小麦胚芽酶解物复合物、制备方法及作为保健食品的用途与流程

本发明涉及，特指一种以小麦胚芽为主要原料、采用分步酶解、超声辅助酶解、高压均质处理制备功能多肽的方法及其作为保健食品的用途，属于保健食品开发应用技术领域。

背景技术：

谷物(小麦、玉米、大米)胚芽是谷物生长发育的基础，有着极高的营养价值。以小麦胚芽为例，其约占小麦籽粒的2.5％。含有极其丰富而优质的蛋白质、脂肪、多种维生素、矿物质及一些尚未明确的微量生理活性组分，被誉为“人类天然的宝库”、“人类的生命之源”。麦胚中蛋白质含量高达30％以上，含有人体必需的8种氨基酸，特别是赖氨酸的含量占18.5％，可以补充婴童成长发育所需氨基酸。麦胚含有丰富的多种维生素，维生素B₁的含量是鸡蛋的57倍，维生素B₂的含量是鸡蛋的2倍，维生素E的含量更是高达34.9mg/100g，营养学家称它是天然维生素E的宝库，具有增强脑细胞活力的作用，促进婴童大脑发育。麦胚还含有钙、钾、镁、铁、锌、铬、硒、磷、锰、铜等多种矿物质和微量元素，对促进儿童的生长发育具有重要作用，是一种极佳的天然矿物元素供应源。麦胚蛋白中的谷胱甘肽在人体细胞的氧化还原中起重要作用，可避免体内过氧化物的形成，具有保护大脑，促进婴幼儿生长发育等功能。麦胚中含有丰富的磷脂、胆碱，具有促进大脑发育、加深大脑记忆力和提高智力等功能。

玉米胚芽作为玉米籽粒生长发育的起点，是生命的源泉。玉米胚芽虽仅占玉米籽粒重量的10％～15％，但营养价值却极为丰富，集中了玉米籽粒中80％以上的脂肪和无机盐，60％的糖类以及20％的优质蛋白，并含有磷脂、谷固醇等其他营养成分。玉米胚芽还是一种优质的蛋白资源，其蛋白含量平均在24.3％以上，仅次于黄豆和青豆等高蛋白植物种子，其组成以白蛋白和球蛋白为主，各占30％左右，此外还有25％左右的谷蛋白和5％的醇溶蛋白。玉米胚芽蛋白与全蛋蛋白中的氨基酸组成大致相同，含有丰富的亮氨酸、赖氨酸和缬氨酸等人体必需氨基酸，氨基酸评分(AAS)高于燕麦粉和精米。相较于其他植物蛋白，玉米胚芽蛋白的氨基酸组成齐全且均衡，可以满足人体对各种必需氨基酸的需求。玉米胚芽蛋白除了具有均衡的氨基酸组成外，还具有较高的生物价值(Biological Value，BV)，仅次于鸡蛋(94％)和牛奶(85％)。脱脂玉米胚芽蛋白的功效比值(Protein Efficiency Ratio，PER)约为2.3，与酪蛋白、大豆蛋白相近，基本符合WHO/FAO推荐值，BV值为70.8％，其消化系数为80。

大米的主要营养在其胚芽上，胚芽含有丰富的蛋白质和其它营养成分。胚芽在一粒大米中按重量只占3％，但其营养却占一粒米的50％，被誉为“天赐营养源”。胚芽含有丰富的蛋白质和淀粉、膳食纤维、多种维生素及生物活性物质，含微量元素钙、铁、锌、硒等。大米胚芽中蛋白质和脂类含量均在20％以上，脂类中天然维生素E为200mg/100g-300mg/100g，脂类中脂肪酸70％以上是不饱和脂肪酸，并含有丰富的维生素和矿物质。大米胚芽因为含有较多脂肪，因此常常用来制取米胚芽油。米胚芽油是天然维生素E含量最高的油品，天然维生素E由于与少量植物甾醇共存,其复合状态的作用效果更为明显。大米胚芽蛋白质中氨基酸组成较为平衡，其中人体必需氨基酸比例符合FAO/WHO建议的营养合理模式。因此，米胚芽蛋白质是一种属于全价的优质蛋白质，其质量可与鸡蛋相媲美。大米胚芽主要由清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白组成，各种分离蛋白具有不同的加工和功能性质。

国内已有有关上述几种谷物胚芽的加工工艺的专利或研究，如专利一种小麦胚芽油及小麦胚芽蛋白的联合制备方法(申请号201110327926)，该专利中公开了一种小麦胚芽油及小麦胚芽蛋白的联合制备方法，以小麦胚芽粉为原料，采用超临界CO₂流体萃取法萃取小麦胚芽油，并用流体精馏法纯化提高小麦胚芽油脂的质量；再采用低温水提、超滤分离工艺提取小麦胚芽粉超临界残渣中的麦胚蛋白，该小麦胚芽油和麦胚蛋白可广泛应用于药品、保健食品。专利“小麦胚芽蛋白及其衍生产品的联合制备方法(申请号200710078256)”，以干燥小麦胚芽为原料，经过脱脂、溶剂提取、分离、酶水解等工艺，制备出小麦胚芽醇溶蛋白、小麦胚芽抗氧化、抗衰老液、水解小麦胚芽肽浓缩液及粉、小麦胚芽蛋白饲料添加剂等多种产品，还能对生产过程中使用的脱色剂、乙醇或甲醇溶剂均可再生利用。

针对玉米胚芽的研究，如专利一种含油玉米胚芽蛋白粉及其制备方法(申请号200810006483)，该专利中将新鲜的玉米胚芽通过低温干燥、低温烘炒、低温压榨制取低变性含油玉米胚芽粕；以得到的含油玉米胚芽粕为原料，用碱提酸沉工艺制得含油玉米胚芽蛋白粉。如专利一种可吸型玉米胚芽抗氧化肽龟苓膏的加工工艺(申请号201310217224)，该专利中公开了可吸型玉米胚芽抗氧化肽龟苓膏的制备方法，包括玉米胚芽抗氧化肽粉6～10份，龟苓膏粉剂70～85份混合，加入100～120份冰水混合，搅拌至糊状，加入1000～1200份40℃温水，加热到90℃，熬至膏体，杀菌灌装，冷却封装后即为玉米胚芽抗氧化肽龟苓膏成品，其中玉米胚芽抗氧化肽粉是采用2709碱性蛋白酶，在pH9～11、酶与底物浓度比8％～12％、底物浓度2％～4％、酶解温度50℃～60℃的条件下对玉米胚芽蛋白进行酶解，再经超滤、冷冻干燥得到的玉米胚芽抗氧化肽粉。

针对大米胚芽的研究，一种大米胚芽蛋白的提取方法(申请号201510104665)，公开了一种大米胚芽蛋白的提取方法，包括如下步骤：(1)称取脱脂试样，加水溶解后，在水浴锅中预热，放入恒温磁力搅拌器中震荡，使蛋白质溶于样液中，4000r/min离心20分钟，收集上清液，即为清蛋白；(2)取上述经水提取的残留物，加入6％的氯化钠溶液，充分溶解后，按同样方法收集上清液，即为球蛋白；(3)再将残留物加入70％的乙醇溶液，溶解，收集上清液，即为醇溶性蛋白；(4)将剩余沉淀加入0.4％的氢氧化钠，充分溶解，以同样方法制得谷蛋白。

上述现有技术中存在以下不足之处：

第一，工艺步骤繁琐，无论是研究较多的麦胚，还是研究较少的大米胚芽，都采用复杂的工艺进行了加工，基本都是先制备谷物胚芽油，然后就剩下的饼粕，分步提取蛋白，或者提取蛋白以后再酶解制备功能多肽，工艺步骤复杂，不适宜于工艺化生产，且由于分步处理，产品得率低，因此对于胚芽的利用率极低！

第二，新鲜的谷物胚芽颗粒经过一定的处理达到灭酶除湿的目的，才能便于储藏。但由于胚芽生我国处理方法使用明火加热，明火能够很好地保持食品的特有风味物质，但会造成环境污染，且热利用效率低下；同时，采用明火加热需要有专人管，生产效率低，不适用于大规模生产。

第三，现有酶解法制备蛋白或者多肽的过程中，由于小麦胚芽等谷物胚芽含有油脂、淀粉、纤维素等多种成分，使得其蛋白不易被蛋白酶酶解，进而使得酶解蛋白的水解度较低，产物得率很低，难以进一步加工利用。

技术实现要素：

为解决上述问题，该发明主要是通过物理稳定化处理、色选机筛选、超微粉碎、多步酶解、超声辅助酶解等技术手段制备小麦胚芽为主的复合酶解物，并研究其功效及作为功能食品的可能性。

本发明小麦胚芽复合酶解物，是由以下重量份的原料组成：

小麦胚芽酶解物：30～60份；

玉米胚芽酶解物：20～30份；

大米胚芽酶解物：5～15份。

优选由以下重量份的原料组成：

小麦胚芽酶解物：30份；

玉米胚芽酶解物：20份；

大米胚芽酶解物：5份。

其中所述的小麦胚芽酶解物，按照下述步骤进行制备得到：

(1)小麦胚芽稳定化处理；采取红外干燥，经过处理后麦胚的含水量小于3％；

(2)色选机筛选；将干燥过的麦胚放入色选机中，清除率大于99％；

(3)超微粉碎：将干燥过的麦胚利用气流式超微粉碎使之破碎，从而将麦胚颗粒粉碎至10～25微米的粉体；粉碎时间为5～30分钟；

(4)超声辅助纤维素酶酶解：按质量比为1:1-10的比例将粉碎的小麦胚芽与水混合成悬浮液，加热至60℃，调节pH至5.5，采用纤维素酶在60℃条件下酶解120-240min，加酶量按照酶的酶活与底物的质量比为100-200u/g；酶解的同时进行多频模式超声处理，超声时间与酶解时间相同；

其中所述的多频超声处理模式为：三频或者双频同步超声处理，超声功率密度40～100W/L；超声脉冲工作时间10s；脉冲间歇时间3s。

三频或者双频同步超声处理的超声波频率组合为：20/28kHz、20/28/40kHz或者28/40kHz。

(5)扫频超声辅助蛋白酶酶解：调节pH到8.5，降温至50～60℃，再按照500-1800u/g加入Alcalase碱性蛋白酶，迅速进行双频扫频模式超声处理，酶解时间40～120min。

其中步骤(5)中所述的双频扫频超声工作时固定上下板间距为8cm，扫频周期400s，间歇比1:1(超声10s，间歇10s)，上下每块振板功率为600W。

其中步骤(5)中所述的双频频率组合为：40kHz/68kHz、33kHz/22kHz、33kHz/28kHz；最优选佳频率组合为40kHz/68kHz。

(6)超声辅助风味蛋白酶酶解：调节pH到5.5，降温至40℃，再按照400-4000u/g加入风味蛋白酶，迅速进行逆流脉冲超声辅助酶解，酶解时间60～240min。

逆流脉冲超声辅助酶解的具体参数为脉冲宽度1～5s、脉冲间隔1～5s、超声功率密度50～80W/L；超声频率20kHz，料液以逆流循环的方式通过超声探头；

(7)酶解反应结束后，将酶解液迅速升温至80℃并保持20分钟，然后降温至50℃，并加入按照小麦胚芽与麦芽糊精为1:1的质量比加入麦芽糊精搅拌均匀，通过高压均质机进行均质三次，每次的压力分别为40兆帕，50兆帕，55兆帕，均质时间分别为10min，15min，10min最后进行喷雾干燥，喷雾干燥的工艺条件为：进风口温度160～200℃，出风口温度为70～100℃，得小麦胚芽酶解物产品。

其中所述的玉米胚芽酶解物，按照下述步骤进行制备得到：

(1)玉米胚芽稳定化处理；采取微波干燥，经过处理后玉米胚芽的含水量小于5％；

(2)色选机筛选；将干燥过的玉米胚芽放入色选机中，清除率大于99％；

(3)超微粉碎：将干燥过的玉米胚芽利用机械剪切式超微粉碎使之破碎，从而将玉米胚芽颗粒粉碎至小于25微米的粉体；粉碎时间为10～30分钟；

(4)超声辅助纤维素酶酶解：按质量比为1:1-5的比例将粉碎的玉米胚芽与水混合成悬浮液，加热至55℃，调节pH至6.0，采用纤维素酶在55℃条件下酶解100-200min，加酶量按照酶的酶活与底物的质量比为600-1000u/g；；酶解的同时进行扫频模式超声处理，超声时间与酶解时间相同；

其中步骤(4)中所述的双频扫频超声工作时固定上下板间距为10cm，扫频周期300s，间歇比2:1(超声10s，间歇5s)，上下每块振板功率为600W。

其中步骤(4)中所述的双频频率组合为：40kHz/22kHz、40kHz/28kHz、40kHz/33kHz、33kHz/22kHz；最优选佳频率组合为40kHz/22kHz。

(5)多模式超声辅助蛋白酶酶解：调节pH到7.0，降温至40～50℃，再按照1800u/g加入步骤(1)的中性蛋白酶，迅速进行多频模式超声处理，酶解时间60～480min。

其中所述的多频超声模式为：三频或者双频顺序超声处理，超声功率密度30～150W/L；超声脉冲工作时间10s；脉冲间歇时间3s。

三频或者双频顺序超声处理的超声波频率组合为：28/40kHz、28/35/40kHz或者35/40kHz。

(6)风味蛋白酶酶解：调节pH到6.0，降温至45℃，再按照1000-1800u/g加入风味蛋白酶，进行酶解，酶解时间60～90min。

(7)酶解反应结束后，将酶解液迅速升温至75℃并保持30分钟，然后降温至55℃，并加入按照玉米胚芽与麦芽糊精为1:1的质量比加入麦芽糊精搅拌均匀，通过高压均质机进行均质三次，每次的压力分别为50兆帕，40兆帕，50兆帕，均质时间分别为15min，20min，10min最后进行喷雾干燥，喷雾干燥的工艺条件为：进风口温度160～200℃，出风口温度为70～100℃，得玉米胚芽酶解物产品。

其中所述的大米胚芽酶解物，按照下述步骤进行制备得到：

(1)大米胚芽稳定化处理；采取热风干燥，经过处理后大米胚芽的含水量小于5％；

(2)色选机筛选；将干燥过的大米胚芽放入色选机中，清除率大于99％；

(3)超微粉碎：将干燥过的大米胚芽利用磨介式粉碎使之破碎，从而将大米胚芽颗粒粉碎至小于20微米的粉体；粉碎时间为15～20分钟；

(4)超声辅助纤维素酶酶解：按质量比为1:8-15的比例将粉碎的大米胚芽与水混合成悬浮液，加热至50℃，调节pH至6.0，采用纤维素酶在50℃条件下酶解60-120min，加酶量按照酶的酶活与底物的质量比为200-400u/g；酶解的同时进行多频模式超声处理，超声时间与酶解时间相同；

其中所述的多频超声模式为：三频或者双频同步超声处理，超声功率密度30～150W/L；超声脉冲工作时间10s；脉冲间歇时间3s。

三频或者双频同步超声处理的超声波频率组合为：35/40kHz、35/28/40kHz或者28/40kHz。

(5)逆流脉冲超声辅助蛋白酶酶解：调节pH到8.0降温至40～50℃，再按照1200u/g加入中性蛋白酶，采用逆流脉冲超声辅助酶解，具体参数为脉冲宽度2～10s、脉冲间隔1～5s、超声功率80W/L、超声频率28kHz，料液以逆流循环的方式通过超声探头，超声时间45～90min；

(6)风味蛋白酶酶解：调节pH到6.0，降温至45℃，再按照900-1200u/g加入风味蛋白酶，进行酶解，酶解时间45～60min。

(7)酶解反应结束后，将酶解液迅速升温至70℃并保持20分钟，然后降温至50℃，并加入按照大米胚芽与麦芽糊精为1:1的质量比加入麦芽糊精搅拌均匀，通过高压均质机进行均质三次，每次的压力分别为40兆帕，45兆帕，50兆帕，均质时间分别为10min，20min，30min最后进行喷雾干燥，喷雾干燥的工艺条件为：进风口温度160～200℃，出风口温度为70～100℃，得大米胚芽酶解物产品。

上述小麦胚芽复合酶解物的应用，小麦胚芽复合酶解物具有较强的体外抗氧化活性，可以制备具有抗氧化活性的食品、食品配料或保健食品。

本发明的有益效果是：

第一，本发明通过红外及微波稳定化处理、色选机筛选、超微粉碎制备均匀细腻的小麦胚芽、玉米胚芽和大米胚芽粉，完整保留了原材料中的功效成分，符合现代食品追求天然、营养、健康的整体发展趋势；

第二，通过多步生物酶酶解技术将小麦胚芽、玉米胚芽和大米胚芽中的粗纤维转换为膳食纤维、多聚糖等，通过碱性蛋白酶、中性蛋白酶和风味蛋白酶等将谷物蛋白质转化成活性蛋白、功能多肽、寡肽等，完整的保留了谷物胚芽中的营养成分。

第三，生物酶酶解的过程中施加了多模式超声波、扫频超声波和逆流超声波，超声辅助酶解过程中，缩短了酶解时间，改善了酶解效果，减少了酶的使用量，提高了酶解产物的活性。

附图说明

图1是多模式超声辅助酶解设备结构图，其中1、2、3为超声振板，4为盛液器，5为水浴锅，6为温度探头，7为循环泵，8为电脑程序控制器，9、10、11为超声控制器。

图2是扫频双频超声预处理装置的设备图，1-超声池，2-温度计，3-恒温水浴池，4-超声波上振板，5-超声波下振板，6-样品处理区域，7-电脑控制器，8-超声波发生器。

图3是逆流超声处理设备结构示意图，1为聚能式超声波探头，2为超声波控制器，3为超声杯型腔，4为进料口，5为循环泵，6为盛液器，7为出料口。

具体实施方式

在本发明中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。下面结合具体的实施例，并参照数据进一步详细地描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。

本发明中使用的酶，包括：

Alcalase2.4LFG蛋白酶(1.325×10⁵U/g，最适温度，50℃；pH，8.0)，诺维信生物技术有限公司；纤维素酶：酶活8 000U/g，中性蛋白酶(酶活力为16.0万U/g)、风味蛋白酶(酶活力为6.9万U/g)由无锡杰能科酶制剂有限公司提供。

图1为本发明的超声辅助酶解法采用的多模式超声辅助酶解设备，该设备配有一台电脑程序控制器8，可设定超声工作参数(超声功率密度、频率、脉冲工作时间、间歇时间和处理总时间)分别控制三个超声控制器9、10、11，分别连接三支不同频率的超声振板1、2、3，可实现单一频率/两个频率/三个频率超声波处理；将需要酶解的悬浮溶液投入盛液器4中进行单频/双频/多频超声辅助酶解试验，启动循环泵7对酶解液进行循环。通过水浴锅5和温度探头6实现酶解液温度的自动控制。

图2为本发明使用的扫频双频超声预处理装置的设备图，为江苏大学自主研制。超声发生器8能发出定频和扫频两种模式的超声波，单台超声波发生器功率为600w。在超声池1中上下对称放置超声波振板上板4和超声波下板5，通过超声波发生器8控制超声波振板上板4和超声波下板5；电脑控制器7设定超声波各参数后，控制超声波发生器8，发出符合要求的超声波；3为本发明中设备的恒温水浴池，通过温度计2实时监控温度，并根据工作需要调节介质温度；将需要处理的液原料置于样品袋中置于处理液区域6中进行超声波处理。

图3为本发明的逆流超声处理设备，该设备配有超声波控制器2，控制超声参数，聚能式超声波探头1对进料口4进入超声杯型腔3的物料进行处理，超声的同时启动循环泵5对料液进行循环，6为盛液器，7为出料口。

实施例1、小麦胚芽复合酶解物的制备

(1)小麦胚芽粉的制备

1)红外灭酶干燥

取新鲜小麦胚芽采用催化式红外干燥机调节小麦胚芽的水分含量，将样品放在铁丝网制成的样品盘(直径20cm)中，置于红外发生器正下方；物料厚度3mm，辐射距离30cm；干燥过程中，样品重量通过天平在线实时记录，根据麦胚初始重量与初始水分含量计算得出麦胚最终水分含量，干燥后麦胚的含水量为3％；

2)色选

将干燥过的小麦胚芽放入色选机中，原料中的黑点颗粒或其他杂质等有害颗粒被色选机基本清除，清除率为95.0％；

3)超微粉碎

将小麦胚芽进行超微粉碎，采用气流式超微粉碎方法，粉碎5分钟，得到粒径为25微米的均匀细腻粉体，即为小麦胚芽粉。

4)超声辅助纤维素酶酶解：按质量比为1:1的比例将粉碎的小麦胚芽(1000g)与水(1000g)混合成悬浮液，加热至60℃，调节pH至5.5，采用纤维素酶在60℃条件下酶解120min，加酶量按照酶的酶活与底物的质量比为100u/g；酶解的同时进行双频同步超声处理，超声频率为：20/28kHz；超声功率密度40W/L；超声脉冲工作时间10s；脉冲间歇时间3s。超声时间与酶解时间相同；

5)扫频超声辅助蛋白酶酶解：调节pH到8.5，降温至50℃，再按照500u/g加入Alcalase碱性蛋白酶，迅速进行双频扫频模式超声处理，酶解时间40min。双频扫频超声工作时固定上下板间距为8cm，扫频周期400s，间歇比1:1(超声10s，间歇10s)，上下每块振板功率为600W。双频频率组合为：40kHz/68kHz。

6)超声辅助风味蛋白酶酶解：调节pH到5.5，降温至40℃，再按照400u/g加入风味蛋白酶，迅速进行逆流脉冲超声辅助酶解，酶解时间60min。逆流脉冲超声辅助酶解的具体参数为脉冲宽度1s、脉冲间隔1s、超声功率密度50W/L；超声频率20kHz，料液以逆流循环的方式通过超声探头；

7)酶解反应结束后，将酶解液迅速升温至80℃并保持20分钟，然后降温至50℃，并加入按照小麦胚芽与麦芽糊精为1:1的质量比加入麦芽糊精搅拌均匀，通过高压均质机进行均质三次，每次的压力分别为40兆帕，50兆帕，55兆帕，均质时间分别为10min，15min，10min。收集几次酶解液；最后进行喷雾干燥，喷雾干燥的工艺条件为：进风口温度160～200℃，出风口温度为70～100℃，得小麦胚芽酶解物产品。

(2)玉米胚芽酶解物的制备：

1)玉米胚芽稳定化处理；采取微波干燥，玉米胚芽均匀的维持物料层均匀的铺成厚度1cm厚薄层，以保证受热均匀，进行微波加热灭酶同时微波干燥，微波额定功率2kW，处理量每小时约30kg玉米胚芽；处理后玉米胚芽的含水量小于5％；

2)色选机筛选；将干燥过的玉米胚芽放入色选机中，清除率大于99％；

3)超微粉碎：将干燥过的玉米胚芽利用机械剪切式超微粉碎使之破碎，从而将玉米胚芽颗粒粉碎至小于25微米的粉体；粉碎时间为10分钟；

4)超声辅助纤维素酶酶解：按质量比为1:1的比例将粉碎的玉米胚芽(1000g)与水(1000g)混合成悬浮液，加热至55℃，调节pH至6.0，采用纤维素酶在55℃条件下酶解100min，加酶量按照酶的酶活与底物的质量比为600u/g；酶解的同时进行扫频模式超声处理，双频扫频超声工作时固定上下板间距为10cm，扫频周期300s，间歇比2:1(超声10s，间歇5s)，上下每块振板功率为600W。双频频率组合为：40kHz/22kHz。超声时间与酶解时间相同；

5)多模式超声辅助蛋白酶酶解：调节pH到7.0，降温至40℃，再按照1800u/g加入中性蛋白酶，迅速进行多频模式超声处理，三频顺序超声处理的超声波频率组合为：28/35/40kHz。超声功率密度30W/L；超声脉冲工作时间10s；脉冲间歇时间3s。酶解时间60min。

6)风味蛋白酶酶解：调节pH到6.0，降温至45℃，再按照1000u/g加入风味蛋白酶，进行酶解，酶解时间60min。

7)酶解反应结束后，将酶解液迅速升温至75℃并保持30分钟，然后降温至55℃，并加入按照玉米胚芽与麦芽糊精为1:1的质量比加入麦芽糊精搅拌均匀，通过高压均质机进行均质三次，每次的压力分别为50兆帕，40兆帕，50兆帕，均质时间分别为15min，20min，10min；收集几次的酶解液，最后进行喷雾干燥，喷雾干燥的工艺条件为：进风口温度160～200℃，出风口温度为70～100℃，得玉米胚芽酶解物产品。

(3)大米胚芽酶解物的制备：

1)热风干燥

取大米胚芽放入热风干燥箱中，采用50℃热风干燥，得到的大米胚芽水分含量为5％；

2)色选

将经过热风干燥后的大米胚芽放入色选机中，原料中的黑点颗粒或其他杂质等有害颗粒被色选机基本清除，清除率为95.0％；

3)超微粉碎：将干燥过的大米胚芽利用磨介式粉碎使之破碎，从而将大米胚芽颗粒粉碎至小于20微米的粉体；粉碎时间为15分钟；

4)超声辅助纤维素酶酶解：按质量比为1:8的比例将粉碎的大米胚芽(200g)与水(1600g)混合成悬浮液，加热至50℃，调节pH至6.0，采用纤维素酶在50℃条件下酶解60min，加酶量按照酶的酶活与底物的质量比为200u/g；酶解的同时进行多频模式超声处理，三频同步超声处理，三频或同步超声处理的超声波频率组合为：35/28/40kHz。超声功率密度30W/L；超声脉冲工作时间10s；脉冲间歇时间3s。超声时间与酶解时间相同；

5)逆流脉冲超声辅助蛋白酶酶解：调节pH到8.0降温至40℃，再按照1200u/g加中性蛋白酶，采用逆流脉冲超声辅助酶解，具体参数为脉冲宽度2s、脉冲间隔1s、超声功率80W/L、超声频率28kHz，料液以逆流循环的方式通过超声探头，超声时间45min；

6)风味蛋白酶酶解：调节pH到6.0，降温至45℃，再按照900u/g加入风味蛋白酶，进行酶解，酶解时间45min。

7)酶解反应结束后，将酶解液迅速升温至70℃并保持20分钟，然后降温至50℃，并加入按照大米胚芽与麦芽糊精为1:1的质量比加入麦芽糊精搅拌均匀，通过高压均质机进行均质三次，每次的压力分别为40兆帕，45兆帕，50兆帕，均质时间分别为10min，20min，30min；收集几次酶解物，最后进行喷雾干燥，喷雾干燥的工艺条件为：进风口温度160～200℃，出风口温度为70～100℃，得大米胚芽酶解物产品。

取上述小麦胚芽酶解物：300g；玉米胚芽酶解物：200g；大米胚芽酶解物：50g。混合包装即可得到小麦胚芽酶解物为主的谷物胚芽酶解物功能食品。

实施例2、小麦胚芽复合酶解物的制备

(1)小麦胚芽粉的制备

1)红外灭酶干燥

取新鲜小麦胚芽采用催化式红外干燥机调节小麦胚芽的水分含量，将样品放在铁丝网制成的样品盘(直径20cm)中，置于红外发生器正下方；物料厚度3mm，辐射距离30cm；干燥过程中，样品重量通过天平在线实时记录，根据麦胚初始重量与初始水分含量计算得出麦胚最终水分含量，干燥后麦胚的含水量为3％；

2)色选

将干燥过的小麦胚芽放入色选机中，原料中的黑点颗粒或其他杂质等有害颗粒被色选机基本清除，清除率为95.0％；

3)超微粉碎

将小麦胚芽进行超微粉碎，采用气流式超微粉碎方法，粉碎30分钟，得到粒径为10微米的均匀细腻粉体，即为小麦胚芽粉。

4)超声辅助纤维素酶酶解：按质量比为1:10的比例将粉碎的小麦胚芽(1000g)与水(10kg)混合成悬浮液，加热至60℃，调节pH至5.5，采用纤维素酶在60℃条件下酶解240min，加酶量按照酶的酶活与底物的质量比为200u/g；酶解的同时进行三频同步超声处理，超声频率为：20/28/40kHz；超声功率密度100W/L；超声脉冲工作时间10s；脉冲间歇时间3s。超声时间与酶解时间相同；

5)扫频超声辅助蛋白酶酶解：调节pH到8.5，降温至60℃，再按照1800u/g加入Alcalase碱性蛋白酶，迅速进行双频扫频模式超声处理，酶解时间120min。双频扫频超声工作时固定上下板间距为8cm，扫频周期400s，间歇比1:1(超声10s，间歇10s)，上下每块振板功率为600W。双频频率组合为：33kHz/28kHz。

6)超声辅助风味蛋白酶酶解：调节pH到5.5，降温至40℃，再按照4000u/g加入风味蛋白酶，迅速进行逆流脉冲超声辅助酶解，酶解时间240min。逆流脉冲超声辅助酶解的具体参数为脉冲宽度5s、脉冲间隔5s、超声功率密度80W/L；超声频率20kHz，料液以逆流循环的方式通过超声探头；

7)酶解反应结束后，将酶解液迅速升温至80℃并保持20分钟，然后降温至50℃，并加入按照小麦胚芽与麦芽糊精为1:1的质量比加入麦芽糊精搅拌均匀，通过高压均质机进行均质三次，每次的压力分别为40兆帕，50兆帕，55兆帕，均质时间分别为10min，15min，10min。收集几次酶解液；最后进行喷雾干燥，喷雾干燥的工艺条件为：进风口温度160～200℃，出风口温度为70～100℃，得小麦胚芽酶解物产品。

(2)玉米胚芽酶解物的制备：

1)玉米胚芽稳定化处理；采取微波干燥，玉米胚芽均匀的维持物料层均匀的铺成厚度1cm厚薄层，以保证受热均匀，进行微波加热灭酶同时微波干燥，微波额定功率2kW，处理量每小时约30kg玉米胚芽；处理后玉米胚芽的含水量小于5％；

2)色选机筛选；将干燥过的玉米胚芽放入色选机中，清除率大于99％；

3)超微粉碎：将干燥过的玉米胚芽利用机械剪切式超微粉碎使之破碎，从而将玉米胚芽颗粒粉碎至小于25微米的粉体；粉碎时间为30分钟；

4)超声辅助纤维素酶酶解：按质量比为1:1的比例将粉碎的玉米胚芽(1000g)与水(1000g)混合成悬浮液，加热至55℃，调节pH至6.0，采用纤维素酶在55℃条件下酶解100min，加酶量按照酶的酶活与底物的质量比为600u/g；酶解的同时进行扫频模式超声处理，双频扫频超声工作时固定上下板间距为10cm，扫频周期300s，间歇比2:1(超声10s，间歇5s)，上下每块振板功率为600W。双频频率组合为：40kHz/22kHz。超声时间与酶解时间相同；

5)多模式超声辅助蛋白酶酶解：调节pH到7.0，降温至40℃，再按照1800u/g加入中性蛋白酶，迅速进行多频模式超声处理，三频顺序超声处理的超声波频率组合为：28/35/40kHz。超声功率密度30W/L；超声脉冲工作时间10s；脉冲间歇时间3s。酶解时间60min。

6)风味蛋白酶酶解：调节pH到6.0，降温至45℃，再按照1000u/g加入风味蛋白酶，进行酶解，酶解时间60min。

7)酶解反应结束后，将酶解液迅速升温至75℃并保持30分钟，然后降温至55℃，并加入按照玉米胚芽与麦芽糊精为1:1的质量比加入麦芽糊精搅拌均匀，通过高压均质机进行均质三次，每次的压力分别为50兆帕，40兆帕，50兆帕，均质时间分别为15min，20min，10min；收集几次的酶解液，最后进行喷雾干燥，喷雾干燥的工艺条件为：进风口温度160～200℃，出风口温度为70～100℃，得玉米胚芽酶解物产品。

(3)大米胚芽酶解物的制备：

1)热风干燥

取大米胚芽放入热风干燥箱中，采用50℃热风干燥，得到的大米胚芽水分含量为5％；

2)色选

将经过热风干燥后的大米胚芽放入色选机中，原料中的黑点颗粒或其他杂质等有害颗粒被色选机基本清除，清除率为95.0％；

3)超微粉碎：将干燥过的大米胚芽利用磨介式粉碎使之破碎，从而将大米胚芽颗粒粉碎至小于20微米的粉体；粉碎时间为20分钟；

4)超声辅助纤维素酶酶解：按质量比为1:15的比例将粉碎的大米胚芽(200g)与水(3000g)混合成悬浮液，加热至50℃，调节pH至6.0，采用纤维素酶在50℃条件下酶解120min，加酶量按照酶的酶活与底物的质量比为400u/g；酶解的同时进行多频模式超声处理，双频同步超声处理，双频同步超声处理的超声波频率组合为：35/40kHz。超声功率密度30W/L；超声脉冲工作时间10s；脉冲间歇时间3s。超声时间与酶解时间相同；

5)逆流脉冲超声辅助蛋白酶酶解：调节pH到8.0降温至50℃，再按照1200u/g加中性蛋白酶，采用逆流脉冲超声辅助酶解，具体参数为脉冲宽度10s、脉冲间隔5s、超声功率80W/L、超声频率28kHz，料液以逆流循环的方式通过超声探头，超声时间90min；

6)风味蛋白酶酶解：调节pH到6.0，降温至45℃，再按照1200u/g加入风味蛋白酶，进行酶解，酶解时间60min。

7)酶解反应结束后，将酶解液迅速升温至70℃并保持20分钟，然后降温至50℃，并加入按照大米胚芽与麦芽糊精为1:1的质量比加入麦芽糊精搅拌均匀，通过高压均质机进行均质三次，每次的压力分别为40兆帕，45兆帕，50兆帕，均质时间分别为10min，20min，30min；收集几次酶解物，最后进行喷雾干燥，喷雾干燥的工艺条件为：进风口温度160～200℃，出风口温度为70～100℃，得大米胚芽酶解物产品。

取上述小麦胚芽酶解物：600g；玉米胚芽酶解物：300g；大米胚芽酶解物：150g。混合包装即可得到小麦胚芽酶解物为主的谷物胚芽酶解物功能食品。

实验一 小麦胚芽酶解物抗氧化活性实验：

1、样品预处理步骤：分别取1g小麦胚芽酶解物，震荡均匀溶于10mL蒸馏水中，3000转/min下离心10min，取上清液，稀释至同一浓度(1mg/mL)，测定其抗氧化活性。

2、方法：采用ABTS+自由基清除率，DPPH清除率以及铁离子螯合能力三个指标判定小麦胚芽酶解物的抗氧化活性。

(1)ABTS⁺自由基清除率：

试剂配置：将7mM ABTS储备液和2.45mM高硫酸钾(最终浓度)混合。在室温，避光下静置12-16h，形成ABTS⁺自由基工作液；使用前用0.2M磷酸缓冲液(pH 7.4)稀释，使其在734nm处吸光度值为0.70±0.02。

标准曲线：20μL的Trolox(0-3mM)与1980μL的ABTS⁺震荡混匀，30℃下反应10min后在734nm测吸光度值。同时以超纯水为空白，建立显示ABTS⁺自由基清除率与Trolox浓度之间关系的标准曲线，公式如下。

式中：A_b—空白吸光度值；

A_s—样品吸光度值；

样品分析：20μL样品(浓度根据活性调整，使清除率在标准曲线范围内)与1980μL的ABTS⁺震荡混匀，30℃下反应10min，后在734nm处测吸光度值，以超纯水为空白，计算ABTS⁺自由基清除率，对照标曲得到以Trolox当量(μM)表示结果。

(2)DPPH清除率

试剂配置：用无水乙醇溶解DPPH配成1mmol/L的溶液，避光冷藏放置。使用时用无水乙醇稀释10倍后使用(0.1mmol/L)。

样品测定：将1.5mL样品与等体积0.1mmol/L的DPPH乙醇溶液震荡混合于30℃条件下反应30min后在517nm处测定吸光度值。同时，以样品溶剂作为空白计算DPPH清除率，公式如下。

式中：A_b—空白吸光度值；

A_s—样品吸光度值；

(3)铁离子螯合能力：

试剂：2mM FeCl₂溶液，5mM ferrozine溶液

步骤：取1mL样品溶液与0.05mL的2mM FeCl₂溶液，1.85mL超纯水混合，反应3min后；加入0.1mL的5mM ferrozine溶液，均匀混合后在30℃条件下反应10min；在562nm下测定反应液的吸光度值，并以超纯水作对照，公式如下。

式中：A_b—空白吸光度值；

A_s—样品吸光度值；

3、试验结果

本发明中小麦胚芽复合酶解物具有抗氧化活性，1mg/mL小麦胚芽复合酶解物对ABTS⁺自由基清除率(％)达到46.2％；DPPH自由基清除率达到71.1％，铁离子螯合率得到84.4％；说明小麦胚芽复合酶解物具有很强的抗氧化能力。可以制备成小麦胚芽酶解物为主的谷物胚芽酶解物功能食品。