一次性连续分离青稞营养成分的方法
【专利摘要】本发明涉及作物营养成分分离领域，特别涉及一次性连续分离青稞营养成分的方法，包括以下步骤：将青稞粉碎，青稞粉碎产物中加水，调节pH提取，过筛子，收集筛上物和筛下物；将筛上物烘干后进行研磨，得青稞纤维粉；将筛下物离心得到第一沉淀物和第一上清液，第一沉淀物烘干得青稞淀粉；第一上清液调节pH离心后得到第二沉淀物和第二上清液，第二沉淀物冷冻干燥后得青稞蛋白；第二上清液超滤，得透过液和浓缩液，浓缩液的处理同第一上清液；将透过液浓缩离心得第三沉淀物，将其干燥得青稞β-葡聚糖。本发明提供的一次性连续分离青稞营养成分的方法，全面利用青稞营养成分，生产过程无废渣产生，连续化生产提高了产品附加值。
【专利说明】一次性连续分离青稞营养成分的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及作物营养成分分离领域，具体而言，涉及一次性连续分离青稞营养成 分的方法。
【背景技术】
[0002] 青稞是最具高原特色的杂粮，又是区域性的主要粮食作物。具有"三高两低"的特 点，即其营养分组成为高蛋白质、高纤维、高维生素、低脂肪、低糖，此外，青稞还富含β -葡 聚糖等生理活性物质，赋予其独特的保健功能，是藏区农牧民健康的保障。青稞β?葡聚 糖含量（3.66^-8.62%)居全球大麦之冠，是小麦平均含量的50倍，β-葡聚糖是由D-葡 萄糖通过β_(1 - 3)和β_(1 - 4)糖苷键连接成的线性多糖，主要存在于青稞糊粉层和 胚乳细胞壁中。20世纪60年代，世界医学专家研究发现β-葡聚糖具有清肠、调节血糖、降 低胆固醇、提高免疫力等功能，因此，被开发应用于保健品、食品、日用品等产品领域。
[0003] 现有的青稞营养成分提取方法主要用于提取β-葡聚糖，而忽略了青稞中的主要 营养成分蛋白质和淀粉的收集利用，造成营养成分丢损严重，能耗大，制得的β_葡聚糖成 本高。青稞蛋白质含量约6. 35?21%，平均值为11. 31%，高于小麦、水稻、玉米；特别是人 体必需的8种氨基酸含量，尤其是赖氨酸和色氨酸含量均明显高于以上3种谷物；青稞淀粉 以支链淀粉为主，一般含量为74?78%，有些品种更高接近100%;支链淀粉含大量凝胶黏 液，加热后呈弱碱性，对胃酸过多有抑制作用。因此，把淀粉、蛋白质作为青稞β_葡聚糖提 取过程中的副产物而不加以充分利用，不仅造成大量的营养成分损失，使实际生产效益低 下、成本偏高，还会带来严重的环境污染。全面利用青稞的营养和保健功能成分，是提高青 稞附加值的关键。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一次性连续分离青稞营养成分的方法，以解决上述的问 题。
[0005] 在本发明的实施例中提供了一次性连续分离青稞营养成分的方法，包括以下步 骤：
[0006] (a)、将青稞粉碎成粉末，得到青稞粉碎产物；
[0007] (b)、在所述青稞粉碎产物中加水，混合后调节pH至10-11，进行提取，然后将提取 物过筛子，分别收集筛上物和筛下物；
[0008] (c)、将所述筛上物烘干后进行研磨，得到青稞纤维粉；将所述筛下物离心，得到第 一沉淀物和第一上清液，将所述第一沉淀物烘干得到青稞淀粉；
[0009] (d)、将所述第一上清液用酸调节pH至4-4. 5,离心后得到第二沉淀物和第二上清 液，将所述第二沉淀物冷冻干燥后得到青稞蛋白；
[0010] (e)、将所述第二上清液进行超滤，得到透过液和浓缩液，所述浓缩液的处理方法 同步骤（d)第一上清液；将所述透过液进行浓缩，沉淀后离心，得到第三沉淀物，将所述第 三沉淀物进行干燥得到青稞β-葡聚糖。
[0011] 优选地，在所述步骤（b)中，所述青稞粉碎产物与水的重量比为1:25-27。
[0012] 优选地，在所述步骤（b)中，所述提取的温度为45-55°C，提取的时间为45-55min。
[0013] 优选地，在所述步骤（b)中，所述筛子的目数为260-280目。
[0014] 优选地，在所述步骤（c)中，所述筛上物在95-105°C烘干，然后用KQM-X4行星式球 磨机研磨18_22min，得到所述青稞纤维粉。
[0015] 优选地，在所述步骤（c)中，所述离心的转速为3900-4100r/min，离心时间为 5_8min〇
[0016] 优选地，在所述步骤（c)中，将所述第一沉淀物进行水洗2-3次，3900-4100r/min, 离心5-10min后收集白色沉淀物，在55-65°C条件下干燥即为青稞淀粉。
[0017] 优选地，在所述步骤⑷中，所述酸为盐酸或醋酸，所述离心的转速为 3900-4100r/min，离心 8_12min。
[0018] 优选地，在所述步骤（e)中，所述超滤的压力为0· 1-0. 2MPa，超滤使用的滤膜孔径 为 0· 1-0. 2 μ m。
[0019] 优选地，在所述步骤（e)中，所述透过液经旋转蒸发浓缩，然后用3. 8-4. 2倍体积 的无水乙醇进行沉淀，离心后收集沉淀物并进行干燥得到所述青稞β -葡聚糖。
[0020] 本发明实施例提供的一次性连续分离青稞营养成分的方法，集成膜分离、超微粉 碎等现代食品高新技术，一次性连续分离青稞蛋白、青稞淀粉和β -葡聚糖，全面利用青稞 的营养功能成分，生产过程中无废渣产生，简化了现有的生产工艺，连续化生产提高了产品 的附加值。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1示出了本发明实施例中的一次性连续分离青稞营养成分的流程图。
【具体实施方式】
[0022] 下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0023] 在本发明的实施例中提供了一次性连续分离青稞营养成分的方法，如图1所示， 包括以下步骤：
[0024] (a)、将青稞粉碎成粉末，得到青稞粉碎产物；
[0025] (b)、在所述青稞粉碎产物中加水，混合后调节pH至10-11，进行提取，然后将提取 物过筛子，分别收集筛上物和筛下物；
[0026] (c)、将所述筛上物烘干后进行研磨，得到青稞纤维粉；将所述筛下物离心，得到第 一沉淀物和第一上清液，将所述第一沉淀物烘干得到青稞淀粉；
[0027] (d)、将所述第一上清液用酸调节pH至4-4. 5,离心后得到第二沉淀物和第二上清 液，将所述第二沉淀物冷冻干燥后得到青稞蛋白；
[0028] (e)、将所述第二上清液进行超滤，得到透过液和浓缩液，所述浓缩液的处理方法 同步骤（d)第一上清液；将所述透过液进行浓缩，沉淀后离心，得到第三沉淀物，将所述第 三沉淀物进行干燥得到青稞β_葡聚糖。
[0029] 本发明实施例采用一次性连续分离青稞营养成分的方法，集成膜分离、超微粉碎 等现代食品高新技术，一次性连续分离青稞蛋白、青稞淀粉和β-葡聚糖，全面利用青稞的 营养功能成分，生产过程中无废渣产生，简化了现有的生产工艺，连续化生产提高了产品的 附加值。
[0030] 在步骤（b)中，一般采用0. 5-1. Omol/L的氢氧化钠溶液调节pH至10-11。
[0031] 青稞粉碎成粉末一般采用粉碎机进行，粉碎机将青稞籽粒粉碎成粉末，得到的青 稞粉碎产物中含有青稞粉末和麸皮；若是采用其他方式粉碎青稞籽粒，如磨盘的方式，青稞 粉末和麸皮分开，这样进行提取时，可以分别进行提取，也可以放一起进行提取。
[0032] 为了将青稞粉里面的青稞纤维与其他营养成分更好的分离，优选地，在所述步骤 (b)中，所述青稞粉碎产物与水的重量比为1:25-27。
[0033] 为了充分的将青稞纤维与其他营养成分充分的分离，进一步地，在所述步骤（b) 中，所述提取的温度为45-55°C，提取的时间为45-55min。
[0034] 为了将青稞纤维和其他营养成分进行分离，优选地，在所述步骤（b)中，所述筛子 的目数为260-280目。
[0035] 优选地，在所述步骤（c)中，所述筛上物在95_105°C烘干，然后用KQM-X4行星式球 磨机研磨18_22min，得到所述青稞纤维粉。该步骤中，95-105°C烘干至含水量少于10%，这 样得到的筛上物易于研磨；经KQM-X4行星式球磨机研磨18-22min后得到的青稞纤维粉粒 度适中，食用方便，口感好，且在体内能充分发挥其作用。
[0036] 为了将青稞淀粉与其他营养成分更好的分离，且不损坏其它营养成分的状态，优 选地，在所述步骤（c)中，所述离心的转速为3900_4100r/min，离心时间为5_8min。
[0037] 优选地，在所述步骤（c)中，将所述第一沉淀物进行水洗2-3次，3900-4100r/min, 离心5-10min后收集白色沉淀物，在55-65°C条件下干燥即为青稞淀粉。水洗是为了去除青 稞淀粉中的杂质，洗2-3次，至沉淀物发白，得到白色的沉淀物干燥后即为青稞淀粉，得到 的青稞淀粉纯度高。
[0038] 为了将青稞蛋白沉淀下来，将第一上清液用酸调节pH至4-4. 5,优选地，在所述 步骤（d)中，所述酸为盐酸或醋酸，所述离心的转速为3900-4100r/min，离心8-12min。采 用醋酸和盐酸调节溶液pH至4-4. 5,蛋白沉淀效果好，沉淀较为完全，并且盐酸易挥发，在 产品中无残留，低浓度的醋酸可食用，得到的产品更为安全；将沉淀的青稞蛋白进行离心分 离，为了使青稞蛋白的活性保持较好，将得到的青稞蛋白沉淀物进行冷冻干燥，冷冻干燥的 条件为：温度为-45?-55°C，真空度为24-27Pa。得到的青稞蛋白活性好，且杂质含量少。
[0039] 为了将第二上清液中残留的青稞蛋白进一步地回收，且将青稞蛋白与β_葡聚糖 进行更好的分离，优选地，在所述步骤（e)中，所述超滤的压力为0. 1-0. 2MPa，超滤使用的 滤膜孔径为〇. 1-0. 2 μ m。超滤采用中空纤维膜组件或卷式纤维膜组件进行，青稞蛋白分 子量较大，存留在滤膜上，使残留的青稞蛋白得到回收；青稞β -葡聚糖处于溶解态，能够 透过滤膜，得到的透过液主要含有青稞β-葡聚糖，这样将两者很好的分离，得到的青稞 β-葡聚糖含有的其他成分少。
[0040] 优选地，在所述步骤（e)中，所述透过液经旋转蒸发浓缩，然后用3. 8-4. 2倍体积 的无水乙醇进行沉淀，离心后收集沉淀物并进行干燥得到所述青稞β_葡聚糖。这样将透 过液中的青稞β-葡聚糖通过无水乙醇沉淀下来而收集起来，得到的青稞β-葡聚糖含量 高，且纯度高。
[0041] 实施例1
[0042] 一次性连续分离青稞营养成分的方法，包括以下步骤：
[0043] (a)、将青稞粉碎成粉末，得到青稞粉末；
[0044] (b)、在青稞粉末中加水，青稞粉末与水的重量比为1:25 ;混合后调节pH至10,进 行提取，提取的温度为45°C，提取的时间为55min ;然后将提取物过筛子，筛子的目数为260 目，分别收集筛上物和筛下物；
[0045] (c)、将筛上物在95°C烘干，然后用KQM-X4行星式球磨机研磨18min，得到青稞 纤维粉；将筛下物离心，离心的转速为3900r/min，离心时间为8min，得到第一沉淀物和第 一上清液，将第一沉淀物进行水洗2-3次，3900r/min，离心lOmin后收集白色沉淀物，在 55-65°C条件下干燥即为青稞淀粉；
[0046] (d)、将第一上清液用盐酸调节pH至4,离心的转速为3900r/min，离心12min，离心 后得到第二沉淀物和第二上清液，将第二沉淀物冷冻干燥后得到青稞蛋白；
[0047] (e)、将第二上清液进行超滤，超滤的压力为0. IMPa，超滤使用的滤膜孔径为 0. 1 μ m，得到透过液和浓缩液，浓缩液的处理方法同步骤（d)第一上清液；透过液经旋转蒸 发浓缩，然后用3. 8倍体积的无水乙醇进行沉淀，离心后收集沉淀物并进行干燥得到所述 青稞β-葡聚糖；
[0048] 其中，青稞蛋白的得率15 %，纯度86 %;青稞淀粉得率35 %，纯度90 %;青稞β-葡 聚糖得率8 %，纯度80 % ;青稞纤维粉得率30 %。
[0049] 实施例2
[0050] -次性连续分离青稞营养成分的方法，包括以下步骤：
[0051] (a)、将青稞粉碎成粉末，得到青稞粉末；
[0052] (b)、在青稞粉末中加水，青稞粉末与水的重量比为1:26 ;混合后调节pH至10. 5， 进行提取，提取的温度为50°C，提取的时间为50min ;然后将提取物过筛子，筛子的目数为 270目，分别收集筛上物和筛下物；
[0053] (c)、将筛上物在100°C烘干，然后用KQM-X4行星式球磨机研磨20min，得到青稞纤 维粉；将筛下物离心，离心的转速为4000r/min，离心时间为6min，得到第一沉淀物和第一 上清液，将第一沉淀物进行水洗2-3次，4000r/min，离心8min后收集白色沉淀物，在60°C条 件下干燥即为青稞淀粉；
[0054] (d)、将第一上清液用盐酸调节pH至4. 3,离心的转速为4000r/min，离心lOmin，离 心后得到第二沉淀物和第二上清液，将第二沉淀物冷冻干燥后得到青稞蛋白；
[0055] (e)、将第二上清液进行超滤，超滤的压力为0· 15MPa，超滤使用的滤膜孔径为 0. 15 μ m，得到透过液和浓缩液，浓缩液的处理方法同步骤（d)第一上清液；透过液经旋转 蒸发浓缩，然后用4倍体积的无水乙醇进行沉淀，离心后收集沉淀物并进行干燥得到青稞 β_葡聚糖；
[0056] 其中，青稞蛋白的得率14%，纯度90%;青稞淀粉得率38%，纯度87%;青稞β-葡 聚糖得率8 %，纯度82 % ;青稞纤维粉得率28 %。
[0057] 实施例3
[0058] -次性连续分离青稞营养成分的方法，包括以下步骤：
[0059] (a)、将青稞粉碎成粉末，得到青稞粉末；
[0060] (b)、在青稞粉末中加水，青稞粉末与水的重量比为1:27 ;混合后调节pH至11，进 行提取，提取的温度为55°C，提取的时间为45min ;然后将提取物过筛子，筛子的目数为280 目，分别收集筛上物和筛下物；
[0061] (C)、将筛上物在105°C烘干，然后用KQM-X4行星式球磨机研磨22min，得到青稞纤 维粉；将筛下物离心，离心的转速为4100r/min，离心时间为5min，得到第一沉淀物和第一 上清液，将第一沉淀物进行水洗2-3次，4100r/min，离心5min后收集白色沉淀物，在65°C条 件下干燥即为青稞淀粉；
[0062] (d)、将第一上清液用醋酸调节pH至4. 5,离心的转速为4100r/min，离心8min，离 心后得到第二沉淀物和第二上清液，将第二沉淀物冷冻干燥后得到青稞蛋白；
[0063] (e)、将第二上清液进行超滤，超滤的压力为0.2MPa，超滤使用的滤膜孔径为 0.2 μ m，得到透过液和浓缩液，浓缩液的处理方法同步骤（d)第一上清液；透过液经旋转蒸 发浓缩，然后用4. 2倍体积的无水乙醇进行沉淀，离心后收集沉淀物并进行干燥得到所述 青稞β-葡聚糖；
[0064] 其中，青稞蛋白的得率15 %，纯度92 %;青稞淀粉得率40 %，纯度85 %;青稞β-葡 聚糖得率7 %，纯度85 % ;青稞纤维粉得率30 %。
[0065] 本发明提供的一次性连续分离青稞营养成分的方法，集成膜分离、超微粉碎等现 代食品高新技术，一次性连续生产青稞蛋白质、淀粉、β_葡聚糖和纤维粉。经多次实验稳 定得到，青稞蛋白质的得率12-15%，纯度86-92% ;青稞淀粉得率35-40%，纯度85-90% ; 青稞β -葡聚糖得率5-8 %，纯度80-85 % ;青稞纤维粉得率25-30 %，得到的各营养成分得 率高，纯度高，并且整体的得率均在80 %以上，全面利用了青稞的营养功能成分，生产过程 中无废渣产生，简化了现有的生产工艺，连续化生产提高了产品的附加值。
[0066] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一次性连续分离青稞营养成分的方法，其特征在于，包括以下步骤： (a) 、将青稞粉碎成粉末，得到青稞粉碎产物； (b) 、在所述青稞粉碎产物中加水，混合后调节pH至10-11，进行提取，然后将提取物过 筛子，分别收集筛上物和筛下物； (c) 、将所述筛上物烘干后进行研磨，得到青稞纤维粉；将所述筛下物离心，得到第一沉 淀物和第一上清液，将所述第一沉淀物烘干得到青稞淀粉； (d) 、将所述第一上清液用酸调节pH至4-4. 5,离心后得到第二沉淀物和第二上清液， 将所述第二沉淀物冷冻干燥后得到青稞蛋白； (e) 、将所述第二上清液进行超滤，得到透过液和浓缩液，所述浓缩液的处理方法同步 骤（d)第一上清液；将所述透过液进行浓缩，沉淀后离心，得到第三沉淀物，将所述第三沉 淀物进行干燥得到青稞β_葡聚糖。
2. 根据权利要求1所述的一次性连续分离青稞营养成分的方法，其特征在于，在所述 步骤（b)中，所述青稞粉碎产物与水的重量比为1:25-27。
3. 根据权利要求1所述的一次性连续分离青稞营养成分的方法，其特征在于，在所述 步骤（b)中，所述提取的温度为45-55°C，提取的时间为45-55min。
4. 根据权利要求3所述的一次性连续分离青稞营养成分的方法，其特征在于，在所述 步骤（b)中，所述筛子的目数为260-280目。
5. 根据权利要求1所述的一次性连续分离青稞营养成分的方法，其特征在于，在所述 步骤（c)中，所述筛上物在95-105°C烘干，然后用KQM-X4行星式球磨机研磨18-22min，得 到所述青稞纤维粉。
6. 根据权利要求1所述的一次性连续分离青稞营养成分的方法，其特征在于，在所述 步骤（c)中，所述离心的转速为3900_4100r/min，离心时间为5_8min。
7. 根据权利要求1所述的一次性连续分离青稞营养成分的方法，其特征在于，在所述 步骤（c)中，将所述第一沉淀物进行水洗2-3次，3900-4100r/min，离心5-10min后收集白 色沉淀物，在55-65 °C条件下干燥即为青稞淀粉。
8. 根据权利要求1所述的一次性连续分离青稞营养成分的方法，其特征在于，在所述 步骤（d)中，所述酸为盐酸或醋酸，所述离心的转速为3900-4100r/min，离心8-12min。
9. 根据权利要求1所述的一次性连续分离青稞营养成分的方法，其特征在于，在所述 步骤（e)中，所述超滤的压力为0. 1-0. 2MPa，超滤使用的滤膜孔径为0. 1-0. 2 μ m。
10. 根据权利要求1所述的一次性连续分离青稞营养成分的方法，其特征在于，在所述 步骤（e)中，所述透过液经旋转蒸发浓缩，然后用3. 8-4. 2倍体积的无水乙醇进行沉淀，离 心后收集沉淀物并进行干燥得到所述青稞β-葡聚糖。
【文档编号】A23L1/10GK104187300SQ201410350638
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】党斌, 杨希娟, 吴昆仑 申请人:青海省农林科学院