一种基于单螺杆挤压降低小麦面粉中麸质致敏蛋白含量的方法
【技术领域】
[0001]本发明所属领域主要为食品挤压加工技术领域，涉及一种基于单螺杆挤压降低小麦麸质致敏蛋白含量的方法。
【背景技术】
[0002]小麦是三种主要的粮食作物之一，每年产量高达6亿吨，但是小麦也是FAO报道中的八类常见的过敏食物之一。小麦麸质蛋白主要包括单体的麦醇溶蛋白(α /β、γ、ω-醇溶蛋白)和多聚体的麦谷蛋白(高分子量麦谷蛋白和低分子量麦谷蛋白)，并且麸质蛋白的摄入是引起乳糜泻的主要病因。乳糜泻是一种遗传易感者对小麦、黑麦和大麦麸质蛋白不耐受而引发的慢性肠炎疾病。它在欧美发病率达1_2%，且全球呈上升趋势。该病目前无有效疗法，严格的无麸质饮食是患者唯一的治疗方式。然而，小麦是很多人群的主食之一，且麸质蛋白作为配料已使用到多种食品生产中，因此，完全避免无麸质蛋白的饮食很难执行。另外，麦醇溶蛋白和麦谷蛋白具备良好的加工性能，是影响面团流变学特性和面粉烘焙品质的主要因素。无麸质产品因缺少这两类蛋白，致使产品的品质和口感不佳。且对于乳糜泻患者而言，严格的无麸质饮食也容易造成营养不良，需要补充足够的蛋白、维生素等营养物质。因此，制备低致敏性的小麦产品，既保障了乳糜泻患者饮食安全，又可以保证产品的营养品质和口感，具有巨大的市场价值。
[0003]食品加工是制备低致敏产品的有效途径。目前，降低小麦粉致敏性的加工包括热加工和非热加工处理两大类。其中，热加工处理有高压灭菌和烘焙处理；非热加工处理包括静态超高压、脉冲紫外光、酶法改性、梯度抛光、酸解以及γ辐射处理。在各类加工方法中，高压灭菌、脉冲紫外光、酶法改性、梯度抛光、酸解和γ辐射均能很好地降低小麦的致敏性，显示了广阔的应用前景。但是，制备低致敏性小麦制品的技术仍然匮乏，值得高度关注。
【发明内容】
[0004]本发明的主要目的在于提供一种基于单螺杆挤压降低小麦麸质致敏蛋白含量的方法，对小麦粉进行高温高压强剪切处理后挤出，突然释放至常温常压，使蛋白变性，聚合或者降解以及同其它组分发生化学反应，改变蛋白的固有功能性质，破坏麸质蛋白结构、降低其致敏性。该方法同样适合降低大麦、黑麦等麸质致敏蛋白含量。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的。
[0006]本发明所述的一种基于单螺杆挤压降低小麦麸质致敏蛋白含量的方法，包括如下步骤。
[0007](I)面粉调质:根据面粉的初始水分含量，加水调节最终面粉的水分含量为20-35%，用拌粉机搅拌15-25min，使水分混合均匀。
[0008](2)螺旋喂料:将步骤(I)所得水分调质均匀的面粉加入到螺旋喂料装置中，投料速度为25~35转/分。
[0009](3)挤压处理:采用单螺杆挤压机对调质后的面粉进行挤压处理，单螺杆挤压机的工作参数为:螺杆长径比(L/D)为195:1，螺杆压缩比为2.84:1，螺杆转数为10-70转/分，可调。挤压机第一节套筒、第二节套筒、第三节套筒、第四节套筒以及第五节套筒温度分别为 20-50 °C、50-80 °C、80-130 °C、130-200 °C、90-100 °C，温度可自控调节。
[0010](4)取样晒干粉碎，过筛得到低致敏蛋白含量的小麦面粉。
[0011]在挤压加工中，高温、高压以及高剪切力能将蛋白质分散，再使其形成新的组织结构。从物理观点来说，挤压使蛋白质分子重新排列并形成具有同方向的纤维状结构；从化学观点来看，高温、高压、高剪切和高摩擦作用使蛋白质的分子结构改变(伸展、重组)，分子表面的电荷重新分布，分子间二硫键重组以及氢键部分断裂，致使蛋白质变性。在挤压过程中，蛋白质还与其它的化合物发生一些轻微的化学反应；另外，变性的蛋白质分子在挤压机腔体内也可彼此之间发生分子间的二硫键和一些疏水键的键合，从而改变了蛋白固有的功能性质。
[0012]本发明的优点是:1、本发明所采用单螺杆挤压加工降低小麦麸质致敏蛋白的含量，操作简单，易于控制，且安全、经济。2、采用本发明专利得到的产品致敏性低，有望为乳糜泻患者提供安全可靠的低致敏食品，降低乳糜泻患者的安全风险。
【具体实施方式】
[0013]本发明将通过以下具体实施例作进一步说明。
[0014]实施例1。
[0015]1、致敏蛋白含量低的小麦面粉加工工艺。
[0016](I)称取一定质量的市购面粉，用梅特勒快速水分测定仪测定面粉的初始水分含量。加水调节面粉水分含量为30%，并用拌粉机搅拌15min，使水分混合均匀。
[0017](2)将步骤(I)所得水分调质均匀的面粉加入到螺旋喂料装置中，并调节喂料速度为25转/分。
[0018](3)设置挤压参数如下:螺杆转数为18转/分，挤压机第一节套筒、第二节套筒、第三节套筒、第四节套筒以及第五节套筒温度分别为50°C、65°C、90°C、130°C、95°C。
[0019](4)待挤压机工作稳定后，取足够多的样品，晒干，并用粉碎机粉碎，过40目筛子，密封保藏。
[0020]2、产品致敏蛋白含量检测。
[0021](I)麸质蛋白提取:准确称量50mg上述挤压后所得的样品，倒入离心管中，用于提取麸质蛋白。第一次抽提，用50%(v/v)的异丙醇抽提，超声震荡1min后，祸旋混勾30min，1000rpm离心lOmin，收集上清液(上清液I )，保留沉淀。第二次抽提，每管沉淀加入0.5ml50% 异丙醇/l%DTT/50mM Tris pH 7.5，超声震荡 lOmin，60°C加热 30min，每 5-10 min 混匀一次，1000rpm离心lOmin，收集上清液(上清液2)，弃沉淀，将上清液1、上清液2合并，14000rpm离心lmin，得上清液，即为总的麸质蛋白。
[0022](2)将提取得到的总的麸质蛋白用R5单抗夹心ELISA试剂盒检测致敏蛋白的含量，致敏蛋白含量为5.29 X 16PPm0
[0023]实施例2。
[0024]1、致敏蛋白含量低的小麦面粉加工工艺。
[0025]( I)称取一定质量的市购面粉，用梅特勒快速水分测定仪测定面粉的初始水分含量。加水调节面粉水分含量为30%，并用拌粉机搅拌20min，使水分混合均匀。
[0026](2)将步骤(I)所得水分调质均匀的面粉加入到螺旋喂料装置中，并调节喂料速度为30转/分。
[0027](3)设置挤压参数如下:螺杆转数为18转/分，挤压机第一节套筒、第二节套筒、第三节套筒、第四节套筒以及第五节套筒温度分别为50°C、65°C、90°C、150°C、95°C。
[0028](4)待挤压机工作稳定后，取足够多的样品，晒干，并用粉碎机粉碎，过40目筛子，密封保藏。
[0029]2、产品致敏蛋白含量检测。
[0030]本发明中小麦淀粉中麸质蛋白提取和致敏蛋白的含量检测方法见实例1，致敏蛋白含量为4.47 X 106ppmo
[0031]实施例3。
[0032]1、致敏蛋白含量低的小麦面粉加工工艺。
[0033](I)称取一定质量的市购面粉，用梅特勒快速水分测定仪测定面粉的初始水分含量。加水调节面粉水分含量为30%，并用拌粉机搅拌25min，使水分混合均匀。
[0034](2)将步骤(I)所得水分调质均匀的面粉加入到螺旋喂料装置中，并调节喂料速度为35转/分。
[0035](3)设置挤压参数如下:螺杆转数为18转/分，挤压机第一节套筒、第二节套筒、第三节套筒、第四节套筒以及第五节套筒温度分别为50°C、65°C、90°C、170°C、95°C。
[0036](4)待挤压机工作稳定后，取足够多的样品，晒干，并用粉碎机粉碎，过40目筛子，密封保藏。
[0037]2、产品致敏蛋白含量检测。
[0038]本发明中小麦淀粉中麸质蛋白提取和致敏蛋白的含量检测方法见实例I。致敏蛋白含量为3.1lXlO6PPm0
【主权项】
1.一种基于单螺杆挤压降低小麦面粉中麸质致敏蛋白含量的方法，其特征包括如下步骤: (1)面粉调质:根据面粉的初始水分含量，加水调节最终面粉的水分含量为20-35%，用拌粉机搅拌15-25min，使水分混合均匀； (2)螺旋喂料:将步骤(I)所得水分调质均匀的面粉加入到螺旋喂料装置中，投料速度为25-35转/分； (3)挤压处理:采用单螺杆挤压机对调质后的面粉进行挤压处理，单螺杆挤压机的工作参数为:螺杆长径比(L/D)为195:1，螺杆压缩比为2.84:1，螺杆转数为10-70转/分；挤压机第一节套筒、第二节套筒、第三节套筒、第四节套筒以及第五节套筒温度分别为20-50 0C、50-80 °C、80-130 °C、130_200°C、90-100 °C ； (4)晒干粉碎，过筛得到低致敏蛋白含量的小麦面粉。
【专利摘要】一种基于单螺杆挤压降低小麦面粉中麸质致敏蛋白含量的方法，包括如下步骤：（1）调节面粉水分含量为20-35%，混匀；（2）将混匀面粉加入到螺旋喂料装置中，投料速度为25~35转/分；（3）采用单螺杆挤压机对调质后的面粉进行挤压处理：螺杆长径比（L/D）为195:1，螺杆压缩比为2.84:1，螺杆转数为10-70转/分；挤压机第一节套筒、第二节套筒、第三节套筒、第四节套筒以及第五节套筒温度分别为20-50℃、50-80℃、80-130℃、130-200℃、90-100℃；（4）晒干粉碎，过筛得低致敏小麦面粉。本发明操作简单，易于控制，且安全、经济；产品致敏性低，有望为乳糜泻患者提供安全可靠的低致敏食品，降低乳糜泻患者的安全风险。
【IPC分类】A23L1/10, A23L1/00
【公开号】CN105124369
【申请号】CN201510440216
【发明人】陈红兵, 袁娟丽, 吕崇富, 舒恒, 高金燕
【申请人】南昌大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月24日