CN104273409A - 一种处理花粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种处理花粉的方法，该方法包括如下步骤：（1）将花粉的含水量调整为8-12重量%，并冷冻至-10℃以下并维持20-52小时，得到冰晶化花粉；（2）将冰晶化花粉投入温度90℃以上的花粉浸提液中，以使冰晶化花粉的温度在5秒内升高至65℃以上，并依次进行离心式均质和高压均质，得到破壁花粉浆；（3）将破壁花粉浆进行离心，得到上清液和花粉泥；其中，所述花粉浸提液为含有8-12体积%的乙醇的水溶液，并且所述花粉浸提液还含有0.2-0.3重量%的碱金属磷酸二氢化物、0.02-0.04重量%的碱金属磷酸一氢化物、0.04-0.06重量%的碱金属氢氧化物和0.01-0.03体积%的吐温。本发明提供的花粉处理方法具有较高的花粉破壁率和营养成分提取效率。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工领域，具体地，涉及一种处理花粉的方法。
背景技术
花粉的营养丰富，含有植物生长的全部营养物质，被称为天然营养健康食品，一般花粉的蛋白质含量为7%～35%，脂肪含量为5%～10%，碳水化合物40%～50%，矿物质2%～3%，木质素10%～15%，未知物质10%～15%。其中，油菜花粉中的必须氨基酸含量占总氨基酸的40%左右，其中赖氨酸和亮氨酸的含量均达到8％以上。花粉中脂类的平均含量为9.2%，其中不饱和脂肪酸占60%～91%，远比其他动植物油脂中的含量高此外，花粉中的植物甾醇主要有麦角甾醇、豆甾醇、谷甾醇、菜油甾醇，油菜花粉中甾醇含量最高。
除了营养全面的功效外，许多学者研究发现花粉同时具有抗肿瘤的作用，并判定起主要作用的是其中所含的水溶性多糖类物质。花粉的营养十分全面，但是由于花粉的多层细胞壁的存在，使得花粉内的营养物质较难吸收。在加工花粉制作花粉口服液、花粉饮料或花粉化妆品时，需要提取花粉的内容营养成分，必须对其进行破壁处理。目前研究较多的破壁方法包括两大类：物理破壁和生物破壁。物理破壁法是指借助粉碎、辐射、溶胀、渗透、超声波、微波、温差变化等物理作用使花粉壁破裂，主要有温差法、辐射法、水合破壁法、超声波法、渗透压破壁法、超低温加微波破壁法和液氮淬冷破壁法。上述方法中，适宜于工业化生产的主要是传统的物理法破壁。
但是，目前已有的花粉物理破壁方法均存在破壁效率较差和/或营养成分提取效率较低的缺陷。
发明内容
为了克服已有的花粉物理破壁方法均存在破壁效率较差和/或营养成分提取效率较低的缺陷，本发明提供了一种破壁效率好且营养成分提取效率高的处理花粉的方法。
本发明提供了一种处理花粉的方法，该方法包括如下步骤：（1）将花粉的含水量调整为8-12重量%，并冷冻至-10℃以下，维持20-52小时，得到冰晶化花粉；（2）将冰晶化花粉投入温度90℃以上的花粉浸提液中，以使冰晶化花粉的温度在5秒内升高至65℃以上，并依次进行离心式均质和高压均质，得到破壁花粉浆；（3）将破壁花粉浆进行离心，得到上清液和花粉泥；其中，所述花粉浸提液为含有8-12体积%乙醇的水溶液，并且所述花粉浸提液还含有0.2-0.3重量%的碱金属磷酸二氢化物、0.02-0.04重量%的碱金属磷酸一氢化物、0.04-0.06重量%的碱金属氢氧化物和0.01-0.03体积%的吐温。
本发明提供的处理花粉的方法可以既提高破壁效率又提高营养成分提取效率。
具体实施方式
本发明中，未做相反说明的情况下，气体和液体的体积数值均为室温和1标准大气压下的数值。
本发明提供了一种处理花粉的方法，该方法包括如下步骤：（1）将花粉的含水量调整为8-12重量%，并冷冻至-10℃以下，维持20-52小时，得到冰晶化花粉；（2）将冰晶化花粉投入温度90℃以上的花粉浸提液中，以使冰晶化花粉的温度在5秒内升高至65℃以上，并依次进行离心式均质和高压均质，得到破壁花粉浆；（3）将破壁花粉浆进行离心，得到上清液和花粉泥；其中，所述花粉浸提液为含有8-12体积%乙醇的水溶液，并且所述花粉浸提液还含有0.2-0.3重量%的碱金属磷酸二氢化物、0.02-0.04重量%的碱金属磷酸一氢化物、0.04-0.06重量%的碱金属氢氧化物和0.01-0.03体积%的吐温。
其中，花粉没有特别的限制，可以为茶花粉、油菜花粉、荷花粉、松花粉等、玉米花粉、向日葵花粉、荞麦花粉、芝麻花粉、五倍子花粉、党参花粉和瓜花粉等花粉中的至少一种。其中，花粉的含水量是指按照GB5009.3-2010中的方法测定得到数值；在未调节含水量之前，可以先测定花粉的含水量；如含水量较低则通过加水的方式增加含水量；如含水量较高则通过干燥的方式减少含水量。
根据本发明的方法，其中，优选情况下，所述花粉浸提液为含有9-11体积%乙醇的水溶液，并且所述花粉浸提液还含有0.22-0.28重量%的碱金属磷酸二氢化物、0.025-0.035重量%的碱金属磷酸一氢化物、0.045-0.055重量%的碱金属氢氧化物和0.015-0.025体积%的吐温。该优选情况下的花粉浸提液特别适合用于处理花粉，能够进一步地既提高破壁效率又提高营养成分提取效率。
根据本发明的方法，其中，所述碱金属磷酸二氢化物可以为磷酸二氢钠和/或磷酸二氢钾；所述碱金属磷酸一氢化物可以为磷酸氢二钠和/或磷酸氢二钾；所述碱金属氢氧化物可以为氢氧化钠和/或氢氧化钾；所述吐温为吐温-80和/或吐温100。优选地，所述碱金属磷酸二氢化物为磷酸二氢钠；所述碱金属磷酸一氢化物为磷酸氢二钠；所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠；所述吐温为吐温-80。
根据本发明的方法，其中，调节花粉的含水量并冷冻能够使得花粉在冷冻过程中生长冰晶并刺破花粉壁；优选情况下，步骤（1）中，将花粉的含水量调整为9-10重量%。
根据本发明的方法，其中，优选情况下，步骤（1）中，冷冻至零下18℃至零下22℃并维持22-26小时；或者冷冻至零下28℃至零下32℃并维持46-50小时。
根据本发明的方法，其中，步骤（2）中，相对于每克冰晶化花粉，花粉浸提液的用量可以在较大范围内变化，只要能浸泡冰晶化花粉并使冰晶化花粉的温度在5秒内升高至65℃以上即可，为了进一步地既提高破壁效率又提高营养成分提取效率，优选情况下，相对于每克冰晶化花粉，花粉浸提液的用量为5-50毫升，进一步优选为8-12毫升。
根据本发明的方法，其中，步骤（2）中，离心式均质又称为高速剪切乳化，可以通过常规的离心式均质机或高速剪切乳化机实现，例如购自IKA厂家的型号为T-18的高速剪切乳化机；离心式均质的条件可以包括：相对于每升接受离心式均质处理的物料，离心式均质的转速为5000-20000rpm，优选为10000-12000rpm；时间为1-30分钟，优选为3-10分钟。
根据本发明的方法，其中，步骤（2）中，高压均质可以通过常规的高压均质机实现，高压均质机中的阀门可以选用破碎阀，例如购自ATS厂家的型号为AH-100D的高压均质机及其配备陶瓷均质阀；高压均质的条件可以包括：高压均质的均质压力为40-60MPa，高压均质的次数为1-3次；例如50MPa均质2次或60MPa均质3次。
根据本发明的方法，其中，步骤（2）中，在进行离心式均质后，可以将离心式均质所得的物料直接进行高压均质；优选情况下，步骤（2）中，在进行离心式均质后，将离心式均质所得的物料进行滤网过滤，然后将过滤得到的滤液进行高压均质；滤网过滤所使用的滤网为50-300目的滤网，更优选为100-200目的滤网。
根据本发明的方法，其中，高压均质后的物料即为破壁花粉浆，步骤（3）中，离心的条件没有特别的限定，只要能对高压均质后的物料进行固液分离即可，例如离心的条件可以包括：离心速度为2000-4000rpm，时间为5-15分钟。
根据本发明的方法，其中，步骤（3）中得到的上清液和花粉泥可以作为破壁花粉产品。特别是上清液即可作为花粉提取液，其中富含花粉多糖、黄酮和蛋白质。
以下通过实施例进一步详细说明本发明。以下实施例中，花粉为购自浙江省衢州市江山新茂蜂业有限公司的油菜花粉，按照GB5009.3-2010中的方法，测得其含水量为7.3%。
实施例1
（1）在花粉中加去离子水并混合均匀，使得花粉水分含量为10重量%；并且在零下20℃下冷冻24小时，得到冰晶化花粉。
（2）将2kg冰晶化花粉投入18升的温度为95℃的花粉浸提液中，投入了冰晶化花粉的花粉浸提液的温度降至约75℃；该花粉浸提液为含有10体积%的乙醇、0.24重量%的碱金属磷酸二氢化物（磷酸二氢钠）、0.03重量%的碱金属磷酸一氢化物（磷酸氢二钠）、0.05重量%的碱金属氢氧化物（氢氧化钠）和0.02体积%的吐温（吐温-80）的水溶液。
将投入了冰晶化花粉的花粉浸提液（体积为约20升）引入离心式均质机（购自IKA型号为T-18的高速剪切乳化机）中进行离心式均质；剪切速率为12000rpm，时间为5分钟。
将离心式均质所得到的物料使用250目的滤网进行过滤，然后将过滤得到的滤液引入高压均质机进行高压均质；高压均质的压力为50MPa，次数为2次。高压均质后的物料即为破壁花粉浆。
（3）将破壁花粉浆引入离心机中进行离心，离心的速度为3000×g，时间为10分钟；得到上清液和花粉泥。
实施例2
（1）在花粉中加去离子水并混合均匀，使得花粉水分含量为10重量%；并且在零下20℃下冷冻24小时，得到冰晶化花粉。
（2）将2kg冰晶化花粉投入18升的温度为95℃的花粉浸提液中，投入了冰晶化花粉的花粉浸提液的温度降至约75℃；该花粉浸提液为含有9体积%的乙醇、0.22重量%的碱金属磷酸二氢化物（磷酸二氢钠）、0.025重量%的碱金属磷酸一氢化物（磷酸氢二钠）、0.045重量%的碱金属氢氧化物（氢氧化钠）和0.015体积%的吐温（吐温-80）的水溶液。
将投入了冰晶化花粉的花粉浸提液（体积为约20升）进行高速剪切乳化；剪切速率为8000rpm，时间为5分钟。
将离心式均质所得到的物料使用250目的滤网进行过滤，然后将过滤得到的滤液引入高压均质机进行高压均质；高压均质的压力为50MPa，次数为2次。高压均质后的物料即为破壁花粉浆。
（3）将破壁花粉浆引入离心机中进行离心，离心的速度为3000×g，时间为10分钟；得到上清液和花粉泥。
实施例3
（1）在花粉中加去离子水并混合均匀，使得花粉水分含量为10重量%；并且在零下20℃下冷冻24小时，得到冰晶化花粉。
（2）将2kg冰晶化花粉投入18升的温度为95℃的花粉浸提液中，投入了冰晶化花粉的花粉浸提液的温度降至约75℃；该花粉浸提液为含有8体积%的乙醇、0.2重量%的碱金属磷酸二氢化物（磷酸二氢钠）、0.02重量%的碱金属磷酸一氢化物（磷酸氢二钠）、0.04重量%的碱金属氢氧化物（氢氧化钠）和0.01体积%的吐温（吐温-80）的水溶液。
将投入了冰晶化花粉的花粉浸提液（体积为约20升）引入离心式均质机（购自IKA型号为T-50的高速剪切乳化机）中进行离心式均质；离心式均质的转速为8000rpm，时间为5分钟。
将离心式均质所得到的物料使用250目的滤网进行过滤，然后将过滤得到的滤液引入高压均质机进行高压均质；高压均质的压力为60MPa，次数为3次。高压均质后的物料即为破壁花粉浆。
（3）将破壁花粉浆引入离心机中进行离心，离心的速度为3000×g，时间为10分钟；得到上清液和花粉泥。
对比例1
按照实施例1的方法处理花粉，不同的是，所述花粉浸提液中不含有乙醇。
对比例2
按照实施例1的方法处理花粉，不同的是，所述花粉浸提液中不含有碱金属磷酸二氢化物和碱金属磷酸一氢化物。
对比例3
按照实施例1的方法处理花粉，不同的是，所述花粉浸提液中不含有吐温。
测试例1
用激光粒度仪测定实施例1-3和对比例1-3处理前的花粉以及花粉泥中的花粉粒径，结果如表1所示，其中，破壁率是指粒径小于31.11μm的花粉颗粒含量。
根据文献《蒽酮-比色法测定灰树花多糖条件的研究》中的方法，采用蒽酮比色法测定实施例1-3和对比例1-3处理前的花粉以及得到的上清液中的多糖含量，结果如表1所示。
采用《保健食品检验与评价技术规范实施手册》中提供的保健食品中总黄酮的测定方法测定实施例1-3和对比例1-3处理前的花粉以及得到的上清液中的总黄酮含量（以芦丁计），结果如表1所示。
根据GB/T5009.5-2003中的方法，采用凯氏定氮法测定未破壁花粉中和实施例1-3和对比例1-3处理前的花粉以及得到的上清液中的蛋白质含量，结果如表1所示。
表1
根据表1的数据可以看出，本发明的方法能够既提高破壁效率又提高营养成分提取效率。此外，本发明的方法集花粉破壁和营养成分提取于一体，具有破壁效果好、营养成分提取率高、操作工艺简单等特点，适宜工业化生产，可规模性放大，是进行蜂花粉产业化深加工的有效预处理方法。
并且，在优选所述花粉浸提液为含有9-11体积%乙醇的水溶液，并且所述花粉浸提液还含有0.22-0.28重量%的碱金属磷酸二氢化物、0.025-0.035重量%的碱金属磷酸一氢化物、0.045-0.055重量%的碱金属氢氧化物和0.015-0.025体积%的吐温的情况下，能够进一步地既提高破壁效率又提高营养成分提取效率。
Claims (10)
1.一种处理花粉的方法，该方法包括如下步骤：
（1）将花粉的含水量调整为8-12重量%，并冷冻至零下10℃以下并维持20-52小时，得到冰晶化花粉；
（2）将冰晶化花粉投入温度90℃以上的花粉浸提液中，以使冰晶化花粉的温度在5秒内升高至65℃以上，并依次进行离心式均质和高压均质，得到破壁花粉浆；
（3）将破壁花粉浆进行离心，得到上清液和花粉泥；
其中，所述花粉浸提液为含有8-12体积%乙醇的水溶液，并且所述花粉浸提液还含有0.2-0.3重量%的碱金属磷酸二氢化物、0.02-0.04重量%的碱金属磷酸一氢化物、0.04-0.06重量%的碱金属氢氧化物和0.01-0.03体积%的吐温。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述花粉浸提液为含有8-12体积%乙醇的水溶液，并且所述花粉浸提液还含有0.22-0.28重量%的碱金属磷酸二氢化物、0.025-0.035重量%的碱金属磷酸一氢化物、0.045-0.055重量%的碱金属氢氧化物和0.015-0.025体积%的吐温。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述碱金属磷酸二氢化物为磷酸二氢钠和/或磷酸二氢钾；所述碱金属磷酸一氢化物为磷酸氢二钠和/或磷酸氢二钾；所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠和/或氢氧化钾；所述吐温为吐温-80。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤（1）中，将花粉的含水量调整为9-10重量%。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其中，步骤（1）中，冷冻至零下18℃至零下22℃并维持22-26小时；或者冷冻至零下28℃至零下32℃并维持46-50小时。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤（2）中，相对于每克冰晶化花粉，花粉浸提液的用量为5-50毫升。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其中，步骤（2）中，离心式均质的条件包括：相对于每升接受离心式均质处理的物料，离心式均质的剪切速率为5000-20000rpm，时间为1-30分钟。
8.根据权利要求1或6所述的方法，其中，步骤（2）中，高压均质的条件包括：高压均质的均质压力为40-60MPa，高压均质的次数为1-3次。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤（2）中，在进行离心式均质后，将离心式均质所得的物料进行滤网过滤，然后将过滤得到的滤液进行高压均质；滤网过滤所使用的滤网为50-300目的滤网。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤（3）中，离心的条件包括：离心速度为2000-4000×g，时间为5-15分钟。
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