本發(fā)明涉及農(nóng)產(chǎn)品加工殘?jiān)Y源化深加工領(lǐng)域,具體地說(shuō),涉及一種綠豆加工殘?jiān)罴庸さ姆椒ā?/p>
背景技術(shù):
我國(guó)綠豆在2011年產(chǎn)量在1.6億噸以上,栽培面積和總產(chǎn)量均居世界第二位,從東北、華北到西南這一段地區(qū)是主要的綠豆產(chǎn)區(qū),其中約4.7%的綠豆被用于深加工。綠豆的主要加工途徑是生產(chǎn)綠豆淀粉,從而產(chǎn)生大量的綠豆加工殘?jiān)?,約占綠豆總重的14 % - 20 %,綠豆加工殘?jiān)胸S富的半纖維素、纖維素以及木質(zhì)素以外,還含有較多的殘留淀粉、脂肪酸、蛋白質(zhì)和鈣磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),是一種很好的營(yíng)養(yǎng)源?,F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外對(duì)綠豆加工殘?jiān)睦醚芯靠蓺w納為以下幾個(gè)方面:
1. 農(nóng)業(yè)飼料生產(chǎn)
最初綠豆加工殘?jiān)鳛楦碑a(chǎn)物一般被作為飼料來(lái)源處理給工廠附近的農(nóng)村。中小型淀粉廠由于設(shè)備技術(shù)原因,綠豆加工殘?jiān)械矸酆枯^高,早期被用于生產(chǎn)酒精和檸檬酸,主要是利用其中殘留的淀粉;經(jīng)過(guò)技術(shù)改進(jìn)和設(shè)備引進(jìn)后淀粉含量降低,開(kāi)始被用來(lái)生產(chǎn)飼料纖維蛋白,蛋白質(zhì)量達(dá)到21%-22%。近年來(lái),有專家開(kāi)始研究利用綠豆加工殘?jiān)鼇?lái)生產(chǎn)飼料酵母來(lái)提供動(dòng)物性飼料蛋白,劉曉蘭等對(duì)綠豆加工殘?jiān)庖喊l(fā)酵方式進(jìn)行了搖瓶間歇培養(yǎng)和分批補(bǔ)料培養(yǎng),從最終發(fā)酵液中獲取高濃度的酵母細(xì)胞;王普等對(duì)固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)蛋白強(qiáng)化飼料用菌株進(jìn)行了優(yōu)選,結(jié)果表明采用康寧木霉單菌發(fā)酵時(shí),產(chǎn)物中蛋白質(zhì)含量有大幅度提高。
2.蛋白質(zhì)研究
綠豆加工殘?jiān)泻胁糠值鞍踪|(zhì),有學(xué)者對(duì)其進(jìn)行水解處理來(lái)將其轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的氨基酸和低分子量肽。王遂等利用枯草桿菌堿性蛋白酶和中性蛋白酶來(lái)水解綠豆加工殘?jiān)械牡鞍字迫∷庖?,水解液中蛋白質(zhì)溶出率可達(dá)到90%;同時(shí)崔凌飛還對(duì)進(jìn)行了多肽功能特性分析,表明綠豆加工殘?jiān)械鞍锥嚯木哂休^好的溶解性和乳化性,一定的起泡性、凝膠性以及較差的泡沫穩(wěn)定性。
3. 食品工業(yè)應(yīng)用
綠豆加工殘?jiān)械母鞣N成分在食品工業(yè)中也開(kāi)始被更多地利用,崔凌飛、王遂利用乙醇來(lái)提取綠豆加工殘?jiān)械氖秤命S色素,并對(duì)其進(jìn)行了穩(wěn)定性研究,結(jié)果證明其具有耐氧化性和耐熱性的特點(diǎn);Y.D.Hang,E.E.Woodams利用黑曲霉發(fā)酵固體發(fā)酵綠豆加工殘?jiān)a(chǎn)檸檬酸,同時(shí)還能從產(chǎn)物中獲得較多的可溶性糖;另有利用綠豆加工殘?jiān)鈦?lái)獲取單糖的報(bào)道;綠豆加工殘?jiān)泻休^多的纖維類物質(zhì),被作為膳食纖維功能性產(chǎn)品的主要來(lái)源,國(guó)外小麥麩皮、燕麥麩皮等谷物纖維已經(jīng)投入實(shí)際生產(chǎn)與應(yīng)用,國(guó)內(nèi)近年來(lái)也對(duì)各種膳食纖維來(lái)源進(jìn)行了較多的研究。
雖然綠豆加工殘?jiān)F(xiàn)已有相關(guān)的資源化技術(shù),但總體而言其資源化產(chǎn)生的附加值較低,其關(guān)鍵在于沒(méi)有充分利用好綠豆加工殘?jiān)械挠行I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行高值化轉(zhuǎn)化。
靈芝又稱靈芝草、神芝、芝草、仙草、瑞草,是多孔菌科赤芝或紫芝的全株,靈芝作為擁有數(shù)千年藥用歷史的中國(guó)傳統(tǒng)珍貴藥材,具備很高的藥用價(jià)值。靈芝的化學(xué)成分較為復(fù)雜,且因所用菌種、菌種產(chǎn)地、栽培方法、提取工藝、制劑方法不同而各異。靈芝屬的子實(shí)體、菌絲體和孢子中含有多糖類、核苷類、呋喃類衍生物、甾酵類、生物堿類、蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸類、三萜類、倍半萜、有機(jī)鍺、無(wú)機(jī)鹽等,其中靈芝多糖是靈芝的主要有效成分之一, 具有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、降血糖、抗氧化、降血脂與抗衰老作用。靈芝多糖是由三股單糖鏈構(gòu)成的、具有螺旋狀立體構(gòu)形 (三級(jí)結(jié)構(gòu)) 的葡聚糖,其立體構(gòu)形與脫氧核糖核酸 (DNA) 、核糖核酸 (RNA) 相似,是一種大分子化合物。
目前靈芝多糖的制備主要采用兩種技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn):靈芝子實(shí)體提取和深層液體發(fā)酵提取。其中,子實(shí)體因生長(zhǎng)周期等問(wèn)題難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模化制備,而深層液體發(fā)酵技術(shù)因昂貴的原料成本導(dǎo)致其生產(chǎn)成本較高。因上述原因,導(dǎo)致靈芝多糖相關(guān)產(chǎn)品少見(jiàn)報(bào)道。
本發(fā)明專利通過(guò)熱浸出原理對(duì)綠豆加工殘?jiān)M(jìn)行營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的提取,從而獲得綠豆汁和營(yíng)養(yǎng)缺失的綠豆渣,再以該綠豆汁和淀粉為原料培養(yǎng)靈芝菌以生產(chǎn)靈芝多糖,該技術(shù)很好的降低了靈芝多糖發(fā)酵成本,具有突出的技術(shù)創(chuàng)新性和技術(shù)推廣應(yīng)用價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明基于綠豆加工殘?jiān)椭祷默F(xiàn)狀,提出了一種利用綠豆加工殘?jiān)咧祷罴庸さ姆椒ā1旧罴庸し椒ㄖ饕婕叭齻€(gè)步驟:1)綠豆加工殘?jiān)脑蛛x;2)靈芝菌發(fā)酵綠豆汁制備靈芝多糖;3)綠豆渣制備膳食纖維。該發(fā)明為綠豆加工殘?jiān)母咧祷罴庸ぬ峁┝艘环N新技術(shù),為綠豆的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了一種新途徑。
本發(fā)明提供一種綠豆加工殘?jiān)纳罴庸し椒?,所述方法包括以下步驟:1)綠豆加工殘?jiān)念A(yù)處理:將綠豆加工殘?jiān)ㄟ^(guò)蒸煮、過(guò)濾分離,獲得綠豆汁和綠豆渣,將綠豆汁定容后備用; 2)靈芝菌發(fā)酵綠豆汁制備靈芝多糖:將步驟1)中的綠豆汁通過(guò)靈芝菌液體菌種發(fā)酵,制備靈芝多糖液;3)綠豆渣制備膳食纖維:綠豆渣通過(guò)干燥、粉碎,制備膳食纖維粉末。
在具體實(shí)施例中,所述步驟1)具體是:取0.3-2噸的綠豆加工殘?jiān)胖玫秸糁箦佒?,再加?-12噸飲用水,通過(guò)蒸汽夾套加熱,當(dāng)溫度到達(dá)80℃時(shí),蒸汽直接通入到鍋內(nèi)直至沸騰,保持25-40min,過(guò)濾后得綠豆汁和綠豆渣,綠豆汁定容到3m3后備用。
進(jìn)一步地,其中綠豆加工殘?jiān)糁髸r(shí)加水比例為1:6~1:20。
優(yōu)選的,所述加水比例為1:10。
在具體實(shí)施例中,所述步驟2)中綠豆汁發(fā)酵培養(yǎng)基為:綠豆汁中添加2-10%淀粉;將培養(yǎng)好的靈芝液體菌種轉(zhuǎn)接到發(fā)酵培養(yǎng)基中,發(fā)酵條件為:接種量2-20%,轉(zhuǎn)速為100~300r/min,通風(fēng)量為1:0.3~1:1.5,溫度為20~35℃,發(fā)酵2~10d。
優(yōu)化的,發(fā)酵培養(yǎng)基為:綠豆汁中添加5%淀粉;優(yōu)化的發(fā)酵條件為:接種量10%,轉(zhuǎn)速為200r/min,通風(fēng)量為1:1,溫度為32℃,發(fā)酵7d。
進(jìn)一步地,所述淀粉為綠豆淀粉、小麥淀粉或其他淀粉。
在具體實(shí)施例中,所述的靈芝液體菌種的制備方法是:將冰箱保藏的靈芝菌斜面菌株接入土豆斜面上進(jìn)行活化,培養(yǎng)至菌絲長(zhǎng)滿斜面后,取菌絲斜面塊接入土豆液體培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng),室溫下150r/min培養(yǎng)4d,之后通過(guò)發(fā)酵罐逐級(jí)放大,培養(yǎng)條件為150r/min,通風(fēng)量為1:0.5,溫度30℃,培養(yǎng)3~4d,即得靈芝菌液體菌種。
在具體實(shí)施例中,所述步驟3)是:將收獲的綠豆渣通過(guò)流化床干燥,再通過(guò)常規(guī)粉碎機(jī)進(jìn)行機(jī)械粉碎,過(guò)100目篩,即得綠豆渣膳食纖維粉末。
按照上述的方法制備的靈芝多糖液和綠豆渣膳食纖維作為單獨(dú)的食品或者添加劑的應(yīng)用。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1)通過(guò)熱浸出原理對(duì)綠豆加工殘?jiān)M(jìn)行分離,獲得營(yíng)養(yǎng)較為豐富的綠豆浸汁和缺乏營(yíng)養(yǎng)的綠豆渣,這樣更有利于進(jìn)一步的資源化開(kāi)發(fā);
2)以綠豆加工殘?jiān)苽涞木G豆汁為靈芝菌發(fā)酵原料,極大的降低了靈芝多糖的發(fā)酵成本,為規(guī)?;苽潇`芝多糖提供了可能。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容,但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下,對(duì)本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改或替換,均屬于本發(fā)明的范圍。
若未特別指明,實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。實(shí)施例中的靈芝菌種是通過(guò)購(gòu)買得到的,可在中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心或中國(guó)農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心處購(gòu)買。另外,本申請(qǐng)中發(fā)酵罐的通風(fēng)量,在該領(lǐng)域的通用定義是指每分鐘單位體積的發(fā)酵液通入的空氣流量。
實(shí)施例1:綠豆加工殘?jiān)念A(yù)處理
取0.3噸綠豆加工殘?jiān)胖玫秸糁箦佒?,再加?噸飲用水,通過(guò)蒸汽夾套加熱,當(dāng)溫度到達(dá)80℃時(shí),將蒸汽直接通入到鍋內(nèi)直至沸騰,保持30min,趁熱板框過(guò)濾,得綠豆汁和綠豆渣,綠豆汁定容到3m3后備用。
實(shí)施例2:綠豆加工殘?jiān)念A(yù)處理
取0.3噸綠豆加工殘?jiān)胖玫秸糁箦佒?,再加?噸飲用水,通過(guò)蒸汽夾套加熱,當(dāng)溫度到達(dá)80℃時(shí),將蒸汽直接通入到鍋內(nèi)直至沸騰,保持25min,趁熱板框過(guò)濾(蒸煮液采用任何方便的過(guò)濾技術(shù)均可),得綠豆汁和綠豆渣,綠豆汁定容到3m3后備用。
實(shí)施例3:綠豆加工殘?jiān)念A(yù)處理
取2噸綠豆加工殘?jiān)胖玫秸糁箦佒校偌尤?2噸飲用水,通過(guò)蒸汽夾套加熱,當(dāng)溫度到達(dá)80℃時(shí),將蒸汽直接通入到鍋內(nèi)直至沸騰,保持40min,趁熱板框過(guò)濾,得綠豆汁和綠豆渣,綠豆汁定容到3m3后備用。
實(shí)施例4:靈芝菌液體菌種制備
將冰箱保藏的靈芝菌斜面菌株接入土豆斜面上進(jìn)行活化,培養(yǎng)至菌絲長(zhǎng)滿斜面后,取菌絲斜面塊接入土豆液體培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng),室溫下150r/min培養(yǎng)4d(天),之后通過(guò)發(fā)酵罐逐級(jí)放大,培養(yǎng)條件為轉(zhuǎn)速為150r/min,通風(fēng)量為1:0.5,溫度30℃,培養(yǎng)3~4d,即得靈芝菌液體菌種。