CN101558845A - 从燕麦麸皮中提取燕麦淀粉、蛋白粉、β-葡聚糖的方法 - Google Patents
从燕麦麸皮中提取燕麦淀粉、蛋白粉、β-葡聚糖的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种燕麦深加工技术,是一种从燕麦麸皮中综合提取燕麦淀粉、蛋白粉、β-葡聚糖的方法。从燕麦麸皮中综合提取燕麦淀粉、蛋白粉、β-葡聚糖的方法,主要包括以下步骤:1.燕麦麸皮浸泡、磨浆;2.浆液分离出淀粉;3.液体组分调pH值沉淀析出燕麦蛋白;4.滤液分离β-葡聚糖;5.燕麦淀粉的分离与提纯;6.燕麦蛋白的提纯。本发明采用燕麦加工面粉后的燕麦麸皮为原料,一条工艺同时得到燕麦淀粉、燕麦蛋白和β-葡聚糖三种产品,是燕麦资源综合开发的合理途径,实现了资源的高附加值全利用,降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种燕麦深加工技术,是一种从燕麦麸皮中综合提取燕麦淀粉、蛋白粉、β-葡聚糖的方法。
背景技术
燕麦与其它谷物相比较,具有全面和较高的营养价值。在蛋白质、脂肪、维生素、矿物元素、纤维素等五大营养指标均居于首位。现在研究表明燕麦中含有大量的膳食纤维,其中水溶性的膳食纤维β-葡萄聚糖,有着降低血液中胆固醇和血脂含量的作用,有利于减肥,能有效减轻糖尿病症状,更适宜心脏病患者的食疗需要。
燕麦籽粒中蛋白质含量在谷物中居于首位,因品种不同可达13%~20%。燕麦中蛋白质的组成不同于其他谷物蛋白,醇溶蛋白仅占总蛋白的10%~15%,球蛋白近60%,燕麦蛋白中球蛋白相对于谷蛋白更易被消化吸收,燕麦蛋白功效比(PER)超过2.0,而小麦和玉米还不足1.5;燕麦蛋白生物价(BV)为72~75。燕麦中的蛋白是谷物中平衡最好的,而且燕麦中的必须氨基酸组成较平衡,尤其是赖氨酸含量高于小麦面粉1倍以上。将燕麦蛋白添加到其他食品中,能弥补我国传统膳食结构所导致的“赖氨酸缺乏症”缺陷。
燕麦淀粉广泛应用于食品、医药、化工、纺织、造纸等行业,燕麦淀粉颗粒为多角形,平均粒径2~5um,其粒径远远小于其他谷物、薯类淀粉。利用粒径小的优势,燕麦淀粉可用作特殊原料,如生产新闻纸和照相纸所用的粉末、化妆品的底料等;小粒径淀粉利于改性,可生产改性后得到具备特殊生理功能的淀粉,如用燕麦淀粉生产淀粉基脂肪替代品等。
目前国内外利用燕麦麸皮制取β-葡聚糖,多是用酶法水解淀粉和蛋白质后,再从滤液中分离β-葡聚糖,至使大量淀粉和蛋白质被水解成葡萄糖和氨基酸而进入废水中,一是造成浪费,二是增大废水处理的难度,增加成本。本发明中采用从燕麦麸皮中首先提取燕麦淀粉、燕麦蛋白,再从滤液中提取β-葡聚糖的综合提取方法,提高了原料利用率,降低了生产成本。
发明内容
本发明是以燕麦麸皮为原料,综合提取燕麦淀粉、燕麦蛋白、β-葡聚糖,为了保证提取效率,对燕麦麸皮的要求是:燕麦经去皮磨毛制得燕麦米,对燕麦米首选微波灭酶,再加工燕麦面粉,燕麦麸皮得率占燕麦米的30~40%,使燕麦麸皮中的蛋白质和β-葡聚糖得以较好的保留。
本发明是由以下技术方案实现的,从燕麦麸皮中提取燕麦淀粉、蛋白粉、β-葡聚糖的方法,包括以下步骤:
1、选择符合要求的优质燕麦麸皮,用30~50℃温水浸泡,料液(水)比1∶5~10,时间30~60min,用胶体磨磨浆;
2、浆液用食用纯碱(碳酸钠)溶液调PH=9.5~10.5,室温下搅拌120~180min,用螺旋沉降离心机分离固液两组分,固体组分中主要含有淀粉及麸质杂质,液体组分中主要含有蛋白质和β-葡聚糖;
3、液体组分用食品级盐酸或醋酸、柠檬酸调PH=4.5,并同时搅拌,蛋白质沉淀析出,用螺旋沉降离心机分离固液两组分,滤液中主要含有β-葡聚糖,固体组分中主要含有蛋白质,喷雾干燥得粗燕麦蛋白粉;
4、滤液用蝶式离心机澄清,澄清液用截留分子量10000的膜分离器超滤浓缩,反渗透压力为1.5~2.0MPa,浓缩至原液量的30~50%;
5、浓缩液搅拌并加入浓度95%以上的乙醇,至乙醇含量55~60%,析出胶状β-葡聚糖,离心过滤分离,得海绵状β-葡聚糖,用适量75~80%乙醇溶液洗涤β-葡聚糖,再过滤、甩干、50~60℃下真空干燥、粉碎得成品β-葡聚糖;
6、燕麦淀粉的分离与提纯:
(1)、步骤2中分离的固体组分,加入5倍体积的水,搅拌至固体全部悬浮,经除砂器、回转过滤器,进入分离麸质、淀粉的主离心机,顶流分出麸质水送浓缩分离机,分离出麸质可直接用作牲畜饲料;
(2)、主离心机的底流淀粉乳,送十二级旋液分离器进行逆流洗涤,分离出燕麦淀粉,干燥、粉碎即得粗燕麦淀粉;
(3)、主离心机的底流淀粉乳,搅拌,加热至温度50℃,加入中性蛋白酶,加酶量为48AU/kg,PH值为7.0,时间60min,燕麦淀粉中蛋白质的残留量可降为0.6%左右,送十二级旋液分离器进行逆流洗涤,分离出燕麦淀粉,干燥、粉碎即得精制燕麦淀粉,精制淀粉得率约为粗淀粉的95%。
7、燕麦蛋白的提纯:步骤3中分离的固体组分(燕麦蛋白)中加入3~8倍体积的水,搅拌,加入d-淀粉酶,加酶量为48~60AU/kg,PH=5~6,温度30~40℃,时间20~40min,纯化后燕麦蛋白液离心分离、浓缩液喷雾干燥得到精制燕麦蛋白粉。
本发明采用燕麦加工面粉后的燕麦麸皮为原料,一条工艺同时得到燕麦淀粉、燕麦蛋白和β-葡聚糖三种产品,是燕麦资源开发的合理途径,实现了资源的高附加值全利用,降低了生产成本。燕麦淀粉产品洁白、细腻、有光泽、无异味,得率30~35%;精制燕麦淀粉纯度为85~87%,其中:蛋白质含量约0.6%,脂肪含量约0.25%,灰分10~1.5%,水分11.0~13.0%。燕麦蛋白粉产品为淡黄色粉末,无异味,燕麦蛋白得率为15~20%;精制燕麦蛋白粉纯度为85~90%,其中:淀粉含量1.5~3.0%,粗脂肪含量为0.5~1.5%,灰分1.5~2.0%,水分6.0~9.0%。β-葡聚糖为乳白色粉末,无异味,β-葡聚糖得率为5~7%,其纯度为80~90%。
具体实施方式
实施例1
从燕麦麸皮中提取燕麦淀粉、蛋白粉、β-葡聚糖的方法,包括以下步骤:
1、选择符合要求的优质燕麦麸皮,用40℃温水浸泡,料液(水)比1∶7,时间60min,用胶体磨磨浆;
2、浆液用食用纯碱(碳酸钠)溶液调PH=10,室温下搅拌150min,用螺旋沉降离心机分离固液两组分,固体组分中主要含有淀粉及麸质杂质,液体组分中主要含有蛋白质和β-葡聚糖;
3、液体组分用食品级盐酸或醋酸、柠檬酸调PH=4.5,并同时搅拌,蛋白质沉淀析出,用螺旋沉降离心机分离固液两组分,滤液中主要含有β-葡聚糖,固体组分中主要含有蛋白质,喷雾干燥得粗燕麦蛋白粉;
4、滤液用蝶式离心机澄清,澄清液用截留分子量10000的膜分离器超滤浓缩,反渗透压力为2.0MPa,浓缩至原液量的40%;
5、浓缩液搅拌并加入浓度95%以上的乙醇,至乙醇含量60%,析出胶状β-葡聚糖,离心过滤分离,得海绵状β-葡聚糖,用适量75%乙醇溶液洗涤β-葡聚糖,再过滤、甩干、50~60℃下真空干燥、粉碎得成品β-葡聚糖;
6、步骤2中分离的固体组分,加入5倍体积的水,搅拌至固体全部悬浮,经除砂器、回转过滤器,进入分离麸质、淀粉的主离心机;顶流分出麸质水送浓缩分离机,分离出麸质可直接用作牲畜饲料;底流淀粉乳送十二级旋液分离器进行逆流洗涤,分离出燕麦淀粉,干燥、粉碎即得粗燕麦淀粉。
实施例2
燕麦淀粉的提纯:
实施例1步骤6中主离心机分离出的底流淀粉乳,搅拌,加热至温度50℃,加入中性蛋白酶,加酶量为48AU/kg,PH值为7.0,时间60min,燕麦淀粉中蛋白质的残留量可降为0.6%左右,送十二级旋液分离器进行逆流洗涤,分离出燕麦淀粉,干燥、粉碎即得精制燕麦淀粉,精制淀粉得率约为粗淀粉的95%。
实施例3
燕麦蛋白的提纯:
实施例1步骤3中分离的固体组分(燕麦蛋白)中加入5倍体积的水,搅拌,加入α-淀粉酶,加酶量为48~60AU/kg,PH=5~6,温度30~40℃,时间30min,纯化后燕麦蛋白液调PH=4.5,离心分离、浓缩液喷雾干燥得到精制燕麦蛋白粉,精制蛋白粉得率约粗蛋白粉的90~95%。
Claims (3)
1、从燕麦麸皮中提取燕麦淀粉、蛋白粉、β-葡聚糖的方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)、选择优质燕麦麸皮,用30~50℃温水浸泡,料液(水)比1∶5~10,时间30~60min,用胶体磨磨浆;
(2)、浆液用食用纯碱(碳酸钠)溶液调PH=9.5~10.5,室温下搅拌120~180min,用螺旋沉降离心机分离固液两组分,固体组分中主要含有淀粉及麸质杂质,液体组分中主要含有蛋白质和β-葡聚糖;
(3)、液体组分用食品级盐酸或醋酸、柠檬酸调PH=4.5,并同时搅拌,蛋白质沉淀析出,用螺旋沉降离心机分离固液两组分,滤液中主要含有β-葡聚糖,固体组分中主要含有蛋白质,喷雾干燥得粗燕麦蛋白粉;
(4)、滤液用蝶式离心机澄清,澄清液用截留分子量10000的膜分离器超滤浓缩,反渗透压力为1.5~2.0MPa,浓缩至原液量的30~50%;
(5)、浓缩液搅拌并加入浓度95%以上的乙醇,至乙醇含量55~60%,析出胶状β-葡聚糖,离心过滤分离,用3~5倍体积的75~80%乙醇溶液洗涤β-葡聚糖,再过滤、甩干、50~60℃下真空干燥、粉碎得成品β-葡聚糖;
(6)、从步骤(2)中分离的固体组分中,分离、提纯燕麦淀粉;
(7)、从步骤(3)中分离的固体组分(燕麦蛋白)中,提纯燕麦蛋白。
2、根据权利要求1所述的从燕麦麸皮中提取燕麦淀粉、蛋白粉、β-葡聚糖的方法,其特征在于分离、提纯燕麦淀粉包括以下步骤:
(1)、权利要求1步骤(2)中分离的固体组分,加入5倍体积的水,搅拌至固体全部悬浮,经除砂器、回转过滤器,进入分离麸质、淀粉的主离心机,顶流分出麸质水送浓缩分离机,分离出麸质可直接用作牲畜饲料;
(2)、主离心机的底流淀粉乳,送十二级旋液分离器进行逆流洗涤,分离出燕麦淀粉,干燥、粉碎即得粗燕麦淀粉;
(3)、主离心机的底流淀粉乳,搅拌,加热至温度50℃,加入中性蛋白酶,加酶量为48AU/kg,PH值为7.0,时间60min,燕麦淀粉中蛋白质的残留量可降为0.6%左右,送十二级旋液分离器进行逆流洗涤,分离出燕麦淀粉,干燥、粉碎即得精制燕麦淀粉,精制淀粉得率约为粗淀粉的95%。
3、根据权利要求2所述的从燕麦麸皮中提取燕麦淀粉、蛋白粉、β-葡聚糖的方法,其特征在于提纯燕麦蛋白包括以下步骤:
将权利要求1步骤(3)中分离的固体组分(燕麦蛋白)中加入3~8倍体积的水,搅拌,加入α-淀粉酶,加酶量为48~60AU/kg,PH=5~6,温度30~40℃,时间30min,纯化后燕麦蛋白液调PH=4.5,离心分离、浓缩液喷雾干燥得到精制燕麦蛋白粉。
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