一种超临界CO₂体系双酶法生产速溶全脂米糠营养粉的方法

专利名称：一种超临界CO₂体系双酶法生产速溶全脂米糠营养粉的方法
技术领域：
本发明属于米糠资源加工利用技术领域，主要涉及一种从全脂米糠中制取米糠营养粉的方法。
背景技术：
我国是稻谷生产大国，稻谷年产量约2亿吨，而作为稻谷加工副产物米糠的年产量为1000万吨以上，约占世界总产量的1/3。大量的研究证明，米糠中米糠蛋白具有低过敏性、抗癌活性和保健功能；米糠油具有降低人体血清胆固醇的功能；米糠多糖具有抗肿瘤、增强免疫力和降血糖的功能；米糠植酸钙具有促进人体新陈代谢、骨骼组织生长发育等的功能；因此，米糠具有很好的市场前景。 根据国际最新米糠深加工技术表明，全脂米糠营养粉具有以下特点除含有碳水化合物外，还富含米糠油脂、蛋白质、不饱和脂肪酸、生育酚、生育三烯酚、可溶性多糖、Y-谷维醇、矿物质元素及膳食纤维，其色泽金黄，具有米香坚果味，速溶性好，是一种营养全面的产品，制得的米糠营养液既可直接用来配制饮品，也可以用作焙烤食品及保健食品的加工原料。

发明内容
本发明的目的是提供一种采用超临界酶法提取米糠营养液的方法，达到更加充分合理利用米糠资源，提高米糠利用率的效果。本发明的超临界CO2体系双酶法生产速溶全脂米糠营养粉的方法，采用两步双酶法对全脂米糠进行水解，制得营养成分含量丰富的米糠营养液，具体步骤如下
(I)取新鲜的IOg全脂米糠，按照质量比为I: f 1:5的添加量配比加入去离子水，浸泡过夜后送入胶体磨磨浆，将得到的渣液一同移入反应釜内，添加O. 2 lg的酶系(I)，在反应温度为48 56°C,水解时间为5 45 min,进行超临界水解,水解后经过沸水浴中灭酶IOmin和过滤分离,得到滤液(I )和滤洛。(2)取IOg上述滤渣与去离子水按照质量比I: f 1:5混合，再添入0.2 0. 6g的酶系(II)，在反应温度为40 80 °C，水解时间为5 45 min的条件下进行水解，水解后经过沸水浴中灭酶IOmin和过滤分离,得到滤液(II)和滤洛。(3)浓缩和喷雾烘干将所得的滤液(I )和滤液(II)混合，经过沸水浴中灭酶IOmin灭菌处理后进行旋转蒸发，得到浓缩产物，之后进行干燥制粉，制得全脂米糠营养粉。(4)所得滤渣，经干燥、粉碎、筛分后得米糠膳食纤维。本发明的超临界CO2体系双酶法生产速溶全脂米糠营养粉的方法，在超临界CO2体系内采用两种酶系对全脂米糠进行水解，与传统方法相比不仅使得酶的活力得到提高，缩短了反应时间，同时提高了米糠的水解效率，并且采用原料为全脂鲜米糠为原料，不仅保留了传统米糠营提取营养物质中的成分，还使其富含丰富的米糠油脂，增强了产物的营养保健功能。采用两步双酶体系制取全脂米糠营养液，使得产物除含有碳水化合物外，还富含油月旨、蛋白质、不饱和脂肪酸、生等多种营养物质，产物具有米香坚果味，含有米糠中的功能性油脂成分，速溶性较好，是一种营养全面的保健产品。


图I为酶系(I )水解时间对水解效率的影响；
图2为酶系(I )酶添加量对水解效率的影响；
图3为酶系(I )水添加量对水解效率的影响；
图4为酶系(I )温度对水解效率的影响；
图5为酶系(II)水解时间对水解效率的影响；
图6为酶系(II)酶添加量对水解效率的影响；
图7为酶系(II)水添加量对水解效率的影响；
图8为酶系(II)温度对水解效率的影响。
具体实施例方式具体实施方式
一本实施方式的超临界CO2体系双酶法生产速溶全脂米糠营养粉的方法包括如下步骤
(I)取新鲜的IOg全脂米糠，按照质量比为I: f 1:5的添加量配比加入去离子水，浸泡过夜后送入胶体磨磨浆，将得到的渣液一同移入反应釜内，添加O. 2^1g的酶系(I )，在反应温度为48 56°C,水解时间为5 45 min,进行超临界水解,水解后经过沸水浴中灭酶IOmin和过滤分离,得到滤液(I )和滤洛。(2)取IOg上述滤渣与去离子水按照质量比1:广1:5混合，再添入O. 2 0. 6g的酶系(II)，在反应温度为40 80 °C，水解时间为5 45 min的条件下进行水解，水解后经过沸水浴中灭酶IOmin和过滤分离,得到滤液(II)和滤洛。(3)浓缩和喷雾烘干将所得的滤液(I )和滤液(II)混合，经过沸水浴中灭酶IOmin灭菌处理后进行旋转蒸发，得到浓缩产物，之后进行干燥制粉，制得全脂米糠营养粉。(4)所得滤渣，经干燥、粉碎、筛分后得米糠膳食纤维。本实施方式中，所述酶系(I )为α -淀粉酶、糖化酶、植酸酶及木聚酶中两种酶的组合，两种酶的添加量比为1:1-1:1 5，酶系最适pH为4. 2-6. 2，最适温度为45-55°C，水解时间为10-30min ;水解时间、酶添加量、水添加量和温度对水解效率的影响效果见图1_4。本实施方式中，所述酶系(II)为植酸酶、蛋白酶、α -淀粉酶及糖化酶中两种酶的组合，两种酶的添加量比为1:1-1: 5，酶系最适pH为4. 0-5. 0，最适温度为50_60°C，水解时间为30-50min ;水解时间、酶添加量、水添加量和温度对水解效率的影响效果见图5_8。
具体实施方式
二 本实施方式按照如下步骤生产速溶全脂米糠营养粉
步骤一取新鲜的全脂米糠IOg和去离子水30mL，混合后浸泡过夜后送入胶体磨磨浆，将得到的渣液一同移入反应釜内，添加O. 6g植酸酶和木聚酶组成的酶系(I )，植酸酶和木聚酶的质量比为1:3，pH为5. 2，在反应温度为52 °C，水解时间为25min，进行超临界水解，水解后经过沸水浴中灭酶IOmin和过滤分离，得到滤液(I )和滤渣，测得此时水解效率为40. 6%。
步骤二 准确称取步骤一得到的滤渣10g，与35mL去离子混水合，再添入O. 2的α -淀粉酶和糖化酶组成的酶系(II)的混合酶，α -淀粉酶和糖化酶的质量比为1:3，pH为6. 0，在反应温度为60 0C，水解时间为30 min的条件下进行水解，水解后经过沸水浴中灭酶IOmin和过滤分离，得到滤液(II)和滤渣测得此时水解率效为57. 9%。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
二不同的是，步骤一中酶系(I )为α-淀粉酶和木聚酶，质量比为1:3，pH为5. 2，其水解效率为30. 5%。步骤二中酶系(II)为植酸酶和糖化酶，质量比为1:3，pH为6. 0，其水解效率为40. 5%。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
二不同的是，步骤一中酶系(I )为α -淀粉酶和植酸酶，质量比为1: 1，pH为6. 0，其水解效率为37. 5%步骤二中将酶系(II)为木聚酶和糖化酶，质量比为1:1，pH为5. 2，其水解效率为40. 5%。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
二不同的是，步骤一中取新鲜的全脂米糠IOg和去离子水20mL，混合后浸泡过夜后送入胶体磨磨浆，将得到的渣液一同移入反应釜内，添加O. 6g植酸酶和木聚酶组成的酶系(I )，植酸酶和木聚酶的质量比为1:3，pH 为5. 2,在反应温度为48 °C ,水解时间为15min,进行超临界水解,水解后经过沸水浴中灭酶IOmin和过滤分离，得到滤液(I )和滤渣，测得此时水解效率为37. 5%。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
二不同的是，步骤二中准确称取步骤一得到的滤渣10g，与25mL去离子混水合，再添入O. 2g的α -淀粉酶和糖化酶组成的酶系(II)的混合酶，α -淀粉酶和糖化酶的质量比为1: 2，pH为5. 0，在反应温度为50 V，水解时间为40 min的条件下进行水解，水解后经过沸水浴中灭酶IOmin和过滤分离，得到滤液(II)和滤渣测得此时水解率效为50. 2%。
权利要求
1.一种超临界CO2体系双酶法生产速溶全脂米糠营养粉的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤 (1)取新鲜的IOg全脂米糠，按照质量比为I:f 1:5的添加量配比加入去离子水，浸泡过夜后送入胶体磨磨浆，将得到的渣液一同移入反应釜内，添加O. 2 lg的酶系(I )，在反应温度为48 56°C,水解时间为5 45 min,进行超临界水解,水解后经过灭酶和过滤分离，得到滤液(I)和滤渣； (2)取IOg上述滤渣与去离子水按照质量比I:f 1:5混合，再添入O. 2^0. 6g的酶系(II),在反应温度为40 80 °C,水解时间为5 45 min的条件下进行水解,水解后经过灭酶和过滤分离，得到滤液(II)和滤渣； (3)浓缩和喷雾烘干将所得的滤液(I)和滤液(II)混合，经过灭酶灭菌处理后进行旋转蒸发，得到浓缩产物，之后进行干燥制粉，制得全脂米糠营养粉。
2.根据权利要求I所述的超临界CO2体系双酶法生产速溶全脂米糠营养粉的方法，其特征在于所述酶系(I )为α -淀粉酶、糖化酶、植酸酶及木聚酶中两种酶的组合。
3.根据权利要求2所述的超临界CO2体系双酶法生产速溶全脂米糠营养粉的方法，其特征在于所述两种酶的添加量比为1:1-1:1 5。
4.根据权利要求I或2所述的超临界CO2体系双酶法生产速溶全脂米糠营养粉的方法，其特征在于所述酶系(I ) pH为4. 2-6. 2。
5.根据权利要求I所述的超临界CO2体系双酶法生产速溶全脂米糠营养粉的方法，其特征在于所述酶系(I )的水解温度为45-55°C，水解时间为10-30min。
6.根据权利要求I所述的超临界CO2体系双酶法生产速溶全脂米糠营养粉的方法，其特征在于所述酶系(II)为植酸酶、蛋白酶、α -淀粉酶及糖化酶中两种酶的组合。
7.根据权利要求6所述的超临界CO2体系双酶法生产速溶全脂米糠营养粉的方法，其特征在于所述两种酶的添加量比为1:1-1:5。
8.根据权利要求I或6所述的超临界CO2体系双酶法生产速溶全脂米糠营养粉的方法，其特征在于所述酶系(II) pH为4. 0-5. O。
9.根据权利要求I所述的超临界CO2体系双酶法生产速溶全脂米糠营养粉的方法，其特征在于所述酶系(II)的水解温度为50-60°C，水解时间为30-50min。
全文摘要
一种超临界CO2体系双酶法生产速溶全脂米糠营养粉的方法，主要涉及一种从全脂米糠中制取米糠营养粉的方法。步骤如下取新鲜的全脂米糠，加入去离子水，浸泡过夜后送入胶体磨磨浆，将得到的渣液一同移入反应釜内，添加酶系(Ⅰ)，进行超临界水解，水解后经灭酶和过滤分离，得到滤液(Ⅰ)和滤渣；取上述滤渣与去离子水混合，再添入酶系(Ⅱ)，进行水解，水解后经灭酶和过滤分离，得到滤液(Ⅱ)和滤渣；浓缩和喷雾烘干，制得全脂米糠营养粉。本发明与传统方法相比不仅使得酶的活力得到提高，缩短了反应时间，提高了米糠的水解效率，保留了传统米糠营提取营养物质中的成分，还使其富含丰富的米糠油脂，增强了产物的营养保健功能。
文档编号A23L1/29GK102813122SQ20121034035
公开日2012年12月12日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者马莺, 于殿宇, 李宝昌, 张兰威, 李志平, 刘鑫, 宋云花, 张春艳, 张佳宁, 王雪, 李越, 时敏, 陈晓慧 申请人:哈尔滨工业大学