一种奇亚籽黏液的提取方法

本发明属于食品加工领域，具体涉及一种奇亚籽黏液的提取方法。

背景技术：

1、奇亚籽(chia seed)是薄荷类植物芡欧鼠尾草(salvia hispanica l.)的种子。原产于墨西哥中部至危地马拉北部，在公元前3500年开始用于人类食物。2014年国家卫计委批准奇亚籽作为新食品原料，因其丰富的营养成分和保健功效，如降低胆固醇和血压，减轻体重，减少关节疼痛，增强耐力，产生饱腹感等，逐渐受到消费者青睐。

2、奇亚籽含有6％左右的黏液，是膳食纤维的良好来源。奇亚籽黏液具有良好的生物活性功能和理化性质，不但可以降低人体胆固醇水平并有助于改善肠道功能，而且可以作为脂肪替代品、增稠剂、乳化剂、稳定剂、保鲜涂层、可食用膜等应用于食品、制药和化妆品领域，是一种富有前景的新兴生物材料。

3、目前研究者们多采用整粒奇亚籽或奇亚籽粉为原料，主要以水提法进行黏液提取。但是目前的奇亚籽黏液提取工艺仍存在成本高，得率低，不具有商业可行性等缺点，限制了奇亚籽的应用。

4、这主要是因为当奇亚籽种子浸泡在水中时，表皮细胞的外壁释放出黏液，形成高黏性的体系，并牢牢附着在种子硬壳外，很难通过简单的方法对奇亚籽黏液进行分离提取，如真空过滤、粗棉布过滤或离心等。目前，研究人员发现超声波处理可以降低奇亚籽黏液与种皮之间的相互作用，提高奇亚籽黏液的产量，但是超声波处理效率较低，且长时间的超声处理刺激了其他成分(如蛋白质、脂肪)向溶剂的转移，导致提取物纯度降低。而对奇亚籽种子进行破碎处理会使得奇亚籽黏液中掺杂奇亚籽种子的壳体以及脂肪、蛋白质等物质，不仅降低了奇亚籽黏液纯度，还使得剩余物料难以进行后续利用。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种奇亚籽黏液的提取方法，不仅得率高，生产成本低，而且无需有毒有害试剂，工艺设计合理，有利于原料的综合利用，提高产品附加值。除此之外，为了解决在奇亚籽黏液提取过程中，高速剪切刀头的剪切效率较低，并且会造成奇亚籽破碎的问题，还提出了一种奇亚籽黏液提取用高速剪切设备，有效改善了奇亚籽黏液与种皮的分离效果，减少奇亚籽的破损。

2、本发明第一个目的是提供一种奇亚籽黏液的提取方法，包括如下步骤：

3、s1、将奇亚籽加入水中，搅拌后，得到奇亚籽悬浮液；将悬浮液置于沸水浴中进行加热预处理；

4、s2、将预热处理后的奇亚籽悬浮液进行磁力搅拌，得到搅拌后的奇亚籽悬浮液；

5、s3、将搅拌后的奇亚籽悬浮液进行高速剪切，得到高速剪切后的奇亚籽悬浮液；

6、s4、将高速剪切后的奇亚籽悬浮液离心，得到上中下三层，丢弃上层清液，收集中间层即可；所述中间层即为奇亚籽黏液提取物；

7、s5、将收集到的奇亚籽黏液冷冻干燥，得到的白色粉末即为奇亚籽黏液提取物。

8、在本发明一种实施方式中，步骤s1所述奇亚籽与水混合的料液比为1g:20～40ml。

9、在本发明一种实施方式中，步骤s1所述加热处理的时间为5～40min。

10、在本发明一种实施方式中，步骤s1最优选方式下所述料液比为1g:20ml，沸水浴处理时间为5min。

11、在本发明一种实施方式中，步骤s2所述磁力搅拌转速为1300～1500rpm，磁力搅拌时间为1～5h。最优选方式下，所述磁力搅拌时间为2h。

12、在本发明一种实施方式中，步骤s3所述高速剪切转速为3000rpm，高速剪切时间为1.5～3min。最优选方式下，高速剪切时间为2min。

13、在本发明一种实施方式中，步骤s4所述离心分离条件为8000～12000rpm离心15～25min。离心后，丢弃上层清液，收集中间黏液层即可。

14、在本发明一种实施方式中，一种奇亚籽黏液提取用高速剪切刀头装置，所述装置应用于一种奇亚籽黏液的提取方法中，包括有驱动装置、固定装置、主轴、定子和转子，所述驱动装置、固定装置、主轴、定子和转子彼此之间相互匹配，其特征在于：所述驱动装置的输出端固定连接有主轴，所述主轴的一端贯穿固定装置，所述转子连接在主轴上以获得驱动装置的动力输出，所述定子连接在固定装置上，且所述定子上设置多个通孔。

15、在本发明一种实施方式中，所述主轴的内壁面底端固定连接处有内螺纹层，所述转子的外壁顶端固定连接处有外螺纹层，所述内螺纹层与外螺纹层相匹配，所述转子通过外螺纹层和内螺纹层与主轴连接。

16、在本发明一种实施方式中，所述固定装置的内壁面底端固定连接处有内螺纹层，所述定子的外壁顶端固定连接处有外螺纹层，所述内螺纹层与外螺纹层相匹配，所述定子通过外螺纹层和内螺纹层与固定装置连接。

17、在本发明一种实施方式中，所述转子与定子之间的间隙为2～3mm。

18、在本发明一种实施方式中，所述定子通孔可为长孔、圆孔等其他形状。

19、在本发明一种实施方式中，所述定子的通孔尺寸为1～3mm。

20、本发明利用上述方法制得奇亚籽黏液。

21、有益效果：

22、1、奇亚籽黏液由奇亚籽表皮细胞外壁组织释放，并牢牢附着在种子表面，并且渗出物之间相互交联，不易与种子分离，使得奇亚籽黏液的提取比较困难。本发明采用沸水浴预热结合高速剪切处理，实现奇亚籽黏液与奇亚籽表皮的有效分离，提取方法简单易行，得率可达6.38％。同时提取过程中对奇亚籽的破坏程度较低，剩余物料可继续用于提取油脂、蛋白质等产品，有利于原料的综合利用，提高产品附加值。

23、2、提取过程中不涉及有毒有害试剂，绿色安全。且提取的奇亚籽黏液具有优异的流变学性能，可与多种商品化多糖媲美，可考虑作为新型食品添加剂或功能性食品配料。

24、3、本发明提出的应用于一种奇亚籽黏液的提取方法的一种高速剪切装置，利用驱动装置驱动转子高速转动，产生强大的离心力场，使得奇亚籽悬浮液沿轴向从转子中心被吸入，在离心力的作用下，奇亚籽悬浮液呈放射状被甩出，在甩出的过程中，物料首先受到转子的搅拌，并在转子和定子之间的微小间隙受到剪切，然后通过定子上的通孔，在机械力的作用下，产生很大的摩擦作用而使奇亚籽表面的黏液层被剥离。随着剪切时间的延长，物料被反复吸入甩出，从而达到有效分离奇亚籽黏液的目的。通过控制转子和定子之间的间隙，以及定子上通孔的大小和形状，可以避免奇亚籽在剪切过程中被破坏，以提高奇亚籽黏液的纯度。

技术特征：

1.一种奇亚籽黏液的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种奇亚籽黏液的提取方法，其特征在于：步骤s1所述奇亚籽与水混合的料液比为1g:20～40ml，再将盛装奇亚籽悬浮液的容器置于沸水浴中进行加热处理，时间为5～40min。

3.根据权利要求1所述的一种奇亚籽黏液的提取方法，其特征在于：步骤s2所述磁力搅拌转速为1300～1500rpm，磁力搅拌时间为1～5h。

4.根据权利要求1所述的一种奇亚籽黏液的提取方法，其特征在于：步骤s3所述高速剪切转速为3000～5000rpm，高速剪切时间为1.5～3min。

5.根据权利要求1所述的一种奇亚籽黏液的提取方法，其特征在于：步骤s4所述离心分离条件为8000～12000rpm离心15～25min；离心后，丢弃上层清液，收集中间黏液层即可。

6.一种奇亚籽黏液提取用高速剪切设备，所述设备应用于权利要求1～5任一项所述提取方法中，包括有驱动装置(1)、固定装置(2)、主轴(3)、定子(4)和转子(5)，所述驱动装置(1)、固定装置(2)、主轴(3)、定子(4)和转子(5)彼此之间相互匹配，其特征在于：所述驱动装置(1)的输出端固定连接有主轴(3)，所述主轴(3)的一端贯穿固定装置(2)，所述转子(5)连接在主轴(3)上以获得驱动装置(1)的动力输出，所述定子(4)连接在固定装置(2)上，且所述定子(4)上设置多个通孔(8)。

7.根据权利要求6所述的一种奇亚籽黏液提取用高速剪切设备，其特征在于：所述主轴(3)的内壁面底端固定连接处有内螺纹层，所述转子(5)的外壁顶端固定连接处有外螺纹层(6)，所述内螺纹层与外螺纹层(6)相匹配，所述转子(5)通过外螺纹层(6)和内螺纹层与主轴(3)连接。

8.根据权利要求6所述的一种奇亚籽黏液提取用高速剪切设备，其特征在于：所述固定装置(2)的内壁面底端固定连接处有内螺纹层，所述定子(4)的外壁顶端固定连接处有外螺纹层(7)，所述内螺纹层与外螺纹层(7)相匹配，所述定子(4)通过外螺纹层(7)和内螺纹层与固定装置(2)连接。

9.根据权利要求6所述的一种奇亚籽黏液提取用高速剪切设备，其特征在于：所述转子(5)与定子(4)之间的间隙为2～3mm。

10.根据权利要求6所述的一种奇亚籽黏液提取用高速剪切设备，其特征在于：所述定子(4)通孔(8)可为长孔、圆孔等其他形状。

技术总结
本发明公开了一种奇亚籽黏液的提取方法，属于食品加工领域。本发明以奇亚籽为原料，加水混合后进行沸水浴处理，再充分机械搅拌，然后高速剪切处理，离心得到黏液层，收集黏液后冻干，即得奇亚籽黏液提取物。本发明的提取方法简单易行，得率高，而且整个提取过程中不涉及有毒有害试剂，绿色安全，适用食品生产领域。同时提取过程中对奇亚籽的破坏程度较低，有利于原料的综合利用，提高产品附加值。

技术研发人员：吴海涛,李琳,阎佳楠,许诗琦,王昱乔,李翠翠,张彩芳
受保护的技术使用者：大连工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12