本发明公开了一种小麦谷朊粉的制备方法，属于谷朊粉制备技术领域。
背景技术：
小麦谷朊粉又称小麦面筋蛋白，是将小麦面粉中的蛋白质分离、提取并烘干而制成的一种粉末状产品。谷朊粉主要由分子量较小、呈球状、具有较好延伸性的麦醇溶蛋白和分子量较大、呈纤维状、具有较强弹性的麦谷蛋白组成，其蛋白质含量高达75～85%，是营养丰富的植物蛋白资源。谷朊粉的蛋白质含量高，且其氨基酸组成比较齐全，可作为优质的植物蛋白来源。另外，谷朊粉中的脂肪、糖类含量极少，钙含量和磷含量较高，将谷朊粉添加到食品中，符合目前人们膳食结构对低糖、低脂、高钙的要求，是一种健康食品。
小麦谷朊粉不但营养丰富，而且具有独特的黏弹性、延伸性和乳化性，可大量用于食品工业和饲料工业中。谷朊粉的应用不但涉及到传统食品工业中的粉末状制品、糊状制品、粒状及纤维状制品，如烤麸、霉麸、古老肉、素鸡、素鸭、素肠、油面筋等，而且随着谷朊粉品质的改良，其应用范围正在进一步扩大。
目前，国内外谷朊粉产业化生产所采用的各种方法都是基于物理分离制备原理，即在面粉中加入大量的水，将其长时间静置熟化，让淀粉充分吸水溶胀，以利用紧紧结合的小麦淀粉颗粒与蛋白质颗粒分散开来，然后再次加入大量的水，通过洗涤，利用小麦淀粉颗粒溶于水中，而蛋白质不溶于水的特点进行有效分离。这种分离制备谷朊粉的方法，加工过程中水的消耗量非常大，例如马丁法每吨面粉耗水量10～12吨，三相卧螺工艺法每吨面粉耗水量也达到了2～3吨。加工过程中用水量大导致产生的废水量也大，这样使得处理废水成本增高。另外，利用淀粉吸水溶胀进行淀粉与蛋白质的分离，一方面收到淀粉吸水溶胀性影响，加之面粉中含有一定量的戊聚糖与蛋白紧密结合，其分离效率较低，生产的谷朊粉产品中残留的淀粉含量高达20～30%，产品的品质受到较大影响。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是：针对传统小麦谷朊粉在制备过程中出现的，淀粉及戊聚糖与蛋白质的分离效率低，导致生产的谷朊粉产品中淀粉残留量较高，影响产品品质的问题，提供了一种小麦谷朊粉的制备方法，本发明首先将小麦用温水浸泡，吸水溶胀，并使小麦内的酶激活，再将其晒干，随后用粉磨机研磨成面粉，利用其自身激活的酶于超声条件下，水解面粉中的淀粉，再经紫外灭菌处理去除杂菌，利用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵，消耗水解产生的小分子糖类、戊聚糖和部分蛋白质，合成利于人体健康的益身元成分，最后经洗涤真空干燥得到小麦谷朊粉。本发明利用小麦自身激活的酶水解其中的淀粉，使产品中淀粉含量进一步降低，同时利用益生菌发酵，减少产品中的戊聚糖，并增加产品中的益身元，使谷朊粉的营养价值进一步提高，具有广阔的市场应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取300～500g小麦，用纱布包裹后，将包裹好的小麦置于盛有1200～1500mL去离子水的烧杯中，再将烧杯置于水浴锅中，于温度为40～45℃条件下，浸泡30～45min，随后将烧杯取出，静置24～36h，取出纱布，将纱布中的小麦均匀平铺于阳光下，暴晒3～5天；
（2）待暴晒结束，收集小麦，并将其转入粉磨机，研磨15～20min，收集得小麦面粉，再将所得小麦面粉与去离子水按质量比为1：2～1：4加入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合3～5min后，将烧杯转入超声振荡仪，于温度为40～45℃，功率为250～300W条件下，恒温超声处理30～45min，抽滤，除去滤液，并用去离子洗涤滤饼3～5次，得预处理小麦粉湿料；
（3）将上述所得小麦粉湿料置于紫外线灭菌灯下，照射处理30～45min，每隔3～5min将小麦粉湿料翻动一次，直至照射结束，得灭菌小麦粉湿料；
（4）称取200～300g上述所得灭菌小麦粉湿料，倒入盛有800～1200mL去离子水的发酵罐中，再分别按接种量的6～8%和3～5%将保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌接种至发酵罐中，于温度为35～40℃，转速为120～140r/min条件下，恒温密闭发酵6～8h；
（5）待发酵结束，出料，过滤，除去滤液，并用去离子水洗涤滤饼3～5次，随后将滤饼转入真空干燥箱中，于温度为60～65℃条件下，干燥，直至滤饼中含水率为6.2～6.8%，再将干燥后的滤饼倒入研磨中，研磨10～15min，即得小麦谷朊粉。
本发明所得小麦谷朊粉含水率为6.2～6.8%，淀粉含量为8～12%，谷朊粉纯度可达86.1～87.8%，乳化性和乳化稳定性分别可达65.6～67.8%和64.8～66.6%，起泡性和起泡稳定性分别为68.6～70.2%和67.8～68.9%，持水率可达150.8～155.6%。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制备工艺简单，反应条件温和，能耗低，无需投入特殊设备，也不会导致谷朊粉中营养成分流失，也不会产生毒理方面的问题；
（2）将本发明所得谷朊粉作为食品添加剂添加至食品中，可有效改善人体肠道菌群结构，抑制病原菌的生长繁殖，促进营养物质的产生、代谢和吸收，提高机体免疫力。
具体实施方式
称取300～500g小麦，用纱布包裹后，将包裹好的小麦置于盛有1200～1500mL去离子水的烧杯中，再将烧杯置于水浴锅中，于温度为40～45℃条件下，浸泡30～45min，随后将烧杯取出，静置24～36h，取出纱布，将纱布中的小麦均匀平铺于阳光下，暴晒3～5天；待暴晒结束，收集小麦，并将其转入粉磨机，研磨15～20min，收集得小麦面粉，再将所得小麦面粉与去离子水按质量比为1：2～1：4加入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合3～5min后，将烧杯转入超声振荡仪，于温度为40～45℃，功率为250～300W条件下，恒温超声处理30～45min，抽滤，除去滤液，并用去离子洗涤滤饼3～5次，得预处理小麦粉湿料；将上述所得小麦粉湿料置于紫外线灭菌灯下，照射处理30～45min，每隔3～5min将小麦粉湿料翻动一次，直至照射结束，得灭菌小麦粉湿料；称取200～300g上述所得灭菌小麦粉湿料，倒入盛有800～1200mL去离子水的发酵罐中，再分别按接种量的6～8%和3～5%将保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌接种至发酵罐中，于温度为35～40℃，转速为120～140r/min条件下，恒温密闭发酵6～8h；待发酵结束，出料，过滤，除去滤液，并用去离子水洗涤滤饼3～5次，随后将滤饼转入真空干燥箱中，于温度为60～65℃条件下，干燥，直至滤饼中含水率为6.2～6.8%，再将干燥后的滤饼倒入研磨中，研磨10～15min，即得小麦谷朊粉。
实例1
称取300g小麦，用纱布包裹后，将包裹好的小麦置于盛有1200mL去离子水的烧杯中，再将烧杯置于水浴锅中，于温度为40℃条件下，浸泡30min，随后将烧杯取出，静置24h，取出纱布，将纱布中的小麦均匀平铺于阳光下，暴晒3天；待暴晒结束，收集小麦，并将其转入粉磨机，研磨15min，收集得小麦面粉，再将所得小麦面粉与去离子水按质量比为1：2加入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合3min后，将烧杯转入超声振荡仪，于温度为40℃，功率为250W条件下，恒温超声处理30min，抽滤，除去滤液，并用去离子洗涤滤饼3次，得预处理小麦粉湿料；将上述所得小麦粉湿料置于紫外线灭菌灯下，照射处理30min，每隔3min将小麦粉湿料翻动一次，直至照射结束，得灭菌小麦粉湿料；称取200g上述所得灭菌小麦粉湿料，倒入盛有800mL去离子水的发酵罐中，再分别按接种量的6%和3%将保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌接种至发酵罐中，于温度为35℃，转速为120r/min条件下，恒温密闭发酵6h；待发酵结束，出料，过滤，除去滤液，并用去离子水洗涤滤饼3次，随后将滤饼转入真空干燥箱中，于温度为60℃条件下，干燥，直至滤饼中含水率为6.2%，再将干燥后的滤饼倒入研磨中，研磨10min，即得小麦谷朊粉。
本发明所得小麦谷朊粉含水率为6.2%，淀粉含量为8%，谷朊粉纯度可达86.1%，乳化性和乳化稳定性分别可达65.6%和64.8%，起泡性和起泡稳定性分别为68.6%和67.8%，持水率可达150.8%。
实例2
称取400g小麦，用纱布包裹后，将包裹好的小麦置于盛有1300mL去离子水的烧杯中，再将烧杯置于水浴锅中，于温度为42℃条件下，浸泡40min，随后将烧杯取出，静置32h，取出纱布，将纱布中的小麦均匀平铺于阳光下，暴晒4天；待暴晒结束，收集小麦，并将其转入粉磨机，研磨18min，收集得小麦面粉，再将所得小麦面粉与去离子水按质量比为1：3加入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合4min后，将烧杯转入超声振荡仪，于温度为42℃，功率为280W条件下，恒温超声处理40min，抽滤，除去滤液，并用去离子洗涤滤饼4次，得预处理小麦粉湿料；将上述所得小麦粉湿料置于紫外线灭菌灯下，照射处理40min，每隔4min将小麦粉湿料翻动一次，直至照射结束，得灭菌小麦粉湿料；称取250g上述所得灭菌小麦粉湿料，倒入盛有1000mL去离子水的发酵罐中，再分别按接种量的7%和4%将保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌接种至发酵罐中，于温度为38℃，转速为130r/min条件下，恒温密闭发酵7h；待发酵结束，出料，过滤，除去滤液，并用去离子水洗涤滤饼4次，随后将滤饼转入真空干燥箱中，于温度为62℃条件下，干燥，直至滤饼中含水率为6.4%，再将干燥后的滤饼倒入研磨中，研磨12min，即得小麦谷朊粉。
本发明所得小麦谷朊粉含水率为6.4%，淀粉含量为10%，谷朊粉纯度可达86.8%，乳化性和乳化稳定性分别可达66.5%和65.9%，起泡性和起泡稳定性分别为69.6%和68.2%，持水率可达152.8%。
实例3
称取500g小麦，用纱布包裹后，将包裹好的小麦置于盛有1500mL去离子水的烧杯中，再将烧杯置于水浴锅中，于温度为45℃条件下，浸泡45min，随后将烧杯取出，静置36h，取出纱布，将纱布中的小麦均匀平铺于阳光下，暴晒5天；待暴晒结束，收集小麦，并将其转入粉磨机，研磨20min，收集得小麦面粉，再将所得小麦面粉与去离子水按质量比为1：4加入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合5min后，将烧杯转入超声振荡仪，于温度为45℃，功率为300W条件下，恒温超声处理45min，抽滤，除去滤液，并用去离子洗涤滤饼5次，得预处理小麦粉湿料；将上述所得小麦粉湿料置于紫外线灭菌灯下，照射处理45min，每隔5min将小麦粉湿料翻动一次，直至照射结束，得灭菌小麦粉湿料；称取300g上述所得灭菌小麦粉湿料，倒入盛有1200mL去离子水的发酵罐中，再分别按接种量的8%和5%将保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌接种至发酵罐中，于温度为40℃，转速为140r/min条件下，恒温密闭发酵8h；待发酵结束，出料，过滤，除去滤液，并用去离子水洗涤滤饼5次，随后将滤饼转入真空干燥箱中，于温度为65℃条件下，干燥，直至滤饼中含水率为6.8%，再将干燥后的滤饼倒入研磨中，研磨15min，即得小麦谷朊粉。
本发明所得小麦谷朊粉含水率为6.8%，淀粉含量为12%，谷朊粉纯度可达87.8%，乳化性和乳化稳定性分别可达67.8%和66.6%，起泡性和起泡稳定性分别为70.2%和68.9%，持水率可达155.6%。