CN109608560A - 一种米糠多糖的提取方法及其制作的饼干和方法 - Google Patents

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Abstract

一种米糠多糖的提取方法及其制作的饼干和方法，所述提取方法是在米糠粉中，加水，添加纤维素酶制剂与蛋白酶制剂，酶解，超声提取，灭酶，离心，取上清液，醇沉，离心，干燥，得米糠多糖。所述饼干主要由所述方法提取的米糠多糖、水、小麦粉、甜味剂、食用油脂、食品添加剂和填充剂成型后，烘烤而成。所述饼干的制作方法，是将所述方法提取的米糠多糖溶于水中，再加入小麦粉、甜味剂、食用油脂和食品添加剂，混匀制成小片，再将填充剂在小片上涂匀，成型后，烘烤，得饼干。本发明米糠多糖的纯度高达87.3%，提取率高达94.3%；本发明饼干色香味俱佳，保藏期更长，具有降血糖的功效；本发明方法工艺简单，成本低，适宜于工业化生产。

Description

一种米糠多糖的提取方法及其制作的饼干和方法
技术领域
本发明具体涉及一种米糠多糖的提取方法及其制作的饼干和方法。
背景技术
我国是水稻种植大国，每年伴随产生的副产物米糠多达1100余万吨。米糠中含有丰富的营养物质，且稻谷中64%的营养素集中在米糠中，是一个巨大的资源宝库。但是，由于我国对米糠资源的深加工研究不足，目前多被作为饲料使用，造成了极大的资源浪费。
米糠中有效成分包括纤维素和多糖、谷维素等活性物质等，而多糖是除病毒以外一切有生命的有机体所必不可少的组成成分，与维持生物机能密切相关，与蛋白质、脂类、核酸一起成为构成生命的四大基本物质。多糖不仅是细胞的结构物质和能源物质，更是具有多种生理功能的生物活性物质，在生命现象中参与了细胞的各种活动。
米糠多糖的提取方法主要有：如CN101058822A和CN100486998C以及CN1995070A超声波处理提取米糠多糖，但是，其提取率较低；如CN102807629A中连续逆流超声波和多种酶组合结合使用，但是，成本过高；如CN108034688A利用菌发酵超声提取后加酶处理，但是，其过程繁琐。
CN 103290081A公开了一种米糠活性多糖的提取方法，包括以下步骤：（1）将脱脂米糠粉碎，过筛，煮沸，冷却至室温；（2）把冷却至室温的脱脂米糠加水，微波提取；（3）置入恒温水浴锅中，调节pH，加入复合酶，搅拌，保温，灭酶；（4）冷却后，离心；（5）取上清液除蛋白后，加乙醇，静置，得沉淀物，真空干燥，得米糠多糖。但是，在酶解前的加热和微波处理增加了能耗和成本，而由于酶解不完全，且酶解后直接灭酶，因此，导致米糠活性多糖分离不彻底，使得多糖的含量最高仅60.5%。
因此，亟待找到一种米糠多糖纯度、收率高，工艺简单，成本低，适宜于工业化生产的米糠多糖的提取方法。
近年来，随着“富贵病”发生率日趋升高，人们已逐渐意识到我们的食物不能只停留在要求口感上，未来的食品发展将逐渐以功能性食品为主。一直以来，人们对饼干的印象还是停留在口感良好、零食消费上，随着人们生活水平的不断提高，对饼干的追求已不再局限于口感的享受，越来越多的人们希望通过日常饮食或者空余时间获得特殊的养生功效，而药食兼用的饼干可以满足人们的需求。膳食纤维由于其丰富的生理功能，经过了多年的研究和发展，已成为发达国家广泛流行的功能食品之一，米糠多糖作为膳食纤维的重要分支，由于其产量大、生理功能丰富，具有广阔的应用前景，目前，米糠多糖越来越引起人们的兴趣，其具有多方面的生理活性，抗肿瘤、抗炎、抗氧化、提高机体免疫、降血脂等功能。为了更好地发挥米糠多糖的应用，若能将其应用于人们日常便于携带的饼干中，必然会得到消费者的喜爱，但迄今为止，市面上尚未出现这种药食兼用的饼干，属于行业空白。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种米糠多糖纯度、收率高，工艺简单，成本低，适宜于工业化生产的米糠多糖的提取方法。
本发明进一步要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种色香味俱佳，保藏期更长，且具有降血糖功效的饼干。
本发明更进一步要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种工艺简单，成本低，适宜于工业化生产的饼干的制作方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种米糠多糖的提取方法，在米糠粉中，加水，添加纤维素酶制剂与蛋白酶制剂，酶解，超声提取，灭酶，离心，取上清液，加入醇溶液进行醇沉，离心，真空冷冻干燥，得米糠多糖。
优选地，所述米糠粉中米糠多糖的质量含量为5～9%。
优选地，所述米糠粉与水的质量体积比（kg/L）为1:5～15。料液比过低或过高都会降低米糠多糖的提取率。
优选地，所述米糠粉的平均粒度为0.05～0.20mm。在所述粒径下，米糠粉的比表面积大，易于酶解。
优选地，所述纤维素酶制剂的酶活为200～400U/g。
优选地，所述蛋白酶制剂的酶活为100～300U/g。
优选地，所述纤维素酶制剂的添加量为4000～8000U/kg米糠，蛋白酶制剂的添加量为2000～4000U/kg米糠。若酶的用量过少，则会造成纤维素和蛋白酶解不彻底或酶解速度过低，当酶的含量超过一定限度时，其酶解效率不再增加，且成本过高。
优选地，所述酶解的温度为25～35℃，时间为150～180mim。
优选地，所述超声提取的温度为40～60℃，超声功率为80～140W，时间为60～90min。随着温度上升，米糠多糖的提取率随之上升，但温度高于60℃时，米糠中淀粉发生糊化，阻碍了米糠多糖的提取。而超声功率在一定范围内的上升会增加米糠多糖的提取率，超出范围后将不再增加。在一定的时间内，随着提取时间的增加，提取率也增加，当米糠多糖已经溶解后，得率将不再增加。
优选地，所述灭酶的温度为115～125℃，时间为4～6min。
优选地，所述醇溶液与上清液的体积比为1.0～1.2:1。若醇溶液过少，则不足以沉淀米糠多糖，若醇溶液过多，则米糠多糖又会随着醇溶蛋白的溶解而溶解，导致米糠多糖不能完全沉淀，均会造成收率降低。
优选地，所述醇溶液的体积分数为75～85%。
优选地，所述醇溶液为乙醇、正丁醇或丙二醇等中的一种或几种。
优选地，所述醇沉的温度为25～35℃，时间为200～300min。醇沉可以分离米糠多糖，若提取时间过短，则难以完全分离，若时间过长，得率也难以再继续提高。
优选地，所述真空冷冻干燥的温度为-10～-50℃，真空度为-0.01～-0.10MPa，时间为10～20min。真空冷冻干燥更有利于得到干燥纯净的米糠多糖。
本发明进一步解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种饼干，主要由所述方法提取的米糠多糖、水、小麦粉、甜味剂、食用油脂、食品添加剂和填充剂制成。
优选地，所述饼干中，各原料的重量份为：所述方法提取的米糠多糖0.5～5.0份、水45～65份、小麦粉30～70份、甜味剂5～10份、食用油脂0.01～0.10份、食品添加剂0.01～0.05份和填充剂25～65份。
优选地，所述甜味剂为糊精、蔗糖、白砂糖、葡萄糖、甘露糖或木糖醇等中的一种或几种。
优选地，所述食用油脂为食用棕榈油、花生油、大豆油、奶油或牛油等中的一种或几种。
优选地，所述食品添加剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵、焦磷酸二氢二钠或食用香精等中的一种或几种。
优选地，所述填充剂为小麦粉、奶粉、巧克力、芝麻仁、瓜子仁、花生仁或核桃仁等中的一种或几种。
本发明更进一步解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种饼干的制作方法，将所述方法提取的米糠多糖溶于水中，再加入小麦粉、甜味剂、食用油脂和食品添加剂，混匀制成小片，再将填充剂在小片上涂匀，成型后，烘烤，得饼干。
优选地，所述烘烤是指：先在上火160～200℃，下火200～240℃下，烘烤4～6min后，再关闭下火，在上火160～200℃下，烘烤3～5min。若温度过高或时间过长，则饼干会烤焦，影响品质，且米糠多糖在高温条件下不稳定；若温度过低或时间过短，则饼干尚未烤好，影响口感品质。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明提取方法所得米糠多糖的纯度高达87.3%，提取率高达94.3%，工艺简单，成本低，适宜于工业化生产；
（2）本发明饼干在形态、色泽、香气、滋味、回味和口感方面俱佳，保藏期更长，且具有降血糖的功效，有丰富的药用和食用价值；
（3）本发明饼干的制作方法工艺简单，成本低，适宜于工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明实施例所使用的米糠粉为市购，其中，米糠多糖的质量含量为6.2%；本发明实施例所使用的纤维素酶制剂（酶活为300U/g）和蛋白酶制剂（酶活为200U/g）均购于sigma公司；本发明实施例所使用的原料或食品原料，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
一种米糠多糖的提取方法实施例1
在0.1kg、平均粒度为0.10mm的米糠粉中，加1L水，添加2.0g（6000U/kg米糠）纤维素酶制剂与1.5g（3000U/kg米糠）蛋白酶制剂，在30℃下，酶解165min，再在60℃、超声功率100W下，超声提取80min，在120℃下，灭酶5min，离心，取上清液0.1L，加入0.11L、体积分数80%的乙醇溶液，在30℃下，进行醇沉250min，离心，在-40℃、-0.05MPa下，真空冷冻干燥15min，得6.7g米糠多糖1。
经苯酚-硫酸法检测，本发明实施例所得米糠多糖的纯度为87.3%，提取率为94.3%。
一种米糠多糖的提取方法实施例2
在0.1kg、平均粒度为0.05mm的米糠粉中，加1.5L水，添加1.7g（5100U/kg米糠）纤维素酶制剂与2.0g（4000U/kg米糠）蛋白酶制剂，在25℃下，酶解180min，再在50℃、超声功率120W下，超声提取70min，在115℃下，灭酶6min，离心，取上清液0.1L，加入0.1L、体积分数85%的正丁醇溶液，在25℃下，进行醇沉300min，离心，在-20℃、-0.01MPa下，真空冷冻干燥10min，得6.6g米糠多糖2。
经苯酚-硫酸法检测，本发明实施例所得米糠多糖的纯度为85.2%，提取率为90.7%。
一种米糠多糖的提取方法实施例3
在0.1kg、平均粒度为0.15mm的米糠粉中，加0.8L水，添加2.3g（6900U/kg米糠）纤维素酶制剂与1.0g（2000U/kg米糠）蛋白酶制剂，在35℃下，酶解150min，再在40℃、超声功率140W下，超声提取60min，在125℃下，灭酶4min，离心，取上清液0.1L，加入0.12L、体积分数75%的乙醇溶液，在35℃下，进行醇沉200min，离心，在-10℃、-0.10MPa下，真空冷冻干燥20min，得6.7g米糠多糖3。
经苯酚-硫酸法检测，本发明实施例所得米糠多糖的纯度为82.6%，提取率为89.3%。
一种米糠多糖的提取方法实施例4
在0.1kg、平均粒度为0.10mm的米糠粉中，加1.2L水，添加2.6g（7800U/kg米糠）纤维素酶制剂与2.0g（4000U/kg米糠）蛋白酶制剂，在28℃下，酶解170min，再在55℃、超声功率80W下，超声提取90min，在120℃下，灭酶5min，离心，取上清液0.1L，加入0.11L、体积分数80%的丙二醇溶液，在28℃下，进行醇沉230min，离心，在-50℃、-0.08MPa下，真空冷冻干燥18min，得6.8g米糠多糖4。
经苯酚-硫酸法检测，本发明实施例所得米糠多糖的纯度为83.9%，提取率为92.0%。
一种饼干的实施例1～4
一种饼干实施例1～4和对比例1中各原料重量份如表1所示。
表1 一种饼干实施例1～4和对比例1中各原料重量份表
注：表中“-”表示未添加。
一种饼干的制作方法实施例1
按照表1实施例1所述各原料的重量份，将米糠多糖1溶于水中，再加入小麦粉、甜味剂、食用油脂和食品添加剂，混匀制成小片，再将填充剂在小片上涂匀，成型后，先在上火180℃，下火200℃下，烘烤5min后，再关闭下火，在上火180℃下，烘烤4min，得饼干1。
一种饼干的制作方法实施例2
按照表1实施例2所述各原料的重量份，将米糠多糖2溶于水中，再加入小麦粉、甜味剂、食用油脂和食品添加剂，混匀制成小片，再将填充剂在小片上涂匀，成型后，先在上火200℃，下火240℃下，烘烤4min后，再关闭下火，在上火200℃下，烘烤3min，得饼干2。
一种饼干的制作方法实施例3
按照表1实施例3所述各原料的重量份，将米糠多糖3溶于水中，再加入小麦粉、甜味剂、食用油脂和食品添加剂，混匀制成小片，再将填充剂在小片上涂匀，成型后，先在上火160℃，下火220℃下，烘烤6min后，再关闭下火，在上火160℃下，烘烤5min，得饼干3。
一种饼干的制作方法实施例4
按照表1实施例4所述各原料的重量份，将米糠多糖4溶于水中，再加入小麦粉、甜味剂、食用油脂和食品添加剂，混匀制成小片，再将填充剂在小片上涂匀，成型后，先在上火180℃，下火220℃下，烘烤5min后，再关闭下火，在上火180℃下，烘烤4min，得饼干4。
一种饼干的制作方法对比例1
按照表1对比例1所述各原料的重量份，将水与小麦粉、甜味剂、食用油脂和食品添加剂，混匀制成小片，再将填充剂在小片上涂匀，成型后，先在上火180℃，下火220℃下，烘烤5min后，再关闭下火，在上火180℃下，烘烤4min，得饼干5。
为了评价本发明实施例1～4和对比例1所得饼干1～5的感官品质，选取50名志愿者（25名男性和25名女性，年龄20～50岁），按照饼干感官指标评分标准（如表2所示）进行评分，最后取平均值，总分为100分，评分结果如表3所示。
表2 饼干感官指标评分标准表
表3 本发明实施例1～4和对比例1所得饼干1～5的感官指标评分结果表
由表3可知，本发明实施例1～4所得饼干1～4在形态、色泽、香气、滋味、回味和口感方面都较对比例1所得饼干5更佳，且实施例4在米糠多糖的添加量为5%时，所得饼干的感官指标最佳。
根据表3的试验结果，取实施例4和对比例1所得饼干4、5为样品，选取4位志愿者（2男2女，年龄为20～25岁，血糖无异常）分两日分别食用饼干4、5，并进行血糖测量比较：测量一周内志愿者无药物服用，测量前一日晚8点后不进食，测量当日早上8点食用100g饼干后，测量血糖，当日测量完之前不喝水、不吃除饼干以外的食物。测量结果如表4所示。
表4 食用本发明实施例4和对比例1所得饼干4、5前后的血糖变化情况表
由表4可知，四位志愿者在食用实施例4和对比例1所得饼干4、5后，血糖均在30min时达到最大值，但食用添加米糠多糖的饼干4在30min后的血糖，明显低于未添加米糠多糖的饼干5的血糖。因此，说明本发明所得含有米糠多糖的饼干具有降血糖的功效。

Claims (7)

1.一种米糠多糖的提取方法，其特征在于：在米糠粉中，加水，添加纤维素酶制剂与蛋白酶制剂，酶解，超声提取，灭酶，离心，取上清液，加入醇溶液进行醇沉，离心，真空冷冻干燥，得米糠多糖。
2.根据权利要求1所述米糠多糖的提取方法，其特征在于：所述米糠粉与水的质量体积比为1:5～15；所述米糠粉的平均粒度为0.05～0.20mm；所述纤维素酶制剂的酶活为200～400U/g；所述蛋白酶制剂的酶活为100～300U/g；所述纤维素酶制剂的添加量为4000～8000U/kg米糠，蛋白酶制剂的添加量为2000～4000U/kg米糠；所述酶解的温度为25～35℃，时间为150～180mim；所述超声提取的温度为40～60℃，超声功率为80～140W，时间为60～90 min；所述灭酶的温度为115～125℃，时间为4～6min；所述醇溶液与上清液的体积比为1.0～1.2:1；所述醇溶液的体积分数为75～85%；所述醇溶液为乙醇、正丁醇或丙二醇中的一种或几种；所述醇沉的温度为25～35℃，时间为200～300min；所述真空冷冻干燥的温度为-10～-50℃，真空度为-0.01～-0.10MPa，时间为10～20min。
3.一种饼干，其特征在于：主要由权利要求1或2所述方法提取的米糠多糖、水、小麦粉、甜味剂、食用油脂、食品添加剂和填充剂制成。
4.根据权利要求3所述饼干，其特征在于，所述各原料的重量份为：权利要求1或2所述方法提取的米糠多糖0.5～5.0份、水45～65份、小麦粉30～70份、甜味剂5～10份、食用油脂0.01～0.10份、食品添加剂0.01～0.05份和填充剂25～65份。
5.根据权利要求3或4所述饼干，其特征在于：所述甜味剂为糊精、蔗糖、白砂糖、葡萄糖、甘露糖或木糖醇中的一种或几种；所述食用油脂为食用棕榈油、花生油、大豆油、奶油或牛油中的一种或几种；所述食品添加剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵、焦磷酸二氢二钠或食用香精中的一种或几种；所述填充剂为小麦粉、奶粉、巧克力、芝麻仁、瓜子仁、花生仁或核桃仁中的一种或几种。
6.一种如权利要求3～5之一所述饼干的制作方法，其特征在于：将权利要求1或2所述方法提取的米糠多糖溶于水中，再加入小麦粉、甜味剂、食用油脂和食品添加剂，混匀制成小片，再将填充剂在小片上涂匀，成型后，烘烤，得饼干。
7.根据权利要求6所述饼干的制作方法，其特征在于：所述烘烤是指：先在上火160～200℃，下火200～240℃下，烘烤4～6min后，再关闭下火，在上火160～200℃下，烘烤3～5min。
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