CN111118086A - 一种白糠联产制备淀粉糖浆、植酸和蛋白质的方法和淀粉糖浆 - Google Patents

一种白糠联产制备淀粉糖浆、植酸和蛋白质的方法和淀粉糖浆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种白糠联产制备淀粉糖浆、植酸和蛋白质的方法和淀粉糖浆。该方法包括：洗涤、粉碎调浆、调pH、加酶液化、过滤、调PH、加酶糖化、灭酶脱色、将无色透明糖液经离子交换、浓缩后得到所述淀粉糖浆。本发明借助淀粉糖浆的生产工艺，将白糠中的淀粉转化成淀粉糖浆，实现白糠的综合利用，并通过工艺优化试验确定最佳的工艺条件，提高白糠淀粉糖浆的得率，同时也很大程度上纯化蛋白质，提高了蛋白质的得率，为废弃资源的合理利用起到一定的指导作用。

Description

一种白糠联产制备淀粉糖浆、植酸和蛋白质的方法和淀粉 糖浆
技术领域
本发明属于谷物加工领域，更具体地，涉及一种白糠联产制备淀粉糖浆、植酸和蛋白质的方法和淀粉糖浆。
背景技术
大米的精细加工中会产生大量的白米糠，主要由冷抛工艺中会产生。我国是稻米生产大国，稻米产量约占全球产量的30％，其中白糠的产量约占稻米产量的3％，因此我国的白糠资源非常丰富。白糠靠近胚乳部分，实质上主要是糊粉层和亚糊粉层，并混有部分种皮和胚乳，因此含有较高的淀粉含量，一般在50％以上，而且相比于成品大米，它又含有比较高的蛋白质、油脂、纤维素、果胶、淀粉以及一些无机盐等。白糠中的蛋白含量10％～12％，介于大米和米糠之间，其中大米蛋白含量在7％～8％，米糠蛋白含量在12％～16％。虽然我国是稻米主产区，而且稻米加工工艺非常成熟，但是米糠、白糠和碎米等副产物的综合利用水平仍然很低，白糠主要被用作饲料或者其他发酵底物，是对白糠很低级的利用，仍然是一种巨大的资源浪费。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，所以借助淀粉糖浆的生产工艺，将白糠中的淀粉转化成淀粉糖浆，实现白糠的综合利用，并通过工艺优化试验确定最佳的工艺条件，提高白糠淀粉糖浆的得率，同时也很大程度上纯化蛋白质，提高了蛋白质的得率，为废弃资源的合理利用起到一定的指导作用。为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种白糠联产制备淀粉糖浆、植酸和蛋白质的方法，该方法包括：
1)洗涤：将白糠用清水洗净；
2)粉碎调浆：将洗净后的白糠与水混合后进行磨浆，然后在45-50℃下搅拌8-12h；
3)调pH：调节磨好的浆的pH至6-7；
4)加酶液化：向调节pH后的浆中分步添加α-淀粉酶进行液化，先加入第一部分α-淀粉酶，控制体系温度为90±2℃，保持15-25min，然后控制体系温度为100±2℃，保持15-25min，再控制体系温度为85±2℃，加入第二部分α-淀粉酶，保持50-70min，当体系葡萄糖DE值≥28时，降温，得到液化好的糖浆；
5)过滤：以160目筛过滤液化好的糖浆，得到第一筛上物与第一滤液；
将第一筛上物与水混合搅拌，调节PH至2.5-3.5，然后以160目筛过滤，得到第二筛上物与第二滤液，第二滤液经精制得到植酸；
将第二筛上物与第一筛上物混合搅拌，调节PH至3.5-4.5，沉淀用碱水洗涤，然后热风干燥得到蛋白粉；
6)调PH：将步骤5)得到的第一滤液的PH调至4-5；
7)加酶糖化：向调好pH的第一滤液中加入糖化酶，控制温度为60±2℃，保持40-56h，至葡萄糖DE值≥90时反应结束；
8)灭酶脱色：将步骤7)反应结束后的糖化液进行脱色，得到无色透明糖液；
9)将无色透明糖液经离子交换、浓缩后得到所述淀粉糖浆。
作为优选方案，步骤2)中，相对于1kg白糠，水的用量为5-7L。
作为优选方案，步骤3)中，采用Na2CO3溶液调节pH值。
作为优选方案，相对于磨好的浆的总质量，淀粉酶的添加总量为0.5-0.7wt％。
作为优选方案，第一部分α-淀粉酶的添加量＞第二部分α-淀粉酶的添加量。
作为优选方案，步骤5)中，第二滤液经精制得到植酸的步骤包括：调节第二滤液的滤液pH至3.0，在40℃下搅拌2-3h，冷却后抽滤，收集滤液，洗涤滤渣，合并滤液，得到植酸。
根据本发明一个具体的实施方式，步骤5)中，第二滤液经精制得到植酸的步骤包括：用1mol/L的盐酸调节第二滤液的滤液pH至3.0，在40℃下搅拌2.5h，冷却后抽滤，收集滤液，洗涤滤渣2-3次，合并滤液，得到植酸。
作为优选方案，步骤8)中，脱色采用活性炭，相对于糖化液的总质量，活性炭的用量为1-1.5wt％。
作为优选方案，步骤9)中，离子交换的温度为45-51℃。
作为优选方案，步骤9)中，离子交换的步骤包括：将无色透明糖液冷却至45-51℃，进入离子交换柱进行精制，去除糖液中残留的杂质、离子、蛋白质和氨基酸。
作为优选方案，步骤9)中，浓缩采用薄膜式双效真空蒸发器，蒸发温度≤60℃。
本发明的第二方面提供上述的方法得到的淀粉糖浆。
本发明的有益效果：
本发明借助淀粉糖浆的生产工艺，将白糠中的淀粉转化成淀粉糖浆，实现白糠的综合利用，并通过工艺优化试验确定最佳的工艺条件，提高白糠淀粉糖浆的得率，同时也很大程度上纯化蛋白质，提高了蛋白质的得率，为废弃资源的合理利用起到一定的指导作用。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
实施例1
本发明提供一种白糠联产制备淀粉糖浆、植酸和蛋白质的方法，步骤如下：
1)洗涤：将白糠用清水洗净；
2)粉碎调浆：将洗净后的白糠与水混合后进行磨浆，然后在48℃下搅拌10min；相对于1kg白糠，水的用量为6L。
3)调pH：采用Na2CO3溶液调节磨好的浆的pH至6.5；
4)加酶液化：向调节pH后的浆中分步添加α-淀粉酶进行液化，先加入第一部分α-淀粉酶，控制体系温度为90℃，保持20min，然后控制体系温度为100℃，保持20min，再控制体系温度为85℃，加入第二部分α-淀粉酶，保持60min，当体系葡萄糖DE值≥28时，降温，得到液化好的糖浆；其中，相对于磨好的浆的总质量，淀粉酶的添加总量为0.6wt％，第一部分为0.4wt％，第一部分为0.2wt％。
5)过滤：以160目筛过滤液化好的糖浆，得到第一筛上物与第一滤液；
将第一筛上物与水混合搅拌，调节PH至3，然后以160目筛过滤，得到第二筛上物与第二滤液，第二滤液经精制得到植酸；精制得到植酸的步骤为：用1mol/L的盐酸调节第二滤液的滤液pH至3.0，在40℃下搅拌2.5h，冷却后抽滤，收集滤液，洗涤滤渣2-3次，合并滤液，得到植酸；
将第二筛上物与第一筛上物混合搅拌，调节PH至4，沉淀用碱水洗涤，然后热风干燥得到蛋白粉；
6)调PH：将步骤5)得到的第一滤液的PH调至4.5；
7)加酶糖化：向调好pH的第一滤液中加入糖化酶，控制温度为60℃，保持40-56h，至葡萄糖DE值≥90时反应结束；
8)灭酶脱色：将步骤7)反应结束后的糖化液采用活性炭进行脱色，相对于糖化液的总质量，活性炭的用量为1.5wt％得到无色透明糖液；
9)将无色透明糖液经离子交换、浓缩后得到所述淀粉糖浆。其中，离子交换的步骤为：将无色透明糖液冷却至45-51℃，进入离子交换柱进行精制，去除糖液中残留的杂质、离子、蛋白质和氨基酸；浓缩采用薄膜式双效真空蒸发器，蒸发温度≤60℃。
对比例1
按照如下传统工艺操作步骤制备淀粉糖浆。其中，与实施例1相同的步骤中的具体操作与实施例1操作相同。
Figure BDA0002347382070000051
测试例
对实施例1和对比例1的糖浆得率，蛋白质得率、蛋白质纯度进行测定，结果如表1-3所示。
表1
Figure BDA0002347382070000052
表2
Figure BDA0002347382070000061
表3
Figure BDA0002347382070000062
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种白糠联产制备淀粉糖浆、植酸和蛋白质的方法，其特征在于，该方法包括：
1)洗涤：将白糠用清水洗净；
2)粉碎调浆：将洗净后的白糠与水混合后进行磨浆，然后在45-50℃下搅拌8-12h；
3)调pH：调节磨好的浆的pH至6-7；
4)加酶液化：向调节pH后的浆中分步添加α-淀粉酶进行液化，先加入第一部分α-淀粉酶，控制体系温度为90±2℃，保持15-25min，然后控制体系温度为100±2℃，保持15-25min，再控制体系温度为85±2℃，加入第二部分α-淀粉酶，保持50-70min，当体系葡萄糖DE值≥28时，降温，得到液化好的糖浆；
5)过滤：以160目筛过滤液化好的糖浆，得到第一筛上物与第一滤液；
将第一筛上物与水混合搅拌，调节PH至2.5-3.5，然后以160目筛过滤，得到第二筛上物与第二滤液，第二滤液经精制得到植酸；
将第二筛上物与第一筛上物混合搅拌，调节PH至3.5-4.5，沉淀用碱水洗涤，然后热风干燥得到蛋白粉；
6)调PH：将步骤5)得到的第一滤液的PH调至4-5；
7)加酶糖化：向调好pH的第一滤液中加入糖化酶，控制温度为60±2℃，保持40-56h，至葡萄糖DE值≥90时反应结束；
8)灭酶脱色：将步骤7)反应结束后的糖化液进行脱色，得到无色透明糖液；
9)将无色透明糖液经离子交换、浓缩后得到所述淀粉糖浆。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2)中，相对于1kg白糠，水的用量为5-7L。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤3)中，采用Na2CO3溶液调节pH值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤4)中，
相对于磨好的浆的总质量，淀粉酶的添加总量为0.5-0.7wt％；
第一部分α-淀粉酶的添加量＞第二部分α-淀粉酶的添加量。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤5)中，第二滤液经精制得到植酸的步骤包括：调节第二滤液的滤液pH至3.0，在40℃下搅拌2-3h，冷却后抽滤，收集滤液，洗涤滤渣，合并滤液，得到植酸。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤8)中，脱色采用活性炭，相对于糖化液的总质量，活性炭的用量为1-1.5wt％。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤9)中，离子交换的温度为45-51℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤9)中，离子交换的步骤包括：将无色透明糖液冷却至45-51℃，进入离子交换柱进行精制，去除糖液中残留的杂质、离子、蛋白质和氨基酸。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤9)中，浓缩采用薄膜式双效真空蒸发器，蒸发温度≤60℃。
10.由权利要求1-9中任意一项所述的方法得到的淀粉糖浆。
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