燕麦_葡聚糖研究综述_高展炬

FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY

食品科技

2010年第35卷第2

期

燕麦也称莜麦，是我国重要农作物之一，主要加工成燕麦片、燕麦粉等简易食品，在加工过程产生大量的燕麦麸仅为饲料使用，经济价值不高。而在燕麦麸的胚乳细胞壁中含有75%的β-葡聚糖，研究表明，燕麦中的β-葡聚糖是由吡喃型葡萄糖单元通过1-3和1-4糖苷键连接而成的非淀粉黏性多糖[1]。这种β-葡聚糖具有清肠、降胆固醇、调节血糖、提高免疫力等特殊生理功能[2-5]。因此，开发燕麦β-葡聚糖，对人类健康和燕麦麸皮的综合利用均具有重要的作用，可以提高燕麦麸皮的经济价值，促进燕麦的深加工，增加当地财政和农民的收入。本文就燕麦β-葡聚糖的提取、测定以及应用现状作一综述。

1燕麦葡聚糖的提取

早期，燕麦β-葡聚糖通过室温提取。1977年，Wood 首次提出碱提取燕麦β-葡聚糖的工艺[6]。后来，Beer 等[7]在W ood 研究的基础上提出一套较完善的提取工艺，他以燕麦加工过程中的副产品———燕麦麸为原料进行工艺研究。尽管国内外学者对β-葡聚糖的提取方式提出了很多的方法，但是提取工艺流程总体上相差不大。主要的提取方法都是集中在热水提取、碱性提取、超声提取等。不同提取方法对β-葡聚糖的提取率、黏性、链的长度、相对分子质量等性质的影响不尽相同。1.1

前处理

燕麦β-葡聚糖研究综述

Summary of oat β-glucan research

GAO Zhan-ju ，ZHONG Xi-e ，ZHAN Yao-cai

(Guangdong Food Industry Institute,Guangdong Food Industry Public Laboratory,

Guangzhou 510000)

Abstract:Oat is one of the most important crop in our country ．Oat β-glucan is a very ideal product of health

protection,which includes the special circadian function of cleaning intestines,depressing cholesterin,adjusting blood sugar,and enhancing immunity ．So it is researched and developed by many experts.This article is summarized about distill technics,measure method and applications.

Key words:oat β-glucan;distill technics;measure method;application 高展炬，钟细娥，詹耀才

(广东省食品工业研究所，广东省食品工业公共实验室，广州510000)

摘要：燕麦是我国重要农作物之一。其含有的β-葡聚糖具有清肠、降胆固醇、调节血糖、提高

免疫力等特殊生理功能，是一种非常理想的保健产品。就燕麦葡聚糖的提取工艺、测定方法以及应用做一综述。

关键词：燕麦；β-葡聚糖；提取工艺；测定方法；应用中图分类号：TS 245.4文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2010)02-0144-03

收稿日期：2009-05-27

基金项目：国家级科技计划项目(2008GA780028)。

作者简介：高展炬(1983—)，男，助理工程师，主要从事功能性食品研究开发工作。

提取物与应用

·144

·

FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY

食品科技

2010年第35卷第2

期国内外主要以燕麦麸作为提取原料。燕麦麸的颗粒与提取率有着紧密的联系，颗粒度越大提取率越低。因此，国内研究工艺基本上都先进行过筛处理，筛网孔径以50目[8]为好。如Rimsten 等[9]提出提取前将样品粉碎并通过0.5mm 粗筛，可以获得更高的提取率。栗红瑜等[10]提出了将燕麦麸进行挤压膨化处理，对燕麦β-葡聚糖的提取率影响显著，没有处理燕麦麸β-葡聚糖的提取率为7.05%，挤压膨化处理后β-葡聚糖的提取率为8.95%。除了燕麦麸的颗粒度影响最终产品的得率之外，燕麦麸中存在的β-葡聚糖内源酶会降解β-葡聚糖，降低β-葡聚糖产品活性，因此提取前一般会进行灭酶前处理。目前常采用的灭酶活性的方法主要是高压灭菌器法、乙醇法、盐酸法、烘箱加热法、三氯乙酸法等。不同的研究者采用不同的灭酶方法，最终达到效果差别较大[11]。1.2

提取方法

燕麦β-葡聚糖的提取方法主要有热水提取、碱提取、氢氧化钠、硼氢化钠(5%∶5%)溶液提取法。如翟爱华等提出超声提取燕麦葡聚糖方法[12]，β-葡聚糖提取率可达80.23%，得率达7.32%。Beer 等[7]采用碱提取法，申瑞玲等[13]以及董吉林等[14]利用热水提取和碱提取法，提取率都可以达到80%以上。管骁等[8]采用水作溶剂提取β-葡聚糖，并研究不同温度对提取率的影响，最终确定80℃水法提取效果最佳。Temelli 研究[15]也说明β-葡聚糖提取率和温度成正比，最高提取率达891%。1.3

分离纯化

蛋白质是影响燕麦葡聚糖纯度的主要物质之一，目前去除蛋白质的方法主要有Sevag 法、胰蛋白酶法、等电点法、胰蛋白酶结合Sevag 法和胰蛋白酶结合等电点法等。如Beer 等[7]采用等电点法，最终产品中蛋白质含量为4.02%，与未处理前的17.55%相比，减小近14个百分点。M aria 等[16]等在分离希腊大麦的β-葡聚糖工艺中采用胰液素法去除蛋白，最终产品蛋白质含量小于4%。管骁[8]等在这一方面也做了研究，应用Sevag 法(氯仿∶正丁醇=4∶1)、三氯乙酸法(30%)及等电点法。到目前为止，国内在分离葡聚糖的工艺研究中主要还是采用等电点法去除蛋白，这种方法操作简单，效果显著，成本低。2

燕麦葡聚糖的测定方法

分析测定燕麦β-葡聚糖的含量及分子量，

是研发项目的基础，尤为重要。目前国际上认可的葡聚糖检测方法主要是AOAC995.16，该法主要用于检测燕麦制品中的葡聚糖含量，采用酶法测定，虽然精确度和准确性较好，但是检测成本较高，因此，也有一些高校和研究机构是采用荧光法、高效液相色谱法、刚果红分光光度比色法等对成品燕麦葡聚糖进行分析检测。以下主要是对几种检测方法的各自特点作一简介。2.1酶测定法

β-葡聚糖酶测定法(Association of O fficial Analytical Chemists 995.16法，AOAC 995.16法)在国内外应用得比较多。Beer 、Maria 等人[7,16]采用了该方法来测定燕麦葡聚糖含量。管骁、申瑞玲、董吉林等人[8,13-14]用该法来测定燕麦麸中的β-葡聚糖含量，测量的效果较好。该方法测定专属性较强，测定结果准确，但是该方法所使用的试剂比较昂贵，测定成本高，使使用其受到一定的限制。

2.2荧光法

荧光法是一种快速简便，精确度较高的测定β-葡聚糖含量的方法，较之其他方法有一定的优势，对工业上β-葡聚糖的含量测定起一定的指导意义。但是由于Calcofluor 对光敏感，对测定结果有一定的影响。汪雪丽[17]、汪海波[18]等人就对荧光法测定燕麦葡聚糖含量做了一定的研究。2.3高效液相色谱法

A man P 等人[19]研究用高效液相色谱法分析燕麦和大麦中总葡聚糖和可溶性β-葡聚糖的含量，采用高效液相色谱法操作简单，测量快捷，精度比较高，也是一种测量燕麦β-葡聚糖含量的较好方法。2.4

刚果红分光光度比色法

采用刚果红法定量测定β-葡聚糖的含量其所需仪器简单，检测快速便捷，测定值的准确度和精密度均较高。刚果红与β-葡聚糖特异结合模式跟荧光增白剂与β-葡聚糖的结合模式相同，测定原理相差不大。但是，刚果红分光光度比色法与荧光法测量相比，操作更为简单，只需一般的可见光分光光度计，适用范围更广。3

应用

近年来，随着对燕麦β-葡聚糖研究的不断深入，燕麦β-葡聚糖的作用机理越为明朗，在食品工业中的应用范围也逐渐扩大，从在快餐谷

提取物与应用

·145

·