专利名称：利用连续逆流超声波设备提取米糠多糖的方法
技术领域：
本发明属于现代生物技术范畴。
背景技术：
在我国，利用新鲜米糠提取米糠多糖，一般采用热水浸取、酶解、乙醇沉析方法，该方法采用间歇工艺。存在不足是，选用的酶制剂活性低、效果差，既影响产品质量，也影响产品的后步精制，收率不高，生产周期较长，提取米糠多糖的糠渣未能综合利用，产品单一
发明内容
为了克服上述存在的不足和问题，本发明的目的是要提供一种利用连续逆流超声波设备提取米糠多糖的方法，选用高效耐高温a-淀粉酶和耐高温糖化酶，确定合适酶制剂加入量、适宜的PH值以及逆流连续萃取时最佳控制温度。既缩短了反应时间，又提高了产品收率，所得的产品质量较好，用提取米糠多糖后的糠渣，生产米糠营养素和米糠膳食纤维，达到米糠全部利用，生产过程无废渣排出。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，利用连续逆流超声波设备萃取米糠多糖，实现米糠多糖连续化生产；选用耐高温高效a-水解酶和耐高温高效糖化酶，通过确定合理的操作参数PH值为5. 0，温度控制在85°C，最佳酶制剂添加量，耐高温a -淀粉酶为3，000U/kg，耐高温糖化酶为6，000U/kg。米糠多糖收率> 90%，米糠多糖含量> 95% ；再充分利用提取米糠多糖后的糠渣，生产米糠营养素和米糠膳食纤维。本发明的有益效果是，采取上述各项措施之后，既保证了产品质量，又能利用生产过程的糠渣，生产米糠营养素和米糠膳食纤维，拓展了米糠综合利用途径。
下面结合附图和实施例对本发明进一部说明。附图I是本发明工艺流程图。图中I、钝化新鲜米糠，2、连续逆流超声波萃取设备，3、转鼓过滤机，4、搪瓷酶解罐，5、搪瓷糖化罐，6、离心过滤机，7、醇析罐，8、蝶式过滤机，9、低温干燥器，10、米糠多糖；11、合并蛋白凝胶的糠渣，12、胶体磨，13、蝶式离心机，14、旋液分离器组，15、滤液A储罐，16、搪瓷液化、糖化罐组，17、转鼓分离机，18、滤液B储罐，19、滤液A、B混合液贮槽，20、降膜浓缩器组，21、离心喷雾干燥机组，22、筛分包装机，23、米糠营养素，24、粗纤维滤饼，25、干燥机，26、振动筛和包装机，27、米糠膳食纤维。
具体实施例方式(I)将新鲜米糠钝化和除杂后，得钝化新鲜米糠1，备用；(2)萃取将钝化新鲜米糠I投入连续逆流超声波萃取设备2中，按质量比I 10 15加入去离子水，搅拌，用10%盐酸调介质PH = 5.0，加热至85°C，在此温度下连续萃取；(3)压滤萃取混合物送转鼓过滤机3，用少量去离子水洗涤，收集糠渣用于生产米糠营养素和米糠膳食纤维。合并洗涤液与滤液，一并贮存；(4)酶解将滤液泵入搪瓷液化罐4，加入耐高温a -淀粉酶(加入量按3，000U/kg估算)，搅拌，升温至90°C，保持PH值5. 8 6. 2，液化I小时，至碘反应检验成阴性；降温至60°C，泵入糖化罐5中加入糖化酶(加入量按6，000U/kg估算)，调节PH值3. 6 4. 0，搅拌反应I小时；冷却，调节PH值=4. 5至蛋白质凝结等电点,析出蛋白质凝胶；(5)离心过滤糖化后混合液送入离心分离器6中，离心分离，滤渣蛋白凝胶与萃取后糠渣合并,收集滤液；(6)醇析将滤液泵入搪瓷醇析罐7中，加入95%乙醇，使物料中乙醇含量达到60%以上，按I : I. 7左右加乙醇即可，搅拌混合，析出米糠多糖，直至沉淀完全； (7)过滤干燥将醇析物料送入碟式过滤机8，并用少量乙醇洗涤两次，合并滤液，回收乙醇。挥干乙醇的滤饼，送入真空干燥器9中，在40° 60°C干燥，得含糖总量95%以上的米糠多糖成品10 ；(8)将提取米糠多糖的糠渣与制取米糠多糖时析出的蛋白凝胶合并为11，适当加入去离子水，送入胶体磨12磨浆，混合浆液泵入碟式离心机13和旋液分离器14中，离心分离，分出滤液A送入储罐15，将分离出的糠渣送到搪瓷液化、糖化罐组16，加入高温a -淀粉酶和糖化酶液化、糖化；(10)向液化、糖化罐组16中先加入a -淀粉酶，a -淀粉酶是一种内切酶，能切开淀粉分子内的a-l，4键，但不能切开a_l，6键。在这种酶的作用下，米糠中淀粉很快降解成麦芽糖、麦芽三糖和分子量较大的麦芽寡糖。并且分散或溶解，这个过程称为液化，以使部分淀粉与纤维素分开。然后再加入糖化酶，糖化酶也称为淀粉a-l，4_葡萄糖苷酶，是一种外切酶。能从淀粉分子非还原端依次水解a-1，4键，直接生成葡萄糖。而葡萄糖是水溶性糖，它不仅可以降解米糠中的淀粉，而且还能直接产生为人体吸收的葡萄糖，增加米糠素营养价值，该阶段参数控制同制取米糠多糖工序；(11)过滤将水解、糖化液送入转鼓过滤机17中，得滤液B，储存于储罐18，与滤液A合并，送入混合贮槽19，然后将混合滤液送至双效降膜真空浓缩机器组20，低温浓缩，浓缩液送至真空喷雾干燥器21干燥，喷雾烘干后的成品经筛分、包装机22，即得米糠营养素23 ；(12)降膜浓缩参数控制米糠营养素属热敏性食品，因此需要采用低温真空浓缩和喷雾干燥，并且应用净化和灭菌的空气介质。本工艺采用双效降膜真空浓缩器，不仅节能，还适于热敏性有机溶液浓缩，降膜蒸发器组主要由I效和2效加热蒸发器、汽夜分离器、预热杀菌器、蒸汽喷射泵、水力喷射泵、储槽等部分组成。冷物料先经预热盘管利用二次蒸汽预热至40° 50°C,进入2效预热管,预热到60° 65°C,再到I效预热管,预热到70° 80°C，最后在加热管利用蒸汽加热到86° 96°C，并在管道中维持此温度，完成物料杀菌后，进入I效蒸发器顶部分配盘，经分配筛板均匀分布，沿加热壁呈膜状下流，浓缩，产生的二次蒸汽和浓缩液一起以切线方向进入汽液分离器。I效加热温度为83° 85°C，管内物料温度为70° 72°C，经第一次浓缩的物料用泵送入2效蒸发器顶部物料分配筛板。第I效配出的二次蒸汽一部分供2效做加热蒸汽用，另一部分供蒸汽喷射泵作动力。第2效的蒸发温度低于I效，约低(15° 20°C)，经过两次浓缩的物料浓度达到40%以上，进入储罐，浓缩液送到真空喷雾干燥器。此系统中，第2效的二次蒸汽可用于预热新鲜物料。因这种设备，热能可反复利用，属节能型设备。一般说来，蒸发Ikg水，仅耗0.44kg新的蒸 汽；(13)液化、糖化液分出的滤渣，送入干燥机25中干燥，再送入振动筛和包装机组26，得成品米糠膳食纤维27。
权利要求
1.一种利用连续逆流超声波设备提取米糠多糖的方法，其特征是选用耐高温高效a -水解酶和耐高温高效糖化酶，通过确定合理的操作参数PH值为5. O，温度控制在85°C，最佳酶制剂添加量，耐高温a -淀粉酶为3，OOOU/kg,耐高温糖化酶为6，000U/kgo米糠多糖(10)收率> 90%，米糠多糖(10)含量> 95% ;再充分利用提取米糠多糖(10)后的糠渣，生产米糠营养素(23)和米糠膳食纤维(27)。
全文摘要
一种利用连续逆流超声波设备提取米糠多糖的方法，选用高效耐高温α-淀粉酶和耐高温糖化酶，确定合适酶制剂加入量、适宜的PH值以及逆流连续萃取时最佳控制温度。既缩短了反应时间，又提高了产品收率，所得的产品质量较好，用提取米糠多糖后的糠渣，生产米糠营养素和米糠膳食纤维，达到米糠全部利用，生产过程无废渣排出，又能利用生产过程的糠渣，拓展了米糠综合利用途径。
文档编号C08B37/00GK102807629SQ20111014789
公开日2012年12月5日 申请日期2011年6月1日 优先权日2011年6月1日
发明者陈希权 申请人:鹤岗市三江平原米业集团有限公司