CN105010953A - 一种麦麸膳食纤维和麦麸小肽的联产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种麦麸膳食纤维和麦麸小肽的联产工艺，其特征在于包括以下步骤：将麦麸粉碎、热水浸泡后胶体磨处理；在pH6.0～6.5条件下加入酸性蛋白酶降解麦麸蛋白，压滤后滤液经浓缩、喷雾干燥得麦麸小肽(副产品)；滤渣直接经双螺杆挤压膨化处理后在酸性条件下加入复合酶(果胶酶和植酸酶比例为1∶1)；反应一定时间后加入中温-淀粉酶；物料经减压浓缩、热风干燥、粉碎，即得麦麸膳食纤维(主产品)。本发明方法所得麦麸膳食纤维具有较好的吸水性、膨胀性和适口性，所得麦麸小肽也具有较好的营养价值。本联产工艺保证了麦麸成分的全利用，提高经济效益，不存在环境污染。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种麦麸膳食纤维和麦麸小肽的联产工艺。
背景技术
麦麸(即小麦麸皮)是小麦面粉加工中的副产品，占小麦重量的15％以上，我国每年加工小麦产生的麦麸可达约2000万吨。但由于麦麸的适口性较差，目前麸皮主要用于动物饲料。随着人们对其营养价值认识的提高，麦麸的综合利用受到人们的高度重视。
小麦麸皮中含有13-18％蛋白质，23-27％淀粉，35-43％膳食纤维，另外还含有丰富的维生素和微量元素等。膳食纤维是不被人体消化的多糖类糖水化合物和木质素的总称，具有吸水、粘附等特性，因而具有防治便秘、利于减肥、预防结肠和直肠癌、防治痔疮、降低血脂，预防冠心病、改善糖尿病症状等一系列生理功能，因此，被誉为人类的第七大营养素。小麦麸皮是制备膳食纤维的重要原料。膳食纤维通常分为水溶性和非水溶性两大类。水溶性纤维素包括果胶、β-葡聚糖和低聚糖等，非水溶性膳食纤维包括纤维素、半纤维素和木质素等，主要存在于植物细胞壁中。由于麸皮中的上述多种大分子成分相互结合在一起，一般水溶液很难将其分离和溶解。
目前以小麦麸皮为原料制备膳食纤维的文献研究和专利申请较多，但由于麸皮中的成分较多，且利用麸皮的目的不同，因而在麸皮的处理工艺和方法上具有不同的特点。如：
中国专利文献CN 101156684 B一种利用超声波辅助酶解制备麦麸膳食纤维的方法：小麦麸皮先用超声波处理后，依次用淀粉酶、蛋白酶水解，离心后将沉淀物用乙醇或丙酮洗涤、干燥后粉碎即为产品。中国专利文献CN 101253954 B一种小麦膨化麸皮分的制备方法：将麸皮加水10-20％后膨化、干燥、超微粉碎即得产品。中国专利文献2006 10024903.9一种从小麦麸皮中提取多功能膳食纤维的方法：将小麦麸皮用水洗涤后，滤渣用pH3.5-5的酸处理，再过滤、中和、水洗和干燥得产品。中国专利文献200510019123.0多酶分步法制备小麦麸膳食纤维粉的方法：其特征是利用麸皮中的内源植酸酶、并以此添加淀粉酶、脂肪酶、中性蛋白酶分步水解非膳食纤维成分，然后洗涤干燥和超微粉碎得产品。但以制备高纯度麸皮纤维者较多。中国专利文献CN102805290.A一种利用小麦麸皮制备膳食纤维的方法：将麸皮用淀粉酶、糖化酶、蛋白酶水解并过滤后，所得滤渣再用纤维素酶和木聚糖酶水解，过滤后的滤液经浓缩和脱色后即为水溶性膳食纤维。中国专利文献2004100006552.x麦麸的多功能转化-膳食纤维的提取方法：将麦麸高温蒸煮后加硫酸除去植酸、加淀粉酶和糖化酶水解淀粉， 洗涤后干燥即得产品。中国专利文献CN101849632.A一种麦麸膳食纤维的制备方法：麸皮先用盐酸处理，再用蛋白酶和淀粉酶水解，过滤后滤渣干燥即为产品。
其它一些文献和中国专利文献者较多通过酶解或化学方法将小麦麸皮膳食纤维中的单一成分分离开来，如制备木聚糖的中国专利文献CN201210371793.9，CN200910237352.8，CN200910064898.8和CN200410014376.4，制备阿魏酸的中国专利文献CN201310472002.6和CN200910065820.8等。
目前存在的问题：麸皮中含有5-8％的植酸。植酸是一种抗营养成分，影响人体对矿物质和微量元素的吸收利用，而且植酸的存在还影响膳食纤维的吸水性能。而目前的专利技术大多没有涉及植酸的去除，仅有的涉及去除植酸的专利或文献报道采用盐酸或硫酸水解法(如2004100006552.x，CN101849632.A)或者仅利用麸皮的内源性植酸酶水解，但效率和效果较差，尤其是酸法水解会造成环境污染。文献中制备麸皮膳食纤维的另一点不足是没有考虑麸皮所有成分如蛋白质和淀粉的综合利用及制备过程对环境的污染。
发明内容
本发明的目的：针对上述问题，本发明提出一种麦麸膳食纤维和麦麸小肽的联产工艺，旨在以麦麸为原料，制备膳食纤维的同时，也获得麦麸小肽，二者具有不同的功能特征，其中麦麸膳食纤维主产品中处理提高膳食纤维的含量和吸水性、膨胀性外，还含有一定的磷酸肌醇和还原糖，改善产品的适口性；副产品麦麸小肽中含有麦麸蛋白的酶解物-小肽，也具有较好的营养价值。本发明联产工艺保证了麦麸成分的全利用，提高经济效益，消除了环境污染。
本发明主要技术要点：
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实施：
涉及一种麦麸膳食纤维和麦麸小肽的联产工艺，包括以下步骤：
(1)将新鲜、无杂质麦麸粉碎过40目筛，按料水比1∶5-12的比例加水，加热到45-55℃后浸泡20-40min，胶体磨处理，使磨浆后的物料可通过40-60目筛。
(2)用1M盐酸溶液将物料调整到pH6.0-6.5后加入酸性蛋白酶，麦麸与蛋白酶的质量比例为100∶0.1-1.0，于45-55℃条件下搅拌反应2.0-3.0h。
(3)将物料压滤，滤液经浓缩后干燥，作为本发明专利的副产品。滤渣直接双螺杆挤压膨化处理。
(4)将膨化的物料加水(料水比为1∶6-10)，加热到45-55℃，1M盐酸溶液将物料调整到pH5.5-6.5后，在搅拌条件下加入复合酶(料：酶比例为100∶0.6-1.5)，反应时间为2-4h；
(5)反应结束后，将物料升温至65-75℃，搅拌条件下加入中温-淀粉酶，麦麸与酶质量比为0.01-0.2∶100，反应50-80min。
(6)将物料减压浓缩、并经热风干燥至水分含量8-10％后粉碎，即得主产品膳食纤维。
本发明具有积极有益的技术效果：
(1)本发明的联产工艺中采用先去除蛋白质，有利于物料的压滤和膨化；膨化后的物料更易被复合酶(果胶酶和植酸酶)水解果胶和植酸，改善产品的吸水性和膨胀性。
(2)用淀粉酶处理，提高还原糖的含量，改善产品的适口性；
(3)将麦麸中蛋白质转化为小肽单独利用，可以减少生产过程中的美拉德反应，有利于改善主产品色泽和品质。本联产工艺可以综合利用麦麸全成分，有利于降低生产成本和环境保护。
说明书附图
图1为本发明麦麸膳食纤维和麦麸小肽的联产工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：
一种麦麸膳食纤维和麦麸小肽的联产工艺，包括以下步骤：
(1)将新鲜、无杂质麦麸粉碎过40目筛，按料水比1∶6的比例加水，加热到45℃后浸泡40min，胶体磨处理，使磨浆后的物料可通过60目筛。
(2)用1M盐酸溶液将物料调整到pH6.0后加入酸性蛋白酶，麦麸与蛋白酶的质量比例为100∶0.2，于45℃条件下搅拌反应3.0h。
(3)将物料压滤，滤液经浓缩、均质后，压力喷雾干燥，作为本发明专利的副产品-麦麸小肽(分析指标见表2)。滤渣直接双螺杆挤压膨化处理。
(4)将膨化的物料加水(料水比为1∶8)，加热到50℃，1M盐酸溶液将物料调整到pH5.5后，在搅拌条件下加入复合酶(料：酶比例为100∶0.6)，反应时间为4h；
(5)反应结束后，将物料升温至65℃，搅拌条件下加入中温-淀粉酶，麦麸与酶质量比为0.05∶100，反应80min。
(6)将物料减压浓缩、并经热风干燥至水分含量8.5％后粉碎，即得主产品——麦麸膳食纤维(分析结果见附表1)。
实施例2：
一种麦麸膳食纤维和麦麸小肽的联产工艺，包括以下步骤：
(1)将新鲜、无杂质麦麸粉碎过40目筛，按料水比1∶10的比例加水，加热到55℃后浸泡20min，胶体磨处理，使磨浆后的物料可通过60目筛。
(2)用1M盐酸溶液将物料调整到pH6.0后加入酸性蛋白酶，麦麸与蛋白酶的质量比例为100∶0.8，于55℃条件下搅拌反应2.0h。
(3)将物料压滤，滤液经浓缩、均质后，压力喷雾干燥，作为本发明专利的副产品-麦麸小肽(分析指标见表2)。滤渣直接双螺杆挤压膨化处理。
(4)将膨化的物料加水(料水比为1∶6)，加热到45℃，1M盐酸溶液将物料调整到pH6.0后，在搅拌条件下加入复合酶(料：酶比例为100∶1.0)，反应时间为2.0h；
(5)反应结束后，将物料升温至70℃，搅拌条件下加入中温-淀粉酶，麦麸与酶质量比为0.1∶100，反应60min。
(6)将物料减压浓缩、并经热风干燥至水分含量8.2％后粉碎，即得主产品——麦麸膳食纤维(分析结果见附表1)。
实施例3：
一种麦麸膳食纤维和麦麸小肽的联产工艺，包括以下步骤：
(1)将新鲜、无杂质麦麸粉碎过40目筛，按料水比1∶8的比例加水，加热到50℃后浸泡30min，胶体磨处理，使磨浆后的物料可通过60目筛。
(2)用1M盐酸溶液将物料调整到pH6.5后加入酸性蛋白酶，麦麸与蛋白酶的质量比例为100∶0.5，于55℃条件下搅拌反应2.5h。
(3)将物料压滤，滤液经浓缩、均质后，压力喷雾干燥，作为本发明专利的副产品-麦麸小肽(分析指标见表2)。滤渣直接双螺杆挤压膨化处理。
(4)将膨化的物料加水(料水比为1∶10)，加热到55℃，1M盐酸溶液将物料调整到pH6.5后，在搅拌条件下加入复合酶(料：酶比例为100∶1.2)，反应时间为2.0h；
(5)反应结束后，将物料升温至75℃，搅拌条件下加入中温-淀粉酶，麦麸与酶质量比为0.1∶100，反应50min。
(6)将物料减压浓缩、并经热风干燥至水分含量8.6％后粉碎，即得本发明主产品-麦麸膳食纤维(分析结果见附表1)。
附表：本发明实施例主、副产品分析结果
表1 主产品麦麸膳食纤维指标分析
表2 副产品麦麸小肽指标分析
以上所得产品的主要指标按照下述方法测定：
样品持水力的测定：称取1g(精确到0.0001g)于50mL离心管中，加入约25mL蒸馏水浸润，搅拌30min后，3000r/min离心20min，除去上清液，称重残留物湿重，样品吸水增加的重量与样品干重比值即为持水力(g/g)。
产品膨胀力的测定：取样品1g于10mL量筒中，加入蒸馏水，搅拌均匀，于室温下放置24h，以膨胀后增加的体积数(mL)与样品质量(g)的比值(mL/g)表示膨胀力。
其它指标分别按照下述标准方法测定：
GB 5009.5-2010食品安全国家标准食品中蛋白质的测定。
GB/T 5009.88-2008食品中膳食纤维的测定。
GB/T 5009.7-2008食品中还原糖的测定。
GB/T 5512-2008粮油检验粮食中粗脂肪含量测定。
GB/T 5514-2008粮油检验粮食、油料中淀粉含量测定。
GB/T 22492-2008大豆肽粉(附录A小肽含量测定)。
GB/T 9822-2008粮油检验谷物不溶性膳食纤维的测定。
NY/T 1738-2009农作物及其产品中磷含量的测定。
以上实施例对本发明作了详细的说明，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实 施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。
Claims (5)
1.一种麦麸膳食纤维和麦麸小肽的联产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将新鲜、无杂质麦麸粉碎过40目筛，按料水比1∶5～12的比例加水，加热到45～55℃后浸泡20～40min，胶体磨处理，使磨浆后的物料可通过40～60目筛。
(2)用1M盐酸溶液将物料调整到pH6.0～6.5后加入酸性蛋白酶，麦麸与蛋白酶的质量比例为100∶0.1～1.0，于45～55℃条件下搅拌反应2.0～3.0h。
(3)将物料压滤，滤液经浓缩后干燥，作为本发明专利的副产品。滤渣直接双螺杆挤压膨化处理。
(4)将膨化的物料加水(料水比为1∶6～10)，加热到45～55℃，1M盐酸溶液将物料调整到pH5.5～6.5后，在搅拌条件下加入复合酶(料∶酶比例为100∶0.6～1.5)，反应时间为2～4h；
(5)反应结束后，将物料升温至65～75℃，搅拌条件下加入中温-淀粉酶，麦麸与酶质量比为0.01～0.2∶100，反应50～80min。
(6)将物料减压浓缩、并经热风干燥至水分含量8～10％后粉碎，即得主产品膳食纤维。
2.根据权利要求1所述麦麸膳食纤维和麦麸小肽的联产工艺，其特征在于：在所述步骤(2)中，用酸性蛋白酶将麦麸蛋白质降解为小肽、并压滤和分离后，有利于提高滤渣的膨化效率和效果，并降低麦拉德副反应对主产品品质的影响。
3.根据权利要求1所述麦麸膳食纤维和麦麸小肽的联产工艺，其特征在于：在所述步骤(3)中，将压滤所得滤液进行真空浓缩、喷雾干燥，得本发明副产品。
4.根据权利要求1所述麦麸膳食纤维和麦麸小肽的联产工艺，其特征在于：步骤(4)中所用复合酶为果胶酶和植酸酶，二者比例为1∶1。
5.根据权利要求1所述小麦麸皮膳食纤维和麦麸小肽的联产工艺，其特征在于：通过步骤(3)和步骤(6)可以使麦麸原料的全成分得到充分利用，既提高了经济效益，也没有环境污染。
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