孜然的综合利用方法及所得产物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于农产品深加工技术领域，具体涉及一种孜然的综合利用方法。
【背景技术】
[0002] 孜然，又称孜然芹、安息孜然、安息茴香等，是伞形科孜然芹属一年生或两年生草 本植物，果实呈长圆形，有强烈的芳香气味。原产于地中海地区，在印度、伊朗、土耳其等地 广泛种植，我国新疆和甘肃是孜然的主要生产基地，种植面积和产量约占全国份额的70%。 孜然果实常以籽粒形式或被研成粉末作为食品调味；其果实也可入药，具有醒脑通脉、降火 平肝等功效，也可以用于治疗消化不良、胃寒腹痛、肾虚便频等症状。
[0003] 孜然籽粒中含有3% -4%的精油、15%左右的脂肪、20%左右的蛋白质、4% -5% 的总黄酮和30% -40%的膳食纤维，也含有钾、钙、镁、铁等矿物元素和多种维生素以及人 体所需的多种氨基酸，营养价值很高。目前，孜然收割后一般只有籽粒或粉末被作为调味品 使用，产品形式单一，价格较低，不利于农民增收和企业创造价值。
[0004] 与此同时，孜然在生产及收获时会产生大量秸杆，除了极少的一部分作为动物饲 料之外，大部分当作废弃物直接丢掉或焚烧，造成了严重的资源浪费和环境污染，也成为困 扰企业的一大难题。如果能将孜然秸杆中的膳食纤维等成分充分利用，将极大提高孜然加 工附加值，从而有利地促进孜然加工业的健康发展。因此急需一种经济高效、环境友好的孜 然籽粒、枝叶及秸杆的综合利用方法。
【发明内容】
[0005] 针对本领域存在的不足之处，本发明的目的是提出一种孜然整体植株的综合利用 方法。
[0006] 本发明的另一目的是提出综合利用方法中得到的产物。
[0007] 实现本发明上述目的技术方案为：
[0008] 一种孜然的综合利用方法，其特征在于，采用超声波微波辅助水蒸气蒸馏法和酶 解-丙酮联合萃取方法提取孜然精油和油树脂，然后采用多种工艺从脱脂孜然中提取孜然 多酚、孜然分离蛋白、孜然多肽和孜然膳食纤维；并采用高压均质辅助酶解法从孜然秸杆中 提取膳食纤维；实现孜然植株的籽粒、枝叶及秸杆的全利用。
[0009] 所述的方法，包括如下步骤：
[0010] 1)孜然籽粒与水以1 :3-1 :5质量体积比混合后，在超声波30-50kHz，微波30-60W 下预处理10-30min ;然后将经过超声波微波处理的孜然籽粒进行蒸馏法提取，提取温度为 96-100 °C，将得到的油分收集、包装，即得孜然精油。
[0011] 2)将步骤1)提取精油后剩下的孜然籽粒残渣晾干或烘干至其水分含量为 8% -10%后粉碎，取粉碎后粉末与pH4. 0-6. 0的醋酸钠缓冲溶液以1 :10质量体积比混合 摇匀，按酶与底物浓度比加入0.5 % -5 %的木聚糖酶和纤维素酶混合酶液，45-55°C酶解 30-180min，离心分离4000-8000g (离心力单位，以g表示）离心10-30min，所得沉淀用于提 取孜然油树脂，上清液保存备用。
[0012] 将酶解后得到的沉淀烘干、粉碎后过30-70目筛网（沉淀烘干后会结块，所以需要 粉碎），按固液比1 :2_1 :5加入丙酮提取，然后离心分离，所得上清液采用蒸发的方法使丙 酮挥发去除，所得深绿色粘稠状液体即为孜然油树脂。
[0013] 3)将步骤2)加入丙酮后离心分离得到的残渣与65% -70%乙醇以1 :10-1:20比 例混合后，超声提取10-60min，然后离心分离，收集上清液，残渣按上述方法重复提取2-3 次，合并提取液，蒸发去除乙醇，即得孜然多酚粗提液。
[0014] 4)将步骤3)得到的多酚粗提液冻干后得到孜然多酚粗提粉，用pH 3-4. 5的HC1 溶液将孜然多酚粗提粉配制为多酚含量为〇. 2-2. Omg CAE/mL (CAE/mL为多酚含量单位，表 示为mg绿原酸当量/mL样品溶液）的溶液，然后上样到层析柱，填料选用AB-8大孔树脂，解 吸液流速为〇. 25-2. 50BV/h，吸附温度为25-35°C，将洗脱出来的多酚溶液进行收集，冻干， 即得孜然多酚。
[0015] 5)将步骤3)提取多酚后剩下的残渣45-55°C烘干、粉碎后过30-70目筛网，然后 与磷酸盐缓冲液（pH 8)以1 :10-1 :40比例混合后，在30-40°C条件下搅拌提取l_3h，离心 分离，收集上清液，超滤浓缩，冻干，即得孜然分离蛋白。
[0016] 6)将步骤5)得到的孜然分离蛋白，按酶与底物浓度比（1-6) :100加入蛋白酶，置 于超高压设备中，100-400MPa、40-60°C处理5-15min后，沸水浴加热10-15min以钝化蛋白 酶的活性，离心分离，收集上清液，60-65°C旋转蒸发去除水分，得到的浓缩液冻干，即为孜 然多肽。
[0017] 7)将步骤2)得到的上清液和步骤6)离心后得到的沉淀合并后，加入质量分数为 85-99%、预热至60°C的乙醇静置后离心，收集沉淀于烘箱中45-55°C烘干后，粉碎，即得膳 食纤维。
[0018] 8)将孜然收获时剩下的孜然枝叶和秸杆粉碎后过30-70目筛，与pH7. 0-8. 0的磷 酸盐缓冲液以1 :1〇_1 :30比例混合后，采用高压均质机100-350bar循环均质1-5次，然后 按酶与底物浓度比（1-2. 5) :100加入蛋白酶，50-65°C条件下酶解120-240min后，沸水浴保 持10-15min以钝化蛋白酶的活性，离心分离，所得沉淀45-55°C烘干后，粉碎，即为孜然秸 杆膳食纤维。
[0019] 其中，步骤1)中的提取时间可以为30min。
[0020] 所述的质量体积比单位可以是g/mL、kg/L、吨/m3。
[0021] 其中，步骤2)中，木聚糖酶：纤维素酶=1 :1-2:1。步骤2)中将步骤1)提取精油后 剩下的孜然籽粒残渣晾干或烘干至其水分含量为8% -10 %后粉碎至粒径尺寸< 400 ym。
[0022] 优选地，所述步骤2)中，将酶解后得到的沉淀烘干、粉碎后过30-70目筛网，按固 液比1 :2-1 :5加入丙酮，室温下以转速100-150rpm搅拌提取30-60min，4000-8000g离心 10_30min 分离。
[0023] 其中，所述步骤2)中，烘干的温度为45_55°C。
[0024] 其中，所述步骤3)中，残渣45-55°C烘干至水分含量为8%-10%后粉碎后过 30-70目筛网，然后与乙醇混合，在超声波45-55kHz、微波100-150W下提取10-60min。
[0025]其中，步骤3)、步骤5)、步骤6)和步骤8)离心分离的条件为：4000-8000g下离心 分离 10_30min。
[0026]其中，所述步骤4)中，层析柱的解吸液流速为0. 25-2. 50BV/h，吸附温度为 25-35°C，吸附时间为1-3. 5h ;吸附达到平衡后，采用65-75 %的乙醇溶液进行解吸，解吸液 流速为〇. 3-2. 5BV/h，解吸液用量为3-4BV。
[0027] 其中，所述步骤6)中，孜然分离蛋白加入酶之前调节pH值，调节的方法为与pH 7. 0-8. 0的磷酸盐缓冲液以1 :10质量体积比混合。
[0028] 其中，所述步骤6)中，上清液和沉淀合并后，加入预热至60°C、95%乙醇，室温静 置lh后离心。
[0029] 优选地，所述步骤7)中将上清液和沉淀合并后，加入质量分数为85-99%、预热至 60°C的乙醇溶液静置后离心，体积比例为乙醇溶液：（上清液+沉淀）=1:2-1:4。
[0030] 本发明提出的综合利用方法制备得到的产物。
[0031] 本发明的有益效果在于：
[0032] 1)本发明可以从孜然籽粒中提取孜然精油、孜然油树脂、孜然多酚、孜然分离蛋 白、孜然多肽、孜然膳食纤维，从孜然秸杆中提取得到孜然秸杆膳食纤维，有效避免了资源 浪费和环境污染，实现了孜然的全面利用；
[0033] 2)本发明得到的7种产品不仅可以丰富市场产品，而且可以提高孜然的