全 文 ：《食品工业》2016 年第37卷第 8 期 1
工艺技术
莜麦中β-葡聚糖提取工艺研究
苏畅，刘贝妮，林钦
上海应用技术学院香料香精技术与工程学院（上海 201418）
摘 要 莜麦中含丰富的膳食纤维, 其中以水溶性的膳食纤维——β-葡聚糖为主, β-葡聚糖具有较多的生理功
能。试验主要研究超声波辅助水提取莜麦中β-葡聚糖的工艺, 通过优化确定提取时较为适宜的条件为: 5%莜麦浆
料, 360 W超声波预处理6 min后, 调pH 8, 50 ℃水浴提取60 min, 提取液中β-葡聚糖含量可达1 153 μg/mL。
关键词 莜麦; 水溶性β-葡聚糖; 超声波
Extraction of β-Glucan from Hulless Oat
Su Chang, Liu Bei-ni, Lin Qin
School of Perfume and Aroma Technology, Shanghai Institute of Technology (Shanghai 201418)
Abstract　 Hulless oat was rich of dietary fi bers, especially the water soluble β-gulcan, which had lots of physiological functions.
The extraction process of β-gulcan from hulless oat was studied. The results showed that the optimal technological conditions
were: 5% hulless oat slurry was pretreated with 360 W ultrasonic for 6 min, then adjusted to pH 8, extracted for 60 min in 50
℃ water bath, and the content of β-gulcan in extracts was 1 153 μg/mL.
Keywords　 hulless oat; water-soluble β-glucan; the ultrasonic wave
基金项目：国家科技部国家燕麦荞麦产业技术研发中心项目，
项目编号CARS-08-D-2-6
莜麦是我国高寒山区特有的优质杂粮之一，又称
裸燕麦，是燕麦的一种。莜麦中除含有黄酮类物质和
蛋白质外，还含有丰富的膳食纤维，其中以水溶性的
膳食纤维——β-葡聚糖为主。β-葡聚糖是一种高黏
性多糖[1]，其黏性行为、胶凝特性等使它在医学、化
妆品和食品领域具有较为广泛的研究和应用前景。β-
葡聚糖是降血糖、降血脂及预防心血管疾病的有效成
分，并且能够激活巨噬细胞，提高免疫力[2]。总的来
说，β-葡聚糖的保健功能[3]包括：预防肥胖症；预防
痔疮和便秘；预防肠道疾病；预防糖尿病；降低胆固
醇水平，预防心血管疾病；预防高血压等。
试验以内蒙古优质莜麦为原料，主要研究超声波
辅助热碱水提取莜麦中β-葡聚糖的工艺。
1　材料与方法
1.1　材料与设备
内蒙古优质莜麦：市售。
粉碎机：上海淀久中药机械制造有限公司；
HH-2水浴恒温振荡器：金坛市岸头国瑞实验仪器
厂；7200型可见分光光度计：UNICO公司；KQ-
600DE数控超声波振荡器：昆山市超声仪器有限公
司；DD-5M离心机：上海卢湘仪离心机仪器有限公司。
1.2　分析方法
β-葡聚糖含量测定：刚果红法[4]。
1.3　试验方法
称取适量莜麦，粉碎干燥后配制成不同浓度莜麦
浆液，用超声波进行预处理，加入1 mol/L NaOH调pH
为碱性，热水浴提取一定时间后，提取液3 000 r/min
离心30 min。收集上清液，用刚果红法测定其中β-葡
聚糖含量。
2　试验结果与讨论
2.1　莜麦浆料浓度对β-葡聚糖提取效果的影响
配制不同浓度莜麦浆液，超声波预处理后，热碱
水浴提取60 min。提取液中β-葡聚糖含量如图1所示。
由图1可知，随莜麦浆浓度的增加，β-葡聚糖的析
出增加；当莜麦浆达到5%时，提取液中β-葡聚糖的含
量最高；之后随莜麦浓度进一步提高而β-葡聚糖的含
量下降，有可能是莜麦浆料过于黏稠，导致β-葡聚糖
提取不完全。因此，莜麦浆料浓度为5%时较为适宜。
图1　莜麦浆液浓度对β-葡聚糖提取的影响
2.2　pH对β-葡聚糖提取效果的影响
配制5%莜麦浆液，超声波预处理后，用1 mol/L
NaOH调至不同pH，热碱水浴提取60 min。提取液中
β-葡聚糖含量如图2所示。
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工艺技术
由图2可知，随pH的增大，β-葡聚糖的提取率提
高，当达到pH 8时，提取液中β-葡聚糖的含量最高，
之后随pH的进一步增大而β-葡聚糖的含量降低。这
可能是由β-葡聚糖的碱溶性质决定的，在偏碱性的条
件下提取率较高，但当溶剂的pH在9以上时，β-葡聚
糖容易降解，使得测定结果降低。因此，选择提取pH
为8较为适宜。
图2　pH对β-葡聚糖提取的影响
2.3　提取温度对β-葡聚糖提取效果的影响
5%莜麦浆液经超声波预处理后，用1 mol/L NaOH
调至pH 8，不同温度下水浴提取60 min。提取液中β-
葡聚糖含量如图3所示。
由图3可知，随提取温度的升高，β-葡聚糖的析
出增加，当提取温度达到50 ℃时，提取液中β-葡聚
糖的含量最高，但随提取温度的进一步升高，β-葡聚
糖的含量降低，这可能是由于在较高的温度下，溶剂
蒸发加快，溶液黏度增加，不利于β-葡聚糖的溶出。
因此，选择提取温度为50 ℃较为适宜。
图3　提取温度对β-葡聚糖提取的影响
2.4　提取时间对β-葡聚糖提取效果的影响
图4　提取时间对β-葡聚糖提取的影响
5%莜麦浆液经超声波预处理后，用1 mol/L NaOH
调至pH 8，50 ℃提取不同时间。提取液中β-葡聚糖含
量如图4所示。
由图4可知，随提取时间的增加，β-葡聚糖的析
出增加，当提取60 min时，提取液中β-葡聚糖的含量
最高，之后随提取时间的延长而稍有减少。可能是由
于长时间在较高温度及偏碱性环境下，β-葡聚糖容易
降解，使得测定结果降低。
2.5　超声波功率对β-葡聚糖提取效果的影响
5%莜麦浆液，不同功率超声波处理6 min后，热
碱水浴提取60 min。提取液中β-葡聚糖含量见图5 。
超声波的穿透力较强，用于固液提取可提高细胞
膜和细胞壁的通透性，有利于细胞内有效成分的溶
出。由图5可知，随超声波功率的增加，β-葡聚糖的
析出增加，当超声波功率达到360 W时，提取液中β-
葡聚糖的含量最高，其后随超声波功率的进一步增
加，β-葡聚糖的含量减少。可能是由于超声波功率过
大后，会提高莜麦中β-葡聚糖的降解程度，使得提取
液中β-葡聚糖含量降低。因此，在试验条件下，超声
波功率为360 W的较为适宜，在此条件下，提取液中
β-葡聚糖含量可达1 153 μg/mL。
图5　超声波功率对β-葡聚糖提取的影响
3　结论
试验采用了超声波辅助热碱水提取莜麦中β-葡
聚糖，通过优化，确定了提取时较为适宜的条件为：
5%莜麦浆料，360 W超声波预处理6 min后，用1 mol/L
NaOH调pH 8，50 ℃水浴提取60 min，提取液中β-葡
聚糖含量可达1 153 μg/mL。
参考文献：
[1] 董吉林, 申瑞玲. 裸燕麦麸皮的营养组成分析及β-葡聚糖
的提取[J]. 山西农业大学学报: 自然科学版, 2005(01): 70-
73.
[2] 杨文挺, 魏春华, 韩晓锋. 燕麦膳食纤维的开发及应用研
究[J]. 粮油加工, 2010(05): 51-53.
[3] 赵二劳, 王璐. 膳食纤维的保健功能及其制备研究进展[J].
食品与机械, 2011(03): 165-168.
[4] 李永仙, 尹象胜, 顾国贤, 等. 刚果红法测定麦汁和啤酒中
的β-葡聚糖[J]. 无锡轻工大学学报, 1997, 16(1): 8-13.