本發(fā)明涉及糖醇加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含玉米肽的粒狀復(fù)合糖醇及其制備方法。

背景技術(shù)：

玉米肽是玉米蛋白的水解產(chǎn)物，由分子量很小但活性很高的短肽分子組成。從氨基酸的組成看，玉米肽的氨基酸與玉米蛋白的氨基酸組成具有平行關(guān)系，均富含谷氨酸、丙氨酸、亮氨酸和脯氨酸。玉米肽具有醒酒、抗氧化、降血壓、抑制根系形成等功效，可被廣泛應(yīng)用于食品及醫(yī)藥領(lǐng)域。

玉米淀粉在制備淀粉糖的液化和糖化階段會產(chǎn)生較多的玉米蛋白，其中授權(quán)公告號為CN 101787382 B的發(fā)明專利文獻公開了一種回收玉米蛋白糖糟及其制備蛋白氮源和含氮糖漿的方法，該專利文獻將糖化過程中的蛋白糖糟進行回收，將其干燥成蛋白，或者進一步將蛋白經(jīng)過水解制成蛋白氮源，并利用蛋白氮源與糖漿復(fù)配制成發(fā)酵用的含氮淀粉糖漿。該專利文獻對玉米淀粉糖化后的副產(chǎn)物玉米蛋白進行了較好的利用，但是附加值的提升還不夠明顯。

功能性糖醇，主要包括山梨醇、麥芽糖醇、木糖醇、赤蘚糖醇、異麥芽酮糖醇，在中國二型糖尿病顯著增加的形勢下，作為普通糖替代品的糖醇類物質(zhì)，被越來越多的使用。由于糖醇類物質(zhì)不會引起體內(nèi)胰島素的顯著增加，因此被許多需要甜味卻又必須無糖的食品所添加，而糖醇類物質(zhì)本身的特性，比如益生元、低能量、低血糖、胰島素應(yīng)答特性等，對改善食品的健康品質(zhì)，預(yù)防慢性疾病的發(fā)生發(fā)展都有著積極意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種含玉米肽的粒狀復(fù)合糖醇及其制備方法，對淀粉糖生產(chǎn)過程中得到的副產(chǎn)物玉米蛋白進行充分利用，提高玉米蛋白的附加值，所得到的粒狀復(fù)合糖醇不僅能量低，且具有醒酒、降血壓等功效。

一種含玉米肽的粒狀復(fù)合糖醇，所述粒狀復(fù)合糖醇中玉米肽的質(zhì)量分數(shù)為0.1-50％，所述粒狀復(fù)合糖醇的流動性≤15s/100g，所述粒狀復(fù)合糖醇的堆積密度為0.4-0.8g/mL。

本發(fā)明在粒狀復(fù)合糖醇中加入玉米肽成分，一方面對淀粉糖生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物玉米蛋白加以利用，另一方面，也改善了粒狀復(fù)合糖醇的功效，使粒狀復(fù)合糖醇具有醒酒以及降血壓的功效。

基于造粒過程難易程度的考慮，以及粒狀復(fù)合糖醇進一步應(yīng)用時的理化性質(zhì)需要，粒狀復(fù)合糖醇中的玉米肽含量應(yīng)適當，優(yōu)選地，所述粒狀復(fù)合糖醇中玉米肽的質(zhì)量分數(shù)為1-40％。進一步優(yōu)選，所述粒狀復(fù)合糖醇中玉米肽的質(zhì)量分數(shù)為5-30％。再優(yōu)選，所述粒狀復(fù)合糖醇中玉米肽的質(zhì)量分數(shù)為10-30％。

所述含玉米肽的粒狀復(fù)合糖醇可直接壓制成片狀，或添加輔料后壓制成片狀。所述含玉米肽的粒狀復(fù)合糖醇也可以作為輔料添加到食品、保健品或者藥品中。

為了保證粒狀復(fù)合糖醇具有良好的應(yīng)用性能，優(yōu)選地，所述粒狀復(fù)合糖醇的流動性為≤7s/100g，所述粒狀復(fù)合糖醇的堆積密度為0.5-0.6g/mL。

作為優(yōu)選，所述粒狀復(fù)合糖醇由玉米肽和功能性糖醇組成，所述功能性糖醇為山梨醇、麥芽糖醇、木糖醇、赤蘚糖醇、異麥芽酮糖醇中的至少一種。

由于功能性糖醇原料中不可避免地含有少量其他種糖醇，因此，本發(fā)明提供的粒狀復(fù)合糖醇中并不排除仍殘留少量其他種糖醇。

由于本發(fā)明提供的復(fù)合糖醇為粒狀，在造粒過程中不可避免地會殘留一些水分(起到粘結(jié)造粒作用)，因此，本發(fā)明提供的粒狀復(fù)合糖醇中并不排除仍殘留少量水分，水分殘留量≤0.5％。

本發(fā)明還提供了一種所述的粒狀復(fù)合糖醇的制備方法，包括：

步驟1，從玉米淀粉糖化液中分離得到玉米蛋白溶液；

步驟2，在玉米蛋白溶液中加入蛋白酶進行酶解，得到玉米肽水溶液；

步驟3，玉米肽水溶液經(jīng)過精制后，濃縮得到透光率≥97％，質(zhì)量分數(shù)為30-80％的玉米肽濃縮液；

步驟4，玉米肽濃縮液霧化后，與功能性糖醇粉末接觸進行造粒，得到所述含玉米肽的粒狀復(fù)合糖醇，功能性糖醇粉末和玉米肽濃縮液中固形物的質(zhì)量比為100-1:1。

玉米淀粉糖化液可以采用現(xiàn)有技術(shù)獲取，玉米淀粉糖化液中含有玉米蛋白以及其他糖類，作為優(yōu)選，步驟1中，利用板框過濾分離得到玉米蛋白溶液。

利用板框過濾分離得到玉米蛋白溶液的具體操作如下：

將玉米淀粉糖化液通過板框過濾器進行過濾，當板框過濾器中的壓力升高至0.3-0.6MPa，過濾液透過量接近于最大透過量的10-20％時，通入潔凈壓縮空氣，將板框過濾器內(nèi)的玉米淀粉糖化液頂出，此時，板框內(nèi)截留玉米蛋白，玉米蛋白中殘留有玉米淀粉糖化液，在板框內(nèi)通入純化水洗滌，直至洗出水的折光率為零，即不再含有糖分，停止水洗，再次通入潔凈壓縮空氣，將板框過濾器內(nèi)的洗滌水頂出，然后卸板框得到水分含量≤50％的玉米蛋白溶液。

玉米蛋白溶液以水做溶劑，以玉米蛋白以及極少量殘留的糖類物質(zhì)做溶質(zhì)。步驟2的主要目的在于，將玉米蛋白酶解為玉米肽，為了保證酶解過程的順利進行，優(yōu)選地，步驟2中，玉米蛋白溶液稀釋后進行酶解，稀釋后的玉米蛋白溶液中玉米蛋白的質(zhì)量分數(shù)為5-15％。

進一步優(yōu)選，步驟2中，玉米蛋白溶液稀釋后進行酶解，稀釋后的玉米蛋白溶液中玉米蛋白的質(zhì)量分數(shù)為5-10％。

酶解時加入的蛋白酶可以為酸性蛋白酶、中性蛋白酶或堿性蛋白酶，蛋白酶的加入量為底物質(zhì)量的0.5-15％，以保證玉米蛋白酶解的充分進行。

酶解需要在適宜的溫度和pH值條件下進行，依據(jù)所選擇的蛋白酶種類的不同，對稀釋后的玉米蛋白溶液進行pH值的調(diào)節(jié)，并將稀釋后的玉米蛋白溶液恒溫至適宜溫度，然后加入蛋白酶進行酶解，在整個酶解過程中維持溫度和pH值的穩(wěn)定。

酶解進行至玉米蛋白水解度趨于穩(wěn)定，底物不再變化后，升溫至80-100℃，保持20-30min，進行滅酶(消滅酶活性)，獲得玉米肽水溶液。

玉米肽水溶液需要經(jīng)過進一步處理，才能與功能性糖醇進行復(fù)合造粒，優(yōu)選地，步驟3中，玉米肽水溶液的精制包括依次進行的過濾、脫色、離子交換以及大孔樹脂吸附。

其中，過濾包括依次進行的預(yù)過濾和膜過濾，其中預(yù)過濾采用板框過濾、離心過濾、真空轉(zhuǎn)鼓過濾中的至少一種，膜過濾采用中空纖維超濾膜或卷式超濾膜。

預(yù)過濾的目的在于，除去玉米肽水溶液中的固體雜質(zhì)，預(yù)過濾的手段可以采取現(xiàn)有技術(shù)中的單一過濾手段，也可以采取多種過濾手段組合，以獲取理想的除雜效果。

膜過濾的目的在于，除去玉米肽水溶液中的除玉米肽之外的大分子以及部分色素。膜過濾后通過脫色、離子交換等方式，進一步去除色素和鹽類雜質(zhì)，并利用大孔吸附樹脂(例如，浙江爭光ZG SD300苯乙烯骨架的芳香族大孔吸附樹脂)脫除玉米肽中的苦味。

步驟3中除了對玉米肽水溶液進行純化，還進一步對玉米肽水溶液進行濃縮，以得到適于造粒的濃度，優(yōu)選地，步驟3中，濃縮得到透光率≥98％，質(zhì)量分數(shù)為40-60％的玉米肽濃縮液。

步驟4中的造粒過程可以在流化床噴霧造粒機或沸騰造粒機中進行，將功能性糖醇粉末作為底料，在氣流的作用下翻騰涌動，將所述玉米肽濃縮液霧化后，噴向底料，粉末狀的底料與霧化后玉米肽濃縮液接觸后，逐漸凝聚長大，形成粒狀復(fù)合糖醇。

為了保證含玉米肽的粒狀復(fù)合糖醇具有良好的醒酒以及降血壓的功效，粒狀復(fù)合糖醇中應(yīng)含有適量的玉米肽，優(yōu)選地，步驟4中，功能性糖醇粉末和玉米肽濃縮液中固形物(大部分為玉米肽，也包括極少量殘留的糖類物質(zhì))的質(zhì)量比為20-5:1。

作為優(yōu)選，造粒時，物料(包括玉米肽和功能性糖醇)溫度控制在50-60℃。造粒時，物料(包括玉米肽和功能性糖醇)溫度控制在50-55℃。以避免物料性質(zhì)發(fā)生改變，物料溫度通過噴霧時的熱風(fēng)溫度進行控制，熱風(fēng)溫度控制在60-80℃，具有較好的干燥效果。熱風(fēng)的風(fēng)速和風(fēng)量需確保物料處于沸騰狀態(tài)，使玉米肽和功能性糖醇接觸更充分。

在造粒時，玉米肽濃縮液并非一次性霧化后，與功能性糖醇粉末接觸造粒，而是一定的速度依次霧化后與功能性糖醇粉末接觸，以保證粒狀復(fù)合糖醇中，玉米肽和功能性糖醇能夠相對均勻的分布，優(yōu)選地，造粒時，每小時霧化的玉米肽濃縮液中的固形物含量為功能性糖醇粉末總質(zhì)量的10-50％。

進一步優(yōu)選，每小時玉米肽濃縮液的噴霧量為功能性糖醇粉末總質(zhì)量的10-30％。噴霧速度會影響粒狀復(fù)合糖醇的粒徑，速度過快，粒狀復(fù)合糖醇的粒徑會迅速變大，容易結(jié)塊，而且粒度不均勻，干燥不徹底，產(chǎn)品收率低。

造粒完成后，干燥1-2h，以確保粒狀復(fù)合糖醇中的水分含量≤0.5％，最后經(jīng)過篩分選取粒度20-75目作為最終產(chǎn)品。

本發(fā)明將玉米淀粉糖化后的玉米蛋白，通過酶解、精制、噴霧制粒等步驟制成含玉米肽的粒狀復(fù)合糖醇，使得玉米淀粉糖化后的副產(chǎn)物玉米蛋白得到了高附加值的利用，而且生產(chǎn)的粒狀復(fù)合糖醇的能量低，且具有醒酒、降血壓等功效，可廣泛的應(yīng)用于食品、保健品和醫(yī)藥等行業(yè)。

具體實施方式

實施例1

(1)將玉米淀粉糖化液利用板框過濾器進行過濾，待板框過濾器內(nèi)的壓力升高到0.4Mpa，過濾液透過量較低時，通入潔凈壓縮空氣，將板框內(nèi)的玉米淀粉糖化液頂出，然后通入純化水，將板框過濾器內(nèi)截留蛋白中殘留的玉米淀粉糖化液洗出，待洗出水的折光率為零時，停止水洗，再次通入潔凈壓縮空氣，將板框內(nèi)的水頂出，然后卸板框得到水分含量≤50％的玉米蛋白溶液。

(2)在步驟(1)獲得的玉米蛋白溶液中加入純水攪拌混合均勻，得到稀釋后的玉米蛋白溶液，稀釋后的玉米蛋白溶液中玉米蛋白的質(zhì)量分數(shù)為8％，稀釋后的玉米蛋白溶液通過伴熱恒溫至55℃，然后添加少量的鹽酸調(diào)節(jié)pH值至4.0。

在pH值和溫度都恒定后，在玉米蛋白溶液中加入一定量的酸性蛋白酶，酸性蛋白酶的加入量為底物質(zhì)量的6％，在酶解過程中，不斷地滴加鹽酸維持玉米蛋白溶液的pH值處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)。

(3)酶解5h，待水解度基本趨于穩(wěn)定，底物基本不再變化后，升溫至80℃，保持20min左右，進行滅酶，獲得玉米肽水溶液。

(4)將步驟(3)滅酶之后的玉米肽水溶液通過板框過濾除去固體雜質(zhì)，然后利用耐高溫中空纖維超濾膜進行膜過濾，去除大分子及部分色素，得到透光率≥90％的玉米肽水溶液。

(5)膜過濾后的玉米肽水溶液通過脫色以及離子交換，去除色素和鹽類雜質(zhì)，然后采用大孔吸附樹脂(樹脂為浙江爭光ZGSD300苯乙烯骨架的芳香族大孔吸附樹脂)，脫除玉米肽中的苦味，最后采用低溫濃縮得到透光率≥98％，質(zhì)量分數(shù)為50％的玉米肽濃縮液。

(6)以木糖醇粉作為底料，底料為3kg，與步驟(5)中的玉米肽濃縮液進行噴霧制粒，噴霧制粒的熱風(fēng)溫度控制在60-80℃，以確保物料溫度控制在50℃，噴液量為0.5kg(干物)/h，噴液時間為2h，噴霧結(jié)束后，干燥1.5h，最后經(jīng)過篩分選取粒度20-75目作為最終產(chǎn)品(即含玉米肽的粒狀復(fù)合糖醇)，最終產(chǎn)品中，水分含量≤0.3％，堆積密度為0.6g/mL，流動性≤5.3s/100g。

實施例2

(1)將玉米淀粉糖化液利用板框過濾器進行過濾，待板框過濾器內(nèi)的壓力升高到0.4Mpa，過濾液透過量較低時，通入潔凈壓縮空氣，將板框內(nèi)的玉米淀粉糖化液頂出，然后通入純化水，將板框過濾器內(nèi)截留蛋白中殘留的玉米淀粉糖化液洗出，待洗出水的折光率為零時，停止水洗，再次通入潔凈壓縮空氣，將板框內(nèi)的水頂出，然后卸板框得到水分含量≤50％的玉米蛋白溶液。

(2)在步驟(1)獲得的玉米蛋白溶液中加入純水攪拌混合均勻，得到稀釋后的玉米蛋白溶液，稀釋后的玉米蛋白溶液中玉米蛋白的質(zhì)量分數(shù)為5％，稀釋后的玉米蛋白溶液通過伴熱恒溫至60℃，然后添加少量的NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH值至11.0。

在pH值和溫度都恒定后，在玉米蛋白溶液中加入一定量的堿性蛋白酶，堿性蛋白酶的加入量為底物質(zhì)量的5％，在酶解過程中，不斷地滴加NaOH水溶液維持玉米蛋白溶液的pH值處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)。

(3)酶解5h，待水解度基本趨于穩(wěn)定，底物基本不再變化后，升溫至80℃，保持20min左右，進行滅酶，獲得玉米肽水溶液。

(4)將步驟(3)滅酶之后的玉米肽水溶液通過板框過濾除去固體雜質(zhì)，然后利用耐高溫卷式超濾膜進行膜過濾，去除大分子及部分色素，得到透光率≥90％的玉米肽水溶液。

(5)膜過濾后的玉米肽水溶液通過脫色以及離子交換，去除色素和鹽類雜質(zhì)，然后采用大孔吸附樹脂(樹脂為浙江爭光ZGSD300苯乙烯骨架的芳香族大孔吸附樹脂)，脫除玉米肽中的苦味，最后采用低溫濃縮得到透光率≥98％，質(zhì)量分數(shù)為60％的玉米肽濃縮液。

(6)以木糖醇粉作為底料，底料為3.5kg，與步驟(5)中的玉米肽濃縮液進行噴霧制粒，噴霧制粒的熱風(fēng)溫度控制在60-80℃，以確保物料溫度控制在55℃，噴液量為0.8kg(干物)/h，噴液時間為1.5h，噴霧結(jié)束后，干燥1.5h，最后經(jīng)過篩分選取粒度20-75目作為最終產(chǎn)品(即含玉米肽的粒狀復(fù)合糖醇)，最終產(chǎn)品中，水分含量≤0.35％，堆積密度為0.58g/mL，流動性≤6.5s/100g。

實施例3

(1)將玉米淀粉糖化液利用板框過濾器進行過濾，待板框過濾器內(nèi)的壓力升高到0.5Mpa，過濾液透過量較低時，通入潔凈壓縮空氣，將板框內(nèi)的玉米淀粉糖化液頂出，然后通入純化水，將板框過濾器內(nèi)截留蛋白中殘留的玉米淀粉糖化液洗出，待洗出水的折光率為零時，停止水洗，再次通入潔凈壓縮空氣，將板框內(nèi)的水頂出，然后卸板框得到水分含量≤50％的玉米蛋白溶液。

(2)在步驟(1)獲得的玉米蛋白溶液中加入純水攪拌混合均勻，得到稀釋后的玉米蛋白溶液，稀釋后的玉米蛋白溶液中玉米蛋白的質(zhì)量分數(shù)為5％，稀釋后的玉米蛋白溶液通過伴熱恒溫至50℃，然后添加少量的NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH值至7.5。

在pH值和溫度都恒定后，在玉米蛋白溶液中加入一定量的中性蛋白酶，中性蛋白酶的加入量為底物質(zhì)量的3％，在酶解過程中，不斷地滴加NaOH水溶液維持玉米蛋白溶液的pH值處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)。

(3)酶解6h，待水解度基本趨于穩(wěn)定，底物基本不再變化后，升溫至90℃，保持20min左右，進行滅酶，獲得玉米肽水溶液。

(4)將步驟(3)滅酶之后的玉米肽水溶液通過板框過濾除去固體雜質(zhì)，然后利用耐高溫卷式超濾膜進行膜過濾，去除大分子及部分色素，得到透光率≥90％的玉米肽水溶液。

(5)膜過濾后的玉米肽水溶液通過脫色以及離子交換，去除色素和鹽類雜質(zhì)，然后采用大孔吸附樹脂(樹脂為浙江爭光ZGSD300苯乙烯骨架的芳香族大孔吸附樹脂)，脫除玉米肽中的苦味，最后采用低溫濃縮得到透光率≥97％，質(zhì)量分數(shù)為65％的玉米肽濃縮液。

(6)以木糖醇粉作為底料，底料為2.5kg，與步驟(5)中的玉米肽濃縮液進行噴霧制粒，噴霧制粒的熱風(fēng)溫度控制在60-80℃，以確保物料溫度控制在55℃，噴液量為0.3kg(干物)/h，噴液時間為2.5h，噴霧結(jié)束后，干燥2h，最后經(jīng)過篩分選取粒度20-75目作為最終產(chǎn)品(即含玉米肽的粒狀復(fù)合糖醇)，最終產(chǎn)品中，水分含量≤0.25％，堆積密度為0.5g/mL，流動性≤4.6s/100g。

各實施例中測量堆積密度和流動性的方法如下：

1、堆積密度檢測方法：稱取100g含玉米肽的粒狀復(fù)合糖醇，計重量為M，然后倒入250mL量筒，上下振動量筒，使得量筒內(nèi)的物料體積不在發(fā)生變化，讀取體積，計體積為V，則堆積密度ρ＝M/V。

2、流動性的檢測方法：稱取100g含玉米肽的粒狀復(fù)合糖醇，倒入標準流速漏斗中，標準流速漏斗的下料口內(nèi)徑為1.5cm，然后開啟下料閥門，同時啟動秒表，待物料完全流出漏斗的同時，停止秒表，讀取時間，即為該復(fù)合糖醇的流出速度。