一种玉米中淀粉纤维干法绿色深度降解产物及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于食品加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 玉米亦称苞米，禾本科，一年生草本植物，是世界上分布最广泛的粮食作物之一， 种植面积仅次于小麦和水稻而居第三位。种植范围从北炜58° (加拿大和俄罗斯）至南 炜40° (南美）。我国是玉米黄金带，玉米是我国主要农作物之一，产量居世界第二位，是 我国重要的粮食、饲料与化工原料。按其淀粉组成及口感特征有普通粮食及工业用玉米、黏 糯玉米、甜玉米等。中国传统医学研宄表明：玉米味甘性平，具有调中开胃，益肺宁心，清湿 热，利肝胆等功能。每100克玉米含热量106千卡、蛋白质4. 0克、脂肪1. 2克、碳水化合物 22. 8克及丰富维生素、膳食纤维、矿物质等。玉米的淀粉含量约70%左右，还有约20%左右 的非淀粉组分主要是蛋白质、油脂、维生素、膳食纤维、矿物质等，这些非淀粉组分具有较高 的生物活性，对人体健康具有重要作用。现代医学及营养学研宄结果表明，玉米中丰富的亚 油酸和维生素 E，具有降低胆固醇水平、减少动脉硬化发生等作用；玉米含有的谷胱甘肽， 具有预防人体罹患癌症的功能；玉米含有的微量元素硒能加速人体内氧化物分解，抑制恶 性肿瘤；玉米含有丰富的膳食纤维，比精米、精面高4-10倍，能促进肠蠕动，加速有有毒有 害物质的排除，可减少结肠癌的发生；玉米含有丰富的胡萝卜素及玉米黄素，不但可以延缓 眼睛老化，还具有防癌作用。我国人口众多、人均耕地面积少，属于粮食进口大国。因此玉 米籽粒全利用技术的开发是玉米资源健康可持续发展利用的必由之路。
[0003] 当前我国玉米主要用于饲料和化工产品生产原料，用于口粮及食品工业的玉米大 约占玉米总产量的5%左右，仅为250万吨左右。淀粉重要的食品及化工原料，如淀粉糖及化 工醇等产品，淀粉糖是化工醇等产品的原料。而淀粉的主要来源是玉米。目前玉米淀粉的 生产都是将玉米用〇. 3%亚硫酸浸渍后，通过破碎、过筛、沉淀、干燥、磨细等工序而制成。然 后以玉米淀粉为原料生产淀粉糖及其下游产品。目前的亚硫酸浸泡法生产淀粉，用水量大， 污染严重，并且具有极高营养价值的玉米的非淀粉组分被严重破坏，再利用价值极低，导致 造成玉米淀粉及其相关产品的成本升高，玉米附加值低，严重影响玉米经济的健康发展。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种玉米中淀粉纤维干法绿色深度降解产物及方法，以解决玉米亚硫 酸浸泡生产玉米淀粉进而制备玉米淀粉糖、化工醇时存在的用水量大，污染严重，并且具有 极高营养价值的玉米的非淀粉组分被严重破坏，再利用价值极低的问题。
[0005] 本发明采取的技术方案是，包括下列步骤： (一）玉米籽粒筛选除杂、流化浸润 将成熟玉米籽粒经过风选、磁选处理除去皮壳、杂草、砂石及金属杂质，为了有利于破 碎及成分浸提，将玉米籽粒悬浮于圆周循环运动的流动水中，水流速率5~lOm/s，温度 28~40°C，处理时间50~120min，进行流化浸润处理，使玉米籽粒在流水中湍动过程的同 时发生碰撞，使玉米籽粒软化，取出，沥净水分，备用； (二） 深度冷冻、脱皮提胚及冷冻脆化破碎 软化的玉米籽粒置于-40~-60°C条件下冻结，冻结时间1~3d，当玉米籽粒中心温度 达到-40~-60°C时取出，常温下缓化至-22~-30°C进行保温冷冻破碎脱皮提胚，将脱皮 提胚后的玉米糁进一步辊压研磨，得到粒度为80~120目的玉米粉，备用； (三） 高温高压深度降解、分离 将步骤(二）得到的玉米粉采用微波能解冻升温至25~30°C，加水调整玉米粉粉乳质 量浓度为25%~60%，然后于温度190~220°C高温高压剪切降解处理，使玉米粉中含有的 淀粉及纤维多糖类物质发生崩解而深度降解，将降解产物与水按质量比1 : (8~12)加入 洁净水调成粉乳，通过100目~120目孔径筛过滤分离，得到的过滤液即为玉米深度降解产 物。
[0006] 本发明还包括步骤（四)，之后于60°C条件下浓缩得到质量浓度30%~85%的产品。
[0007] 本发明所述玉米原料为普通粮食及工业用玉米的成熟籽粒。
[0008] 本发明得到的玉米深度降解产物，其主要成分为麦芽糖、葡萄糖、低聚糖、糊精，且 经检测此产品中不含淀粉、纤维。
[0009] 本发明得到的玉米深度降解产物可作为生产玉米淀粉糖、化工醇的原料。
[0010] 本发明改变了目前玉米亚硫酸浸泡生产玉米淀粉进而制备玉米淀粉糖、化工醇的 落后工艺，在获得玉米淀粉降解产物的同时，最大限度保留玉米非淀粉营养组分的营养价 值及生物活性，实现玉米全籽粒高效利用，拓宽玉米的应用领域，提高玉米的经济效益与社 会效益。
[0011] 本发明优点是采用流化浸润、深度冷冻、冷冻脆化粉碎、高温高压深度降解等技 术，使其玉米中的主要成分玉米淀粉及纤维发生深度降解，生成的降解产物中不含淀粉、纤 维，主要成分为麦芽糖、葡萄糖、低聚糖、糊精。本发明简化了玉米淀粉、淀粉糖及其下游产 品的生产工艺，摒弃传统玉米淀粉及其下游产品生产中玉米籽粒必需经亚硫酸浸泡的落后 工艺，产品生产中无化学污染、无废弃物产生、操作方便。
【附图说明】
[0012] 图1是混合标准葡萄糖和麦芽低聚糖色谱图； 图2是本发明玉米深度降解产物的低聚糖组成分析色谱图。
【具体实施方式】
[0013] 实施例1 包括下列步骤： (一） 玉米籽粒筛选除杂、流化浸润 将成熟玉米籽粒经过风选、磁选处理除去皮壳、杂草、砂石及金属杂质，为了有利于破 碎及成分浸提，将玉米籽粒悬浮于圆周循环运动的流动水中，水流速率5m/s，温度28°C，处 理时间120min，进行流化浸润处理，使玉米籽粒在流水中湍动过程的同时发生碰撞，使玉米 籽粒软化，取出，沥净水分，备用； (二） 深度冷冻、脱皮提胚及冷冻脆化破碎 软化的玉米籽粒置于-40°C条件下冻结，冻结时间3d，当玉米籽粒中心温度达到-40°C 时取出，常温下缓化至-22°C进行保温冷冻破碎脱皮提胚，将脱皮提胚后的玉米糁进一步辊 压研磨，得到粒度为80目的玉米粉，备用； (三）高温高压深度降解、分离 将步骤(二)得到的玉米粉采用微波能解冻升温至25°C，加水调整玉米粉粉乳质量浓度 为25%，然后于温度190°C高温高压剪切降解处理，使玉米粉中含有的淀粉及纤维多糖类物 质发生崩解而深度降解，将降解产物与水按质量比1 : 8加入洁净水调成粉乳，通过100目 孔径筛过滤分离，得到的过滤液即为玉米深度降解产物； 本发明还包括步骤（四），之后于60°C条件下浓缩得到质量浓度30%的产品。
[0014] 本发明所述玉米原料为普通粮食及工业用玉米的成熟籽粒。
[0015] 实施例2 包括下列步骤： (一） 玉米籽粒筛选除杂、流化浸润 将成熟玉米籽粒经过风选、磁选处理除去皮壳、杂草、砂石及金属杂质，为了有利于破 碎及成分浸提，将玉米籽粒悬浮于圆周循环运动的流动水中，水流速率lOm/s，温度40°C， 处理时间50min，进行流化浸润处理，使玉米籽粒在流水中湍动过程的同时发生碰撞，使玉 米籽粒软化，取出，沥净水分，备用； (二） 深度冷冻、脱皮提胚及冷冻脆化破碎 软化的玉米籽粒置于_60°C条件下冻结，冻结时间ld，当玉米籽粒中心温度达到-60°C 时取出，常温下缓化至-30°C进行保温冷冻破碎脱皮提胚，将脱皮提胚后的玉米糁进一步辊 压研磨，得到粒度为120目的玉米粉，备用； (三） 高温高压深度降解、分离 将步骤(二)得到的玉米粉采用微波能解冻升温至30°C，加水调整玉米粉粉乳质量浓度 为60%，然后于温度220°C高温高压剪切降解处理，使玉米粉中含有的淀粉及纤维多糖类物 质发生崩解而深度降解，将降解产物与水按质量比1 : 12加入洁净水调成粉乳，通过120 目孔径筛过滤分离，得到的过滤液即为玉米深度降解产物； 本发明还包括步骤（四），之后于60°C条件下浓缩得到质量浓度85%的产品。
[0016] 本发明所述玉米原料为普通粮食及工业用玉米的成熟籽粒。
[0017] 实施例3 包括下列步骤： (一） 玉米籽粒筛选除杂、流化浸润 将成熟玉米籽粒经过风选、磁选处理除去皮壳、杂草、砂石及金属杂质，为了有利于破 碎及成分浸提，将玉米籽粒悬浮于圆周循环运动的流动水中，水流速率7. 5m/s，温度34°C， 处理时间85min，进