CN110423735A - 一种在超临界co2溶剂协同压力作用下钝化米糠脂肪酶的方法 - Google Patents

一种在超临界co2溶剂协同压力作用下钝化米糠脂肪酶的方法 Download PDF

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于殿宇
王彤
张欣
裴兴武
陈书曼
耿浩源
程金菊
江连洲
秦兰霞
王立琦
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Abstract

本发明提供一种超临界CO2溶剂协同压力作用下钝化米糠脂肪酶的方法。CO2气体是一种广泛应用于食品加工中的介质，它不但价格低廉，而且得到的组分纯度较高。CO2作为一种惰性介质，可以对原料中的热敏性成分起到保护作用，且CO2气体应用到食品加工中也相当安全和容易操作。利用超临界CO2溶剂协同压力作用处理米糠，可以有效改变酶的构象，使其钝化失活，且稳定后的米糠中NSI值可以达到80％。经过8周储藏试验后，CO2挤压膨化处理后米糠中游离脂肪酸含量小于5％，并且过氧化值在5mmol/kg的阈值范围内，有效地提高了米糠的利用率。本发明优化了超临界CO2溶剂协同压力作用下钝化米糠脂肪酶技术参数，最终得到稳定化米糠。

Description

一种在超临界CO2溶剂协同压力作用下钝化米糠脂肪酶的方法
技术领域
本发明涉及粮食加工领域，具体涉及超临界CO2溶剂协同压力作用下钝化米糠脂肪酶的方法。
背景技术
米糠是大米碾磨过程中产生的副产品，占糙米重量的8-10％。米糠含有稻谷中的60％的营养物质，是良好的营养物质的来源，米糠中还含约15-23％的油脂，脂肪酸组成合理，其中不饱和脂肪酸含量达80％以上，在碾米过程中脂肪酶就被激活，并作用于底物，使米糠在2-3个小时内迅速酸败，使得米糠利用价值降低。
米糠酶的现有钝化方法主要有化学法、物理法和酶法。化学法稳定米糠就是基于低pH下脂肪酶活性低的原理，在米糠中加入一定量的化学试剂，使得脂肪酶活性降低，从而达到钝化米糠中脂肪酶活力和稳定米糠的目的。但是，由于添加了一定量的化学物质，稳定后的米糠一般只适用于动物饲料制品。生物酶法钝化米糠脂肪酶活力的原理就是利用蛋白酶能够使米糠中活跃的脂肪酶降解从而使其失活，使得米糠油脂不可以氧化分解。酶法条件较为温和，但是钝化效果较其他方法低。物理法主要有热处理法、微波法、超高压法等，物理法可以在较大程度上达到钝化米糠脂肪酶的效果，但是其中热处理法会对米糠中蛋白等热敏性物质造成损失。
超高压技术是一种常见的灭酶手段，是指在高强度的施加压力容器中，施加100-1000MPa压力维持一段时间，从而达到钝化酶的目的。其原理是高压导致酶的形态结构、生物化学反应、基因机制以及细胞膜发生多方面的变化，从而影响酶原有的生理活性功能和机能，甚至使原有的功能被破坏或发生不可逆变化。超高压技术可以很好地避免高温灭酶处理对蛋白质及其他热敏性物质的破坏，但是由于其所需压力较高，不利于工业化应用。
CO2是一种广泛应用于食品加工中的介质，它不但价格低廉，而且得到的组分纯度较高。超临界CO2属于无溶剂体系，其密度可以在很宽的范围内改变，因此它对许多物质的溶解能力强，其临界温度为31.06℃，与室温接近，具有低黏度，低表面张力等特性。CO2作为一种惰性介质，可以对原料中的热敏性成分起到保护作用，且CO2气体应用到食品加工中也相当安全和容易操作。
超临界CO2溶剂作用于米糠，可以使脂肪酶的外部结构软化，再协同压力作用，可以有效改变酶的构象，使其钝化失活。相比于超高压技术，降低了使用压力，提高了操作安全性，并在钝化米糠脂肪酶的基础上，保留了米糠中的营养成分，提高米糠的利用率，为钝化米糠脂肪酶提供了新的思路。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超临界CO2溶剂协同压力作用下钝化米糠脂肪酶的新工艺，通过超临界CO2溶剂处理米糠，使脂肪酶的外部结构软化，再协同压力作用，改变酶的构象，钝化米糠中脂肪酶，保存其中热敏性成分，并且经过处理后的米糠NSI值及储藏稳定性均有所提高。
超临界CO2溶剂协同压力作用钝化米糠脂肪酶的方法通过以下步骤实现：一、加工前处理；二、超临界CO2溶剂处理米糠；三、超临界CO2溶剂协同压力作用处理米糠；四、处理后米糠中NSI测定；五、储藏稳定性的研究。
具体实施方式：
具体实施方式一：一种超临界CO2溶剂协同压力作用下钝化米糠脂肪酶的方法通过以下步骤实现：一、加工前处理：将一定量的米糠进行清理筛选，粉碎过筛；二、超临界CO2溶剂处理米糠：将米糠放入超临界CO2萃取装置，调节压力，使体系达到超临界状态；三、超临界CO2溶剂协同压力作用处理米糠：将超临界CO2装置继续升压，调节CO2压力为30-50MPa，反应温度为35-55℃，反应时间为60-180min；四、处理后米糠中NSI测定：将超临界CO2溶剂协同压力作用处理后的米糠进行NSI测定；五、储藏稳定性的研究：将超临界CO2溶剂协同压力作用处理后的米糠进行储藏稳定性的研究。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤三中调节超临界CO2压力为35-45MPa，进行超临界CO2萃取，其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤三中调节反应温度为40-50℃，进行超临界CO2萃取，其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤三中调节反应时间为90-150min，进行超临界CO2萃取，其它步骤与具体实施方式一相同。

Claims (4)

1.一种超临界CO2溶剂协同压力作用下钝化米糠脂肪酶的方法，其特征在于利用超临界CO2溶剂协同压力作用处理米糠，钝化米糠中脂肪酶，保存其中热敏性成分，稳定化米糠，超临界CO2溶剂协同压力作用下钝化米糠脂肪酶的方法通过以下步骤实现：步骤一、加工前处理：将一定量的米糠进行清理筛选，粉碎过筛；步骤二、超临界CO2溶剂处理米糠：将米糠放入超临界CO2萃取装置，调节压力，使体系达到超临界状态；步骤三、超临界CO2溶剂协同压力作用处理米糠：将米糠放入超临界CO2萃取装置，调节CO2压力为30-50MPa，反应温度为35-55℃，反应时间为60-180min；步骤四、处理后米糠中NSI测定：将超临界CO2溶剂协同压力作用处理后的米糠进行NSI测定；步骤五、储藏稳定性的研究：将超临界CO2溶剂协同压力作用处理后的米糠进行储藏稳定性的研究。
2.根据权利要求1所述的一种超临界CO2溶剂协同压力作用下钝化米糠脂肪酶的方法，其特征在于步骤三中将超临界CO2压力调节到35-45MPa，进行超临界CO2萃取。
3.根据权利要求1所述的一种超临界CO2溶剂协同压力作用下钝化米糠脂肪酶的方法，其特征在于步骤三中将反应温度调节到40-50℃，进行超临界CO2萃取。
4.根据权利要求1所述的一种超临界CO2溶剂协同压力作用下钝化米糠脂肪酶的方法，其特征在于步骤三中将反应时间调节到90-150min，进行超临界CO2萃取。
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