一種從小麥麩皮中提取阿拉伯木聚糖和蛋白質(zhì)纖維的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種從小麥麩皮中提取阿拉伯木聚糖和蛋白質(zhì)纖維的方法，屬于食品加工領(lǐng)域，提取方法主要包括如下步驟：小麥麩皮初步粉碎，乙醇預(yù)處理后，離心所得不溶物，經(jīng)擠干機(jī)初步擠干后，再經(jīng)超微粉碎，利用復(fù)合酶和重力作用，滅酶，上清液和沉淀進(jìn)行分離，得到富含阿拉伯木聚糖的混合液，上清液經(jīng)濃縮，有機(jī)溶劑沉淀、濃縮干燥得到富含阿拉伯木聚糖的產(chǎn)品，沉淀物真空干燥得到蛋白纖維產(chǎn)品。本發(fā)明提供的方法能從糧食加工副產(chǎn)物麩皮中提取附加值高的阿拉伯木聚糖，提取過(guò)程中的副產(chǎn)物可作為動(dòng)物飼料使用，增加了產(chǎn)品的附加值，提高了糧食加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種從小麥麩皮中提取阿拉伯木聚糖和蛋白質(zhì)纖維的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種從小麥麩皮中提取阿拉伯木聚糖和蛋白質(zhì)纖維的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]小麥作為人類(lèi)膳食的主要原料，所具有的營(yíng)養(yǎng)主要集中在小麥的皮層，即麩皮中，因此麩皮作為保健食品的原料越來(lái)越受到人們的重視，我國(guó)小麥年產(chǎn)量已超過(guò)I億噸，每年加工出來(lái)的小麥麩皮達(dá)到2000萬(wàn)噸以上，而其中85%以上都用于釀造和飼料行業(yè)，極少有麩皮類(lèi)的保健食品。麩皮中含有豐富的酶系、蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素和礦物質(zhì)等，來(lái)源充足且價(jià)格低廉，如能充分利用，將具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0003]麥麩皮中富含纖維素和半纖維素，是制備低聚糖的良好資源。戊聚糖對(duì)面團(tuán)性質(zhì)具有明顯的作用并影響到面包的烘焙品質(zhì)，小麥中的戊聚糖主要存在于小麥麩皮中，小麥麩皮中約含20%左右的戊聚糖。因此，以小麥麩皮為原料制備戊聚糖，并將其開(kāi)發(fā)為面包添加劑，具有很好的開(kāi)發(fā)前景。除此之外，戊聚糖具有高粘度氧化膠凝等性質(zhì)，還可以作為增稠劑和保濕劑應(yīng)用于食品行業(yè)。
[0004]阿拉伯木聚糖具有良好的雙歧桿菌增殖效果和低熱性能以及良好的表面活性，因此制備的阿拉伯木聚糖可用作雙歧桿菌生長(zhǎng)因子并應(yīng)用于食品中。降低膽固醇，抑制癌細(xì)胞的生產(chǎn)和活性，同時(shí)，由于其所具有的低熱性能，屬難消化糖，可作為糖尿病、肥胖病、高血脂等病人的理想糖源，開(kāi)發(fā)降低餐后血糖的食品是阿拉伯木聚糖的一個(gè)研究去向。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單、效果較好的從小麥麩皮中提取阿拉伯木聚糖和蛋白質(zhì)纖維的方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種從小麥麩皮中提取阿拉伯木聚糖和蛋白質(zhì)纖維的方法，包括以下步驟:
(I)小麥麩皮粉碎至3(Γ50目，在6(T65°C下用乙醇沖洗干凈，離心得到固體，經(jīng)擠干機(jī)擠干，得到預(yù)處理后的小麥麩皮；
(2)將步驟(I)處理得到的小麥麩皮利用超微粉碎機(jī)粉碎成40(Γ500目，加入水，水的加入質(zhì)量為小麥麩皮的1(Γ15倍，攪拌成懸浮液；
(3)將步驟(2)制的懸浮液，調(diào)節(jié)pH值為4.(Γ7.0，懸浮液溫度維持在3(T60°C，向懸浮液中加入復(fù)合酶，復(fù)合酶的加入量為小麥麩皮質(zhì)量的廣10%，復(fù)合酶是由木聚糖酶和纖維素酶組成，木聚糖酶和纖維素酶的質(zhì)量比1:2?5，攪拌下反應(yīng)f 1.5小時(shí)得到酶解液；
(4)步驟(3)中得到的酶解液加熱到8(Tl00°C、保持3(T60min，然后將酶解液加入到沉降罐，進(jìn)行重力沉降，在3(T60°C下沉降8?10h，得到沉淀和上清液；
(5)取步驟(4)中上清液的3/5?4/5，濃縮，濃縮溫度4(T50°C，使?jié)饪s后濃縮液中的固體物的濃度控制在20%?30% ； (6)對(duì)步驟(5)所得的濃縮液中加入乙醇，得到混合溶液，混合溶液中乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在65%以上，溫度控制在5?15°C，然后離心分離得到沉淀物，將沉淀物在5(T60°C下真空干燥，得到阿拉伯木聚糖產(chǎn)品；
(7)步驟(4)中的沉淀經(jīng)離心、真空干燥得到蛋白質(zhì)纖維。
[0007]所述步驟(7)得到的蛋白質(zhì)纖維經(jīng)氣流干燥，溫度控制在8(Γ100?，可得到水分在14%以下蛋白纖維產(chǎn)品。
[0008]所述步驟(I)中所用乙醇的體積分?jǐn)?shù)不小于60%。
[0009]所述步驟(6)所用乙醇的體積分?jǐn)?shù)在90%以上。
[0010]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是，采用復(fù)合酶和重力的協(xié)同作用對(duì)小麥麩皮進(jìn)行水解，重力作用過(guò)程中，未被破壞活性極少量的復(fù)合酶進(jìn)一步對(duì)纖維素和大分子的戊聚糖進(jìn)行分解成分子相對(duì)較低的阿拉伯木聚糖；本發(fā)明提取的阿拉伯木聚糖的產(chǎn)品的含水量在10%以下、純度在50%以上，蛋白質(zhì)纖維產(chǎn)品中含水量在1(Γ14%、蛋白質(zhì)纖維的含量為3(Γ40% ;提高了糧食加工產(chǎn)品的附加值，增加了經(jīng)濟(jì)效益。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。
[0013]實(shí)施例1
如圖1所示，一種從小麥麩皮中提取阿拉伯木聚糖和蛋白質(zhì)纖維的方法，包括以下步驟:(I)小麥麩皮粉碎至30目，在60°C下用乙醇(體積分?jǐn)?shù)為60%)沖洗，乙醇每小時(shí)的用量為小麥麩皮體積的15倍，沖洗2.5h，離心得到固體，經(jīng)擠干機(jī)擠干，得到預(yù)處理后的小麥麩皮；
(2)將步驟(I)處理得到的小麥麩皮利用超微粉碎機(jī)粉碎成40(Γ500目，加入水，水的加入質(zhì)量為小麥麩皮質(zhì)量的10倍，攪拌成懸浮液；
(3)將步驟(2)制備的懸浮液，調(diào)節(jié)pH值為4.0，懸浮液溫度控制在30°C，向懸浮液中加入復(fù)合酶，復(fù)合酶的加入量為小麥麩皮質(zhì)量的1%，復(fù)合酶是由木聚糖酶和纖維素酶組成，木聚糖酶和纖維素酶的質(zhì)量比1:2，攪拌下反應(yīng)I小時(shí)得到酶解液；
(4)步驟(3)中得到的酶解液加熱到80°C、保持60min，然后將酶解液加入到沉降罐，進(jìn)行重力沉降，在30°C下沉降8h，得到沉淀和上清液；
(5)取步驟(4)中上清液的3/5，濃縮，濃縮溫度40°C，濃縮后濃縮液中的固體物的質(zhì)量濃度為20% ；
(6)對(duì)步驟(5)所得的濃縮液中加入乙醇(體積分?jǐn)?shù)為90%)，得到混合溶液，混合溶液中乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%，溫度控制在5°C，然后離心分離得到沉淀物，將沉淀物在在50°C下真空干燥，得到阿拉伯木聚糖產(chǎn)品；
(7)步驟(4)中的沉淀經(jīng)離心、80°C下真空干燥得到蛋白質(zhì)纖維產(chǎn)品。
[0014]本實(shí)施例中制備得到的阿拉伯木聚糖產(chǎn)品中阿拉伯木聚糖的含量為50%，含水量6% ;蛋白質(zhì)纖維產(chǎn)品中含水量10%，蛋白質(zhì)纖維的含量為30%。
[0015]實(shí)施例2
如圖1所示，一種從小麥麩皮中提取阿拉伯木聚糖和蛋白質(zhì)纖維的方法，包括以下步驟:(1)小麥麩皮粉碎至50目，在65°C下用乙醇(體積分?jǐn)?shù)為70%)沖洗，乙醇每小時(shí)的用量為小麥麩皮體積的20倍，沖洗2h，離心得到固體，經(jīng)擠干機(jī)擠干，得到預(yù)處理后的小麥麩皮；
(2)將步驟(I)處理得到的小麥麩皮利用超微粉碎機(jī)粉碎成500目，加入水，水的加入質(zhì)量為小麥麩皮質(zhì)量的1(Γ15倍，攪拌成懸浮液；
(3)將步驟(2)制備的懸浮液，調(diào)節(jié)pH值為7.0，懸浮液溫度維持在60°C，向懸浮液中加入復(fù)合酶，復(fù)合酶的加入量為小麥麩皮質(zhì)量的10%，復(fù)合酶是由木聚糖酶和纖維素酶組成，木聚糖酶和纖維素酶的質(zhì)量比1: 5，攪拌下反應(yīng)1.5小時(shí)得到酶解液；
(4)步驟(3)中得到的酶解液加熱到100°C、保持30min，然后將酶解液加入到沉降罐，進(jìn)行重力沉降，在溫度60°C下沉降10h，得到沉淀和上清液；
(5 )取步驟(4 )中上清液的4/5，濃縮，濃縮溫度50 V，濃縮后濃縮液中的固體物的質(zhì)量濃度為30% ；
(6)對(duì)步驟(5)所得的濃縮液中加入乙醇(體積分?jǐn)?shù)為95%)，得到混合溶液，混合溶液中乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%，溫度控制在15°C，離心分離得到沉淀物，將沉淀物在在60°C下真空干燥，得到阿拉伯木聚糖產(chǎn)品；
(7)步驟(4)中的沉淀經(jīng)離心、80°C下真空干燥得到蛋白質(zhì)纖維產(chǎn)品。
[0016]本實(shí)施例中制備得到的阿拉伯木聚糖產(chǎn)品中阿拉伯木聚糖的含量為60%，含水量10% ;蛋白質(zhì)纖維產(chǎn)品中含水量14%，蛋白質(zhì)纖維的含量為40%。
[0017]實(shí)施例3
一種從小麥麩皮中提取阿拉伯木聚糖和蛋白質(zhì)纖維的方法，包括以下步驟:(1)小麥麩皮粉碎至40目，在62°C下用乙醇(體積分?jǐn)?shù)為80%)沖洗，乙醇每小時(shí)的用量為小麥麩皮體積的18倍，沖洗2.2h，離心得到固體，經(jīng)擠干機(jī)擠干，得到預(yù)處理后的小麥麩皮原料；
(2)將步驟(I)處理得到的小麥麩皮利用超微粉碎機(jī)粉碎成450目，加入水，水的加入質(zhì)量為小麥麩皮質(zhì)量的12倍,攪拌成懸浮液；
(3)將步驟(2)制備的懸浮液，調(diào)節(jié)pH值為5.5，懸浮液溫度維持在45°C，向懸浮液中加入復(fù)合酶，復(fù)合酶的加入量為小麥麩皮質(zhì)量的5%，復(fù)合酶是由木聚糖酶和纖維素酶組成，木聚糖酶和纖維素酶的質(zhì)量比1:3.5，攪拌下反應(yīng)1.2小時(shí)得到酶解液；
(4)步驟(3)中得到的酶解液加熱到90°C、保持45min，然后將酶解液加入到沉降罐，進(jìn)行重力沉降，在45°C下沉降9h，得到沉淀和上清液；
(5 )取步驟(4 )中上清液的70%，濃縮，濃縮溫度45 V，濃縮后濃縮液中的固體物的濃度為25% ；
(6)對(duì)步驟(5)所得的濃縮液中加入無(wú)水乙醇，得到混合溶液，混合溶液中乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%，溫度控制在10°C，離心分離得到沉淀物，將沉淀物在55°C下真空干燥，得到阿拉伯木聚糖廣品；
(7)步驟(4)中的沉淀經(jīng)離心、80°C下真空干燥得到蛋白質(zhì)纖維產(chǎn)品。
[0018]本實(shí)施例中制備得到的阿拉伯木聚糖產(chǎn)品中阿拉伯木聚糖的含量為55%，含水量8% ;蛋白質(zhì)纖維產(chǎn)品中含水量12%，蛋白質(zhì)纖維的含量為35%。
[0019]實(shí)施例4
如圖1所示，一種從小麥麩皮中提取阿拉伯木聚糖和蛋白質(zhì)纖維的方法，包括以下步驟:(I)小麥麩皮粉碎至45目，在63°C下用乙醇(體積分?jǐn)?shù)為90%)沖洗，乙醇每小時(shí)的用量為小麥麩皮體積的17倍，沖洗2.2h，離心得到固體，經(jīng)擠干機(jī)擠干，得到預(yù)處理后的小麥麩皮；
(2)將步驟(I)處理得到的小麥麩皮利用超微粉碎機(jī)粉碎成420目，加入水，水的加入質(zhì)量為小麥麩皮質(zhì)量的13倍,攪拌成懸浮液；
(3)將步驟(2)制備的懸浮液，調(diào)節(jié)pH值為5.0，懸浮液溫度保持在40°C，向懸浮液中加入復(fù)合酶，復(fù)合酶的加入量為小麥麩皮質(zhì)量的3%，復(fù)合酶是由木聚糖酶和纖維素酶組成，木聚糖酶和纖維素酶的質(zhì)量比1:4，攪拌下反應(yīng)1.3小時(shí)得到酶解液；
(4)步驟(3)中得到的酶解液加熱到90°C、保持40min，然后將酶解液加入到沉降罐，進(jìn)行重力沉降，在溫度40°C下沉降8h，得到沉淀和上清液；
(5 )取步驟(4 )中上清液的3/5，濃縮，濃縮溫度42 V，使?jié)饪s后濃縮液中的固體物的濃度為20% ；
(6)對(duì)步驟(5)所得的濃縮液中加入乙醇(體積分?jǐn)?shù)為95%)，得到混合溶液，混合溶液中乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%，溫度控制在15°C，離心分離得到沉淀物，將沉淀物在在52°C下真空干燥，得到阿拉伯木聚糖產(chǎn)品；
(7)步驟(4)中的沉淀經(jīng)離心、90°C下真空干燥得到蛋白質(zhì)纖維產(chǎn)品。
[0020]本實(shí)施例中制備得到的阿拉伯木聚糖產(chǎn)品中阿拉伯木聚糖的含量為53%，含水量7% ;蛋白質(zhì)纖維產(chǎn)品中含水量11%，蛋白質(zhì)纖維的含量為33%。
[0021]實(shí)施例5
如圖1所示，一種從小麥麩皮中提取阿拉伯木聚糖和蛋白質(zhì)纖維的方法，包括以下步驟:
Cl)小麥麩皮粉碎至30目，在65°C下用乙醇(體積分?jǐn)?shù)為90%)沖洗，乙醇每小時(shí)的用量為小麥麩皮體積的20倍，沖洗2.5h，離心得到固體，經(jīng)擠干機(jī)擠干，得到預(yù)處理后的小麥麩皮；
(2)將步驟(I)處理得到的小麥麩皮利用超微粉碎機(jī)粉碎成400目，加入水，水的加入量為小麥麩皮質(zhì)量的15倍，攪拌成懸浮液；
(3)將步驟(2)制備的懸浮液，調(diào)節(jié)pH值為6.0，懸浮液溫度維持在50°C，向懸浮液中加入復(fù)合酶，復(fù)合酶的加入量為小麥麩皮質(zhì)量的8%，復(fù)合酶是由木聚糖酶和纖維素酶組成，木聚糖酶和纖維素酶的質(zhì)量比1:3，攪拌下反應(yīng)1.5小時(shí)得到酶解液；
(4)步驟(3)中得到的酶解液加熱到85°C、保持30min，然后將酶解液加入沉降罐，進(jìn)行重力沉降，在溫度60°C下沉降8h，得到沉淀和上清液；
(5 )取步驟(4 )中上清液的4/5，濃縮，濃縮溫度50 V，濃縮后濃縮液中的固體物的濃度為30% ；
(6)對(duì)步驟(5)所得的濃縮液中加入乙醇(體積分?jǐn)?shù)為93%)，得到混合溶液，混合溶液中乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為71%，溫度控制在12°C，離心分離得到沉淀物，將沉淀物在在50°C下真空干燥，得到阿拉伯木聚糖產(chǎn)品；
(7)步驟(4)中的沉淀經(jīng)離心、100°C下真空干燥得到蛋白質(zhì)纖維產(chǎn)品。
[0022]本實(shí)施例制備的阿拉伯木聚糖的產(chǎn)品的含水量7%、阿拉伯木聚糖的含量為53%，蛋白質(zhì)纖維產(chǎn)品中含水量在13%、蛋白質(zhì)纖維的含量為33%。
【權(quán)利要求】
1.一種從小麥麩皮中提取阿拉伯木聚糖和蛋白質(zhì)纖維的方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)小麥麩皮粉碎至3(Γ50目，在6(T65°C下用乙醇沖洗干凈，離心得到固體，經(jīng)擠干機(jī)擠干，得到預(yù)處理后的小麥麩皮； (2)將步驟(I)處理得到的小麥麩皮利用超微粉碎機(jī)粉碎成40(Γ500目，加入水，水加入的質(zhì)量為小麥麩皮質(zhì)量的1(Γ15倍，攪拌成懸浮液； (3)將步驟(2)制的懸浮液，調(diào)節(jié)pH值為4.(Γ7.0，懸浮液溫度維持在3(T60°C，向懸浮液中加入復(fù)合酶，復(fù)合酶的加入量為小麥麩皮質(zhì)量的廣10%，復(fù)合酶是由木聚糖酶和纖維素酶組成，木聚糖酶和纖維素酶的質(zhì)量比1:2?5，攪拌下反應(yīng)f 1.5小時(shí)得到酶解液； (4)步驟(3)中得到的酶解液加熱到8(Tl00°C、保持3(T60min，然后將酶解液加入到沉降罐，進(jìn)行重力沉降，在3(T60°C下沉降8?10h，得到沉淀和上清液； (5)取步驟(4)中上清液的3/5?4/5，濃縮，濃縮溫度4(T50°C，使?jié)饪s后濃縮液中的固體物的質(zhì)量濃度控制在20°/Γ30% ； (6)對(duì)步驟(5)所得的濃縮液中加入乙醇，得到混合溶液，混合溶液中乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在65%以上，溫度控制在5?15°C，然后離心分離得到沉淀物，將沉淀物在5(T60°C下真空干燥，得到阿拉伯木聚糖產(chǎn)品； (7)步驟(4)中的沉淀經(jīng)離心、真空干燥得到蛋白質(zhì)纖維產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的從小麥麩皮中提取阿拉伯木聚糖和蛋白質(zhì)纖維的方法，其特征在于，所述步驟(I)中所用乙醇的體積分?jǐn)?shù)不小于60%。
3.如權(quán)利要求1所述的從小麥麩皮中提取阿拉伯木聚糖和蛋白質(zhì)纖維的方法，其特征在于，所述步驟(6)所用乙醇的體積分?jǐn)?shù)在90%以上。
【文檔編號(hào)】C12P19/04GK104264262SQ201410439430
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】羅文杰, 李錦 , 周效杰, 陸啟明, 王曉飛, 史昊, 朱瑞青, 黃繼紅, 張兵團(tuán) 申請(qǐng)人:鄲城財(cái)鑫糖業(yè)有限責(zé)任公司