CN102356845B - 一种米糠营养素的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种米糠营养素的制备方法，利用该制备方法提取分离的米糠营养素含有米糠蛋白、米糠多糖、米糠纤维、植酸、矿物质等多种营养成分，且该制备方法简单，利于工业化大生产，本发明包括如下步骤：（1）将1000份米糠清洗、烘干、粉碎，过80目筛，于85℃湿热高温蒸汽处理5-10min，并在10-15min内逐渐升温至105℃，保温处理10-15min；（2）将步骤（1）所得物料加入2-3倍重量的石油醚，于55-58℃搅拌0.5-0.8h，过滤，滤渣于105℃干燥0.5-1.5h；（3）将步骤（2）所得物料与pH5.0-5.5的盐酸水溶液以料液重量比为1：8-10混合，加入15-25份组合酶A，维持38-45℃并搅拌反应1-2h，3500-4000r/min离心处理，收集上清液；（4）在步骤（3）所得上清液中加入15-20份组合酶B，维持55-60℃并搅拌反应1-2h，3500-4000r/min离心处理，收集上清液；（5）将步骤（4）所得上清液经50-55℃真空浓缩，然后于零下20-25℃冷冻干燥，得米糠营养素。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，涉及一种米糠营养素的制备方法。
背景技术
米糠是禾本科植物稻谷的外壳，是碾米过程中被碾下的皮层及米胚和少量碎米的混合物，约占稻谷的5％～6％，它不仅来源丰富，而且营养全面。米糠中富含不饱和脂肪酸、生育酚、生育三烯酚、脂多糖、可食纤维、角鲨烯、γ-谷维醇等生理活性物质。这些物质对于预防人体心、脑血管疾病，抗癌，增强免疫力，降低血脂，预防便秘和肥胖症具有显著的功能作用，是保健食品、医药、化工制造业的重要原料，在世界各国受
到广泛重视。
另外，米糠含有活性很强的脂肪酶，这种脂肪酶能很快分解米糠中所含的油脂，使酸价迅速上升，并有可能经受脂肪氧合酶的进一步氧化作用(俗称“哈变”)，在较短的时间内产生一种令人难以接受的霉味。新鲜米糠，在常温下的几小时内，其酸价可由4mg KOH/g上升到10mg KOH/g以上，25℃气温下，米糠的游离脂肪酸(FFA)含量以约为1%/h升速增大。米糠中夹杂的害虫和微生物的生命活动也会加速米糠酸败劣变。因此，必须钝化这种脂肪酶，使米糠稳定，米糠才可进行深度开发。
国内米糠的总产量虽然很大，但由于稻谷加工企业的深加工技术不成熟，生产规模也不大，再加上新鲜米糠稳定性较差，不易贮存和运输，因此难以集中生产。目前，米糠有效利用率尚不足20％，大部分作为饲料，甚至作为废料，资源浪费严重。
通过检索发现，国内外关于米糠的深加工技术报道较多。如：CN101301067A公开了一种分离技术综合提取米糠中活性物的方法，先提取植物神经酰胺，再利用提取植物神经酰胺后的滤渣通过等电点酸沉法获米糠蛋白，然后通过有机溶剂分步沉淀、离子交换树脂和有机溶剂萃取法，分别获得米糠蛋白、米糠多糖、植酸和米糠油5种米糠的其他活性物。CN102178151A公开了一种利用脱脂米糠联产制备米糠膳食纤维和米糠蛋白的方法，利用脱脂米糠为原料，经过碱处理、离心处理及酶处理降解技术、离心沉淀及等电点沉淀技术，实现米糠膳食纤维与米糠蛋白的联产制备。CN102144746A公开了一种酶法制备高营养米糠的方法，是以稳定米糠或新鲜米糠全成分为原料，联合使用纤维素酶、蛋白酶、植酸酶进行处理，制得高营养米糠。
总之，国内外对米糠的深加工主要着眼于将米糠蛋白、米糠多糖和米糠纤维等营养成分单独提取的技术，这些提取分离工艺均存在工艺步骤复杂、生产设备要求高的缺陷，同时也不利于协同发挥米糠中各种营养素在膳食保健中的作用。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种米糠营养素的制备方法。利用该制备方法提取分离的米糠营养素含有米糠蛋白、米糠多糖、米糠纤维、植酸、矿物质等多种营养成分，且该制备方法简单，利于工业化大生产。
本法明目的是这样实现的：
一种米糠营养素的制备方法，包括如下步骤：
（1）将1000份米糠清洗、烘干、粉碎，过80目筛，于85℃湿热高温蒸汽处理5-10min，并在10-15min内逐渐升温至105℃，保温处理10-15min；
（2）将步骤（1）所得物料加入2-3倍重量的石油醚，于55-58℃搅拌0.5-0.8h，过滤，滤渣于105℃干燥0.5-1.5h；
（3）将步骤（2）所得物料与pH5.0-5.5的盐酸水溶液以料液重量比为1：8-10混合，加入15-25份组合酶A，维持38-45℃并搅拌反应1-2h，3500-4000r/min离心处理，收集上清液；
（4）在步骤（3）所得上清液中加入15-20份组合酶B，维持55-60℃并搅拌反应1-2h，3500-4000r/min离心处理，收集上清液；
（5）将步骤（4）所得上清液经50-55℃真空浓缩，然后于零下20-25℃冷冻干燥，得米糠营养素；
其中，步骤（3）所述的组合酶A由果胶酶：植酸酶：纤维素酶=1：0.5-1：2-3组成，步骤（4）所述的组合酶B由α-淀粉酶：风味蛋白酶=1：0.5-2组成。
本发明的目的还可以这样实现：
所述的米糠营养素的制备方法，步骤（3）中的组合酶A为由果胶酶：植酸酶：纤维素酶=1：0.8：2组成。
所述的米糠营养素的制备方法，步骤（4）中的组合酶B由α-淀粉酶：风味蛋白酶=1：1.5组成。
所述的米糠营养素的制备方法，其中果胶酶酶活力单位为5万U/g，植酸酶酶活力单位为1万U/g，纤维素酶酶活力单位为10万U/g。
所述的米糠营养素的制备方法，其中α-淀粉酶酶活力单位为4000U/g，风味蛋白酶酶活力单位为15000U/g。
与现有技术相比，本发明涉及的米糠营养素的制备方法具有如下优点和显著的进步：
（1）利用该制备方法提取分离的米糠营养素含有米糠蛋白、米糠多糖、可溶性米糠纤维、植酸、矿物质等多种营养成分，有利于协同发挥这些物质预防或辅助治疗人体心脑血管疾病、癌症，增强免疫力，降低血脂，预防便秘和肥胖症等功能作用。
（2）该制备方法工艺简单，无需高温高压等苛刻的反应条件，对生产设备的要求低，便于工业化大生产。
具体实施方式
以下通过实施例形式对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1 米糠营养素的提取分离
（1）取新鲜米糠，经测定米糠总氮含量14.4％、脂肪含量15.2％、水分18.5％；将1000g米糠清洗、烘干、粉碎，过80目筛，于85℃湿热高温蒸汽处理6min，并在12min内逐渐升温至105℃，保温处理15min；
（2）将步骤（1）所得物料加入2645g的石油醚，于55-58℃搅拌0.6h，过滤，滤渣于105℃干燥1h；
（3）将步骤（2）所得物料与pH5.5的盐酸水溶液以料液重量比为1：8混合，加入20g组合酶A，维持40℃并搅拌反应1h，3500r/min离心处理，收集上清液；
（4）在步骤（3）所得上清液中加入15g组合酶B，维持55℃并搅拌反应1-2h，3500-4000r/min离心处理，收集上清液；
（5）将步骤（4）所得上清液经55℃真空浓缩，然后于零下20℃冷冻干燥，得432g米糠营养素；
其中：步骤（3）的组合酶A的组成为：果胶酶（5万U/g）7.4g、植酸酶（1万U/g）5.9g、纤维素酶（10万U/g）15g；步骤（4）的组合酶B的组成为：α-淀粉酶（4000U/g）6g、风味蛋白酶（15000U/g）9g。
实施例2 米糠营养素的提取分离
（1）取新鲜米糠，经测定米糠总氮含量14.6％、脂肪含量15.3％、水分18.3％；将1000g米糠清洗、烘干、粉碎，过80目筛，于85℃湿热高温蒸汽处理8min，并在15min内逐渐升温至105℃，保温处理15min；
（2）将步骤（1）所得物料加入2237g的石油醚，于55-58℃搅拌1h，过滤，滤渣于105℃干燥1h；
（3）将步骤（2）所得物料与pH5.0的盐酸水溶液以料液重量比为1：10混合，加入20g组合酶A，维持45℃并搅拌反应1h，4000r/min离心处理，收集上清液；
（4）在步骤（3）所得上清液中加入15g组合酶B，维持60℃并搅拌反应1-2h， 4000r/min离心处理，收集上清液；
（5）将步骤（4）所得上清液经50℃真空浓缩，然后于零下25℃冷冻干燥，得376g米糠营养素；
其中：步骤（3）的组合酶A的组成为：果胶酶（5万U/g）7.5g、植酸酶（1万U/g）6g、纤维素酶（10万U/g）15g；步骤（4）的组合酶B的组成为：α-淀粉酶（4000U/g）6g、风味蛋白酶（15000U/g）9g。
对比实施例 米糠营养素的提取分离
取500g新鲜米糠，经测定米糠总氮含量14.4％、脂肪含量15.3％、水分18.5％；加5kg水，搅拌，加热至40℃，加入2.5g食品级纤维素酶（10万U/g），搅拌保持24h。加入5g食品级植酸酶（10000U/g），搅拌保持16h。加入10g食品级风味蛋白酶（15000U/g），搅拌保持6h，4000r/min离心处理，收集上清液，所得上清液经50℃真空浓缩，然后于零下25℃冷冻干燥，得米糠营养素。
实施例3米糠营养素对肝癌小鼠模型的辅助治疗作用
SPF级健康昆明小鼠，雌雄各半，6周龄，重l8g-20g。取体外培养的对数生长期H22（S型）肝癌细胞，调整瘤细胞浓度为1×107/mL。在无菌条件下，将瘤细胞接种于小鼠右腋部皮下，接种量为0.2ml/只（细胞数为2×106/只）。整个接种过程须在无菌罩内以无菌操作进行，1h内完成接种。待皮下移植瘤体积达60mm3左右时(约lOd)，模型制造成功。将肝癌小鼠按瘤体积和荷瘤鼠体重均衡原则分为4组：模型对照组、环磷酰胺组、试验Ⅰ组和试验Ⅱ组，每组15只。各组按如下表1给予受试物：
表1 各组肝癌小鼠的受试物及治疗方式
| 组别 | 受试物及治疗方式 |
| 模型对照组 | 灌胃等量的生理盐水1次/日，共给予40日。 |
| 环磷酰胺组 | 尾静脉注射25mg/kg环磷酰胺，隔日给药1次，共计12次。 |
| 试验Ⅰ组 | 尾静脉注射25mg/kg环磷酰胺，隔日给药1次，共计12次；同时灌胃给予的对比实施例制备的米糠营养素，剂量为8g/kg，1次/日，共给予40日。 |
| 试验Ⅱ组 | 尾静脉注射25mg/kg环磷酰胺，隔日给药1次，共计12次；同时灌胃给予的本发明实施例1制备的米糠营养素，剂量为8g/kg，1次/日，共给予40日。 |
末次给予受试物，在48h后脱臼处死小鼠，切除移植瘤，称取瘤重。瘤重抑制率(％)IR = (1-给药组瘤重均值/模型对照组瘤重均值)×100％。通过瘤重的比较来体现药物对肝癌小鼠模型防治作用。数据以均数±标准差(x±s)表示，采用SPSS15.0软件进行方差分析。
表2米糠营养素对肝癌小鼠模型的辅助治疗作用
| 组别 | 样本量（开始/结束） | 瘤重（g） | 平均抑瘤率（%） |
| 模型对照组 | 15/14 | 2.93±0.61 | |
| 环磷酰胺组 | 15/11 | 1.76±0.68** | 40.0 |
| 试验Ⅰ组 | 15/13 | 1.86±0.72** | 36.5 |
| 试验Ⅱ组 | 15/15 | 1.14±0.59**￥# | 61.1 |
与模型对照组比较，** P＜0.01；
与环磷酰胺组比较，￥ P＜0.05；
与试验Ⅰ组比较，# P＜0.05。
试验结果表明（参见表2）：与模型对照组相比，各治疗组对小鼠肝癌模型的防治作用均具有极显著性差异（P＜0.01），这说明环磷酰胺在治疗肝癌方面具有极其显著的疗效。另外，试验Ⅱ组（环磷酰胺+本发明米糠营养素）与环磷酰胺组相比在抑瘤率方面具有显著性差异，且环磷酰胺组的小鼠死亡4只，这说明本发明的米糠营养素可以配合化疗药物达到显著的协同抗癌治疗效果，并且可以降低肿瘤小鼠的死亡率。第三，试验Ⅱ组（环磷酰胺+本发明米糠营养素）与试验Ⅰ组（环磷酰胺+对比米糠营养素）相比在抑瘤率方面具有显著性差异，且试验Ⅰ组的小鼠死亡2只，这说明本发明制备的米糠营养素在辅助抑癌或抗癌及维持肿瘤小鼠的生存率方面显著由于现有技术。
Claims (3)
1.一种米糠营养素的制备方法，包括如下步骤：
（1）将1000份米糠清洗、烘干、粉碎，过80目筛，于85℃湿热高温蒸汽处理5-10min，并在10-15min内逐渐升温至105℃，保温处理10-15min；
（2）将步骤（1）所得物料加入2-3倍重量的石油醚，于55-58℃搅拌0.5-0.8h，过滤，滤渣于105℃干燥0.5-1.5h；
（3）将步骤（2）所得物料与pH5.0-5.5的盐酸水溶液以料液重量比为1：8-10混合，加入15-25份组合酶A，维持38-45℃并搅拌反应1-2h，3500-4000r/min离心处理，收集上清液；
（4）在步骤（3）所得上清液中加入15-20份组合酶B，维持55-60℃并搅拌反应1-2h，3500-4000r/min离心处理，收集上清液；
（5）将步骤（4）所得上清液经50-55℃真空浓缩，然后于零下20-25℃冷冻干燥，得米糠营养素；
其中，步骤（3）所述的组合酶A由果胶酶：植酸酶：纤维素酶=1：0.5-1：2-3组成，所述的果胶酶酶活力单位为5万U/g，植酸酶酶活力单位为1万U/g，纤维素酶酶活力单位为10万U/g；步骤（4）所述的组合酶B由α-淀粉酶：风味蛋白酶=1：0.5-2组成，所述的α-淀粉酶酶活力单位为4000U/g，风味蛋白酶酶活力单位为15000U/g。
2.根据权利要求1所述的米糠营养素的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的组合酶A为由果胶酶：植酸酶：纤维素酶=1：0.8：2组成。
3.根据权利要求1所述的米糠营养素的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的组合酶B由α-淀粉酶：风味蛋白酶=1：1.5组成。
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