利用特定的酶催化反应，将大豆高聚糖酶解成低聚糖，再通过分离纯化得到纯净的大豆低聚糖。
四、大豆低聚糖的应用1. 食品添加剂。
大豆低聚糖在食品工业中具有很好的应用前景，有助于改善食品质量。
2. 药物添加剂。
大豆低聚糖是一种生物活性物质，可以被应用于制造药物。
3. 其他应用。
目前，大豆低聚糖的应用还可扩展到生物工程、生物制药和肥料等领域。
五、结论大豆低聚糖是一种重要的生物活性物质，具有多种功效。
在提取方面，还有许多需继续研究和探索的地方。
在未来的应用前景中，随着对大豆低聚糖作用机理和功能的深入研究，相信其应用领域也将不断扩展和拓宽。
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种具有市场潜力的功能性产品 。
大豆低聚糖的生产工艺流程 : 一般大豆低聚糖是以大豆乳清为原料 ,在大豆加 工中同时进行综合利用 :大豆 →提取油脂 →大豆蛋白 分离 →提取大豆低聚糖 。一般工艺线路为 : 经除蛋白 (盐析 、超滤) →活性炭脱色 →脱盐 (电渗析 、离子交换) →浓缩糖浆 →干燥制粉成品 。
1 浸提
国内大豆低聚糖生产技术研究的报道很少 ,而且 主要以乙醇溶液为提取剂 ,但也有用水浸提的 ,由于得 率少不适合工业化生产 。在大豆低聚糖的提取工艺技 术中以及得率是最重要的影响因素 。
2 浓缩
提纯后的糖液真空浓缩到 70 % (干物质) 左右 ,浓 缩过程中糖沸点控制在 70 ℃左右 ,制成糖浆后再制成 其它制品 。
为 0105～013Pas。10 %的豆粉溶液粘度是 012～0. 25Pas。 因此 ,添加适量的乳清粉效果能更好些 。乳清粉主要是 可以降低混合料的粘度 ,有助于提高膨胀率 。
414 加水量要正确 ,理论上的总干固物与实际测
得不能大于或小于 015 %。
415 杀菌温度 78 ℃～80 ℃(静止杀菌) ,时间半小
综上所述 ,树脂处理时的温度控制在 50 ℃～60 ℃, 流速为 35M3 糖液/ M3 树脂 3 H。
参考文献
1 高文宏 1 功能性大豆低聚糖 1 食品与机械 ,1998 (1) :9～101 2 李军生 ,豆类低聚糖的开发应用 1 食品工业 ,1996 (4) :5～71 3 杨汝德 1 食品工业 ,大豆低聚糖的制取及其开发利用 11996
7
3 (60)
1
3
11810
8
3
2
1
11461
9
3
3
2
11690
K1 11359 11557 11445
K2 11563 11452 11530
K3 11654 11567 11601
R
01295 01115 01156
棉子糖
( %)
01140 01145 01155 01185 01168 01175 01196 01158 01163
对于温度分析可知 ,温度对大豆低聚糖的影响最 大 ,温度高时 ,低聚糖的浸出速度快 ,但温度高于 60 ℃ 时总糖的增加不显著 ,且蛋白质易变性 ,耗能较高 。浸 出时间增长 ,糖的浸出量增加 ,但当浸出时间超过 115H 后 ,浸出糖量增加慢 ,对于工业化生产不利 。
3 脱色
大豆低聚糖浸出液采用活性炭脱色 。影响活性炭
因素的主次顺序为 :活性炭用量 、吸附时间 、温度 、溶液 pH ,较佳工艺条件为 A1B2C3D4 。随着脱色时间的延长 活性炭用量的增加 ,脱色率有所增加 ,生产成本也随着 提高 ,所以生产中选择 1 %的活性炭用量和吸附时间为 40min。由于温度对脱色效果的影响不显著 ,因此采用 40 ℃下吸附脱色 pH310 - 410 脱色较好 。故活性炭糖液 的较 佳 条 件 为 1 % ( 对 固 性 物) 的 活 性 炭 用 量 、温 度 40 ℃、pH310 - 410 、吸附时间 40min。
大豆加工
大豆通报 2001. 4 期
豆精粉高 于 奶 粉 用 量 时 , 产 品 可 调 制 成“可 可”、“香 芋”“、草莓”等产品时 ,人们察觉不出豆味 ;完全用全脂 脱腥大豆精粉生产的豆乳冰淇淋 ,业内人士普遍认为 口味独特 ,不同于传统冰淇淋 ,但大豆比奶粉更有益人 体健康 。由此专家们建议 ,应加强对该产品的宣传和 推广应用 。
吸附作用的因素很多 ,根据单因素实验结果选取 4 因 素 3 水平正交试验 ,以脱色率为指标 ,正交试验结果及 方差分析 (见表 2)
表 2 活性炭正交试验结果及方差分析
序号
A 活性炭用量
B pH
C
D
脱色时间(min) 脱色温度
脱色率 ( %)
1 1(115 %) 1(310)
1 (210)
1 (40)
大豆加工
大豆通报 2001. 4 期
大豆低聚糖生产工艺技术
黑龙江完达山乳品企业集团有限公司 158307 兰建丽
摘 要 :人们已经认识到了双岐杆菌的重要生理作用 ,双歧因子 - 大豆低聚糖的功能也随之被人们认识 ,由
此兴起了大豆低聚糖的研制开发热潮 。本文叙述了大豆低聚糖的生理功效和浸提 、活性炭脱色和离子交换脱盐过
在乙醇溶液提取时 ,其温度对大豆低聚糖的提取 影响最大 ,温度高有利于低聚糖的提取 ,但不宜过高 ; 否则不但对提取率有影响 ,对容器密闭性的要求也高 。 当提取时间达 12H 时低聚糖已基本被抽取 ,增加时间 不但提取量不增加还会导致提取液的挥发 。浓度对提
取率影响小 ,粒度对提取影响也不大 。影响大豆低聚 糖得率的因素是提取时间 ,温度 ,pH 为主要因素并采 用 L9 (34) 正交实验 (见表 1) ,对此数据进行极差分析 , 可知三个因素对大豆低聚糖得率影响程度大小为 :A > C > B ;较佳工艺条件 :温度 60 ℃过 、pH 为 10～12 、时间 为 115H。
(4) :5～71 4 正井辉久 , (日) 食品工业 ,1987 (8) :311
收稿日期 :2001 - 03 - 24
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
2510
2918
K3
4
2912
3212
2510
R
1413
214
712
418
(下转第 22 页)
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
时 ,温度过高影响膨胀率 。
416 均衡压力 ,控制在 15～16MPa ,温度 75 ℃～
80 ℃。均质压力过低 ,浆料分散不均 ,容易分层 ; 均质
压力过高 (超过 18MPa) 容易产生丛集现象 ,即脂肪分散
后从新组合 ,或粗粒状 ,口感粗糙 ,并影响膨胀率 。
5 大豆精粉替代奶粉做豆乳冰淇淋配方
7 可可粉
116 %
8 草莓香精 011 %
9 香芋香精
10
色素
11 香草香精
12
水
注 :仅供参考
适量 6616 %
6616 %
011 % 适量
011 % 011 % 011 % 6616 % 6418 % 6418 % 6418 %
收稿日期 :2000 - 09 - 26
(上接第 20 页) 比较 4 个因素的极差 R 可知 , RA > RC > RB 。决定
3
麦淇淋
710 % 710 % 710 % 10 % 10 % 10 %
4 脱盐乳清粉 112 % 112 % 015 % 018 % 116 %
5 稳定/ 乳化剂 013 % 013 % 013 % 115 % 115 % 115 %
6 白砂糖
17 % 20 % 17 % 17 % 17 % 17 %
附表
豆乳冰淇淋配方
序 口 味 草莓味 可可味 香芋味 “香草”味 号 替代奶粉量 50 % 50 % 50 % 30 % 50 % 100 %
1 全脂奶粉 310 % 310 % 310 % 515 % 410 %
2 大豆精粉 418 % 418 % 418 % 210 % 312 % 614 %
412 全脂脱腥大豆精粉采用的是瞬间灭酶 、冷磨 等先进工艺 。豆粉中蛋白质变性程度及乳化性能都不
大 ,况且在冰淇淋混合配料时 ,大豆蛋白质也会发生热 变性 ,热变性的结果是粘度上升和凝胶化 ,这对冰淇淋 生产是有利的 。
413 冰淇淋混合料的粘度过高或过低均不利于冰 淇淋的生产和质量 。正常的冰淇淋混合料的基本粘度
4 豆乳冰淇淋生产工艺要点
豆乳冰淇淋生产工艺流程 : 混合配料 →杀菌 →冷却 →均质 →冷却老化 →凝冻
→成型硬化 →包装冷藏 。
豆乳冰淇淋生产工艺与普通冰淇淋生产工艺大致
相同 ,要点是需视豆粉加量不同而做调整 。 411 在不同 PH 值下豆粉中蛋白质的溶解度也不
同 ,当 PH 值为 015 时 ,50 %左右的蛋白质溶解 ;PH 值继 续增高 ,蛋白质溶解度降低 ; 当 PH 值为 412～413 时 , 蛋白质的溶解度趋于最小 ,约为 10 % ;随着溶液 PH 值 的增加 ,蛋白质的溶解度再度回升 ,在 PH 为 615 时 ,蛋 白质溶解度可达 85 %。因此 ,豆粉用量较大时不宜生 产酸性高的果汁或果味冰淇淋 。
程较佳的工艺参数 ,为产品加工开发提供了新技术 。
关键词 :大豆低聚糖 生产工艺技术
中图分类号 :TS 214 、2 文献标识码 :A 文章编号 :1009 - 2765 (2001) 04 - 0020 - 01
0 前言
随着人民生活水平的提高 ,人们生活观念已不仅 仅满足于食品表面的色 ,香 ,味 ,形 ,而是越来越向食品 内在质量的科学性 、结构的合理性及对人体产生特殊
·20 ·
表1
浸提工艺正交试验结果
序号
A 温度 ( ℃)
B pH
C 时间 (h)
总糖 ( %)
1
1 (50) 1 (10) 1 (015) 11300
2
1
2 (11) 2 (110) 11340
3
1
3 (12) 2 (115) 11438
4