一种燕麦肽粉及其制备方法与流程

本发明属于燕麦深加工技术领域，具体涉及一种燕麦肽粉及其制备方法。

背景技术：

燕麦为一年草本植物，属禾本科燕麦属，分为带稃型和裸粒型两大类。世界其他各国栽培的燕麦以带稃型为主，我国以裸粒型为主，常称裸燕麦。燕麦营养价值丰富而全面，其蛋白质、脂肪、维生素e、膳食纤维以及钙、镁、铁、磷等矿物元素含量均高于其他谷类作物，具有降血脂、降低胆固醇、降血压、降血糖和抗氧化性等多种生理功能。

目前国内市售的燕麦产品主要为燕麦片、燕麦米和燕麦粉，这些燕麦产品多为初级加工产品，产品形式单一，附加值低。为了改变这一现状，国内许多食品研究者开始尝试对燕麦进行生物加工。现代营养研究表明，蛋白质经人体消化道吸收后，主要以多肽形式吸收。与游离氨基酸相比，生物活性多肽被人体消化更快、吸收更多，具有更高的营养价值。因而，生物活性多肽受到当今食品和营养学界、医学界的广泛关注。

植物蛋白是生物活性肽的重要来源，其中来源于大豆蛋白的大豆肽研究得最为广泛，此外玉米肽的研究报道也较多。然而，迄今国内外关于以相对分子质量小于1000da为主的燕麦肽的研究报道较少。本专利制备的燕麦肽粉应用广泛，可应用于食品、保健品、化妆品及医药等领域。

专利号200910241723.x，名称为“一种燕麦多肽及其制备方法与应用”，实施例中体现燕麦多肽提取率低，目前只处于试验阶段，且大孔吸附树脂纯化过程中使用75％的乙醇溶液洗脱，增加了操作的不安全性，不利于工业化生产。

专利号201110296441.7，名称为“一种燕麦肽乳及其制备方法”，通过将燕麦肽液与鲜牛奶、蔗糖等复配制得风味好且蛋白高的燕麦肽乳，而本发明的燕麦肽不仅自身具有很好的风味，而且蛋白提取率高，可应用于多个领域。

专利号：201210077339.2，名称为“一种燕麦肽的酶法提取方法”，采用大孔吸附树脂纯化过程中使用乙醇溶液洗脱，增加了操作的不安全性，且所得燕麦肽89％的分子量在1500da以下。本发明所得燕麦肽不仅操作简单、安全，适于工业化生产，而且燕麦肽90％的分子量在1000da以下，分子量相对集中。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种燕麦肽粉及其制备方法。

本发明的目的是提供一种燕麦肽粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)动态提取：脱脂燕麦麸皮原料采用动态提取罐进行提取，加入纯净水，再调节ph至9-10，加入原料并升温至90-100℃、控制压力0-0.05mpa进行恒温微高压提取，提取液及料渣排入汤储罐；

(2)酶解：燕麦提取液与料渣由汤储罐排进水解罐，降温至52-56℃，再加入复合酶分步酶解，酶解3-4小时，在酶解过程中间隔搅拌，使酶解均匀充分的进行，酶解结束后将得到的酶解液灭酶活；

(3)除杂：经灭酶活后的酶解液通过卧式螺旋沉降离心机进行脱渣，把酶解液中的料渣和液体进行完全分离，收集过滤清液；

(4)真空浓缩：收集的过滤清液通过多效真空浓缩器进行浓缩，使滤出液中的固含量提升至20-30％(w/v)，得到浓缩液；

(5)分离：将(4)中收集的浓缩液经过高速管式分离机，收集分离清液；

(6)灭菌：将(5)中的分离清液升温至85-90℃，保持20-30min，达到灭菌效果；

(7)干燥：将(6)中达到灭菌效果的料液引入闪蒸干燥机，并控制进风温度在190-220℃，出风空气温度在85-100℃，即可制得燕麦肽粉。最后，直接进行包装即可。

针对步骤(2)，经过酶解处理，不仅可以破坏植物细胞壁结构，使细胞内的成分充分溶解，达到提高提取率的目的，而且酶解蛋白质产生的生物活性肽，不仅具有人体吸收速度快、耗能低、不易饱和的优势，而且生物活性肽具有多种生物学功能，如：免疫调节、抑菌作用等。若不经过酶解作用，则只是进行单纯的蛋白质提取，最后的产品简单来说就是燕麦蛋白粉，产品口感差，溶解度低，溶解后溶液浑浊，人体吸收速度慢，且产率会大大降低。

针对步骤(3)，碱性内切蛋白酶、风味蛋白酶、果胶酶都是常规的酶，常见其互相组合使用，但组合方式不同，控制参数也不同，实际效果差别很大。本发明通过实验设计，结合酶制剂最佳使用条件以及产品感官、蛋白质、低聚肽相对分子质量小于1000u的蛋白质水解物比例等指标，确定酶制剂使用种类、用量及添加顺序，此组合所得燕麦肽粉具有产品本身具有的燕麦香味，且口感微甜，符合大众人群的口感，且理化指标符合企业标准。若缺少其中一种酶制剂或者换为别的酶制剂会使产品提取率降低，口感差，会表现为发苦、发涩。同时也会造成酶解不彻底，分子量分布不集中的问题。

本发明进一步设置为，所述复合蛋白酶包括碱性蛋白酶、风味蛋白酶和果胶酶，添加顺序为：先加入原料重量0.2％-0.3％的碱性蛋白酶、0.2％-0.3％的果胶酶，水解1.5-2h后再加入原料重量0.1％-0.2％的风味蛋白酶。

本发明进一步设置为，在步骤(1)中，纯净水为原料的12-15倍重。

本发明进一步设置为，在步骤(1)中，进行恒温微高压提取的时间为3-4小时，

本发明进一步设置为，在步骤(1)中，调节ph的物质为食品级氢氧化钠。

本发明进一步设置为，在步骤(1)中，原料在进行动态提取前先过筛，≥40目。

本发明进一步设置为，在步骤(2)中，酶解液灭酶活的方式为：将料液升温至85-90℃，保持15-20min。

本发明进一步设置为，在步骤(3)中，间隔搅拌具体为每隔20-30min搅拌5-10min。

本发明进一步设置为，在步骤(5)中，将(4)中收集的浓缩液降温至50-60℃经过高速液体分离机，转速达16000r/min。此种设备分离效果好，适于处理固体颗粒直径0.01～100微米、固相浓度小于1％、轻相与重相的密度差大于0.01千克/分米的难分离悬浮液或乳浊液。通过过料液中杂质的分离，达成澄清的效果。

本发明的第二个目的是提供一种燕麦肽，根据上述的制备方法制备得到。

本发明的经生物酶解得到的燕麦肽粉具有其独特的优点：

(1)水溶性好。肽的小分子质量和可离解的氨基和羧基基团增加了亲水性，溶解性明显提高，可改善蛋白质食品的口感和硬度。在25℃下，燕麦肽粉在100g水中达到饱和状态时所溶解的燕麦肽的质量达99g。

(2)稳定性好。肽的水溶液具有极佳的热稳定性和贮存稳定性，经高温长时间处理仍能保持良好的可溶性，有利于生产口服液及饮料加工。

(3)乳化性好。由于疏水性残基与油相互作用，亲水性残基与水相互作用，而水解使包埋在内部的疏水残基暴露，提高了其在界面的吸附能力。

(4)黏度低。浓度达80％以上的燕麦肽能仍保持良好的流动性，具有良好的加工特性，可调整其他食品的质构。

(5)易消化吸收。以小分子低聚肽的形式直接吸收，比单一氨基酸吸收更快，更易于吸收利用，生物学效价高。

(6)低抗原性、食用安全。酶解消除了蛋白质过敏原，使易产生蛋白质过敏的婴幼儿和成年人有更多可食用选择。

附图说明

图1为燕麦肽的制备工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1的工艺流程图，本发明的燕麦肽粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)动态提取：脱脂燕麦麸皮原料采用动态提取罐进行提取，加入纯净水，再调节ph至9-10，加入原料并升温至90-100℃、控制压力0-0.05mpa进行恒温微高压提取，提取液及料渣排入汤储罐；此设备在搅拌的条件下进行动态低温提取，液固接触充分，更利于物料有效成分充分溶出，提取率高，同时又可避免高温高压对物质结构破坏而造成有效成分流失。

(2)酶解：燕麦提取液与料渣由汤储罐排进水解罐，降温至52-56℃，再加入复合酶分步酶解，酶解3-4小时，在酶解过程中间隔搅拌，使酶解均匀充分的进行，酶解结束后将得到的酶解液灭酶活，将料液升温至85-90℃，保持15-20min；

(3)除杂：经灭酶活后的酶解液通过卧式螺旋沉降离心机进行脱渣，把酶解液中的料渣和液体进行完全分离，收集过滤清液；

(4)真空浓缩：收集的过滤清液通过多效真空浓缩器进行浓缩，使滤出液中的固含量提升至20-30％(w/v)，得到浓缩液；此种浓缩方式操作方便，传热效率高，全封闭且无泡沫产生，其蒸发速度快、浓缩比重大，适合大规模生产使用。

(5)分离：将(4)中收集的浓缩液经过高速管式分离机，收集分离清液；

(6)灭菌：将(5)中的分离清液升温至85-90℃，保持20-30min，达到灭菌效果；保证可最后的产品按gb4789.3中第二法检测大肠菌群/(cfu/g)均小于10，按gb4789.2中检测菌落总数/(cfu/g)均小于1000，按4789.15中第一法检测霉菌/(cfu/g)均小于10。

(7)干燥：将(6)中达到灭菌效果的料液引入闪蒸干燥机，并控制进风温度在190-220℃，出风空气温度在85-100℃，即可制得燕麦肽粉。此设备干燥室内周向气速高，物料停留时间短，有效防止物料粘壁及热敏性物料变质，并可一次干燥成均匀的粉状产品，省去了粉碎、筛分等工序；干燥机底部设置特殊的冷却装置及气压密封装，避免了物料在底部高温区产生变质现象；并能有效控制终水份和细度，通过对加料、热风温度等的调节，保证产品的湿含量及细度均匀一致。最后，直接进行包装即可。

实施例1

本发明提供一种燕麦肽粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)动态提取：脱脂燕麦麸皮原料采用动态提取罐进行提取，加入原料的12倍重的纯净水，再调节ph至9，加入原料并升温至96℃、控制压力0mpa进行恒温微高压提取3小时，提取液及料渣排入汤储罐；

(2)酶解：燕麦提取液与料渣由汤储罐排进水解罐，降温至52℃，再加入复合酶分步酶解，复合蛋白酶包括碱性蛋白酶、风味蛋白酶和果胶酶，添加顺序为：先加入原料重量0.2％的碱性蛋白酶、0.2％的果胶酶，水解2h后再加入原料重量0.2％的风味蛋白酶，酶解2小时，在酶解过程中每隔20min搅拌5min，使酶解均匀充分的进行，酶解结束后将得到的酶解液灭酶活，将料液升温至87℃，保持17min；

(3)除杂：经灭酶活后的酶解液通过卧式螺旋沉降离心机进行脱渣，把酶解液中的料渣和液体进行完全分离，收集过滤清液；

(4)真空浓缩：收集的过滤清液通过多效真空浓缩器进行浓缩，使滤出液中的固含量提升至30％(w/v)，得到浓缩液；

(5)分离：将(4)中收集的浓缩液降温至52℃经过高速管式分离机，转速达16000r/min，收集分离清液，保证最后的产品中无杂质残留；

(6)灭菌：将(5)中的分离清液升温至85℃，保持30min，达到灭菌效果；

(7)干燥：将(6)中达到灭菌效果的料液引入闪蒸干燥机，并控制进风温度在210℃，出风空气温度在95℃，即可制得燕麦肽粉。

依据gb/t22729中附录a相对分子质量小于1000u的蛋白质水解物所占比例(高效凝胶过滤色谱法)，本实施例中燕麦肽粉相对分子质量小于1000u的蛋白质水解物比例为85％。

依据gb5009.5中第一法凯氏定氮法测定，本实施例得到的燕麦肽粉总氮(以干基计)为7.0g/100g。

依据gb5009.3中第一法直接干燥法测定，本实施例得到的燕麦肽粉的水分为5.0g/100g。

依据灰分检测方法gb5009.4中第一法食品中总灰分的测定，本实施例得到的燕麦肽粉的灰分为3.5g/100g。

依据gb4789.3中第二法检测大肠菌群/(cfu/g)均小于10，按gb4789.2中检测菌落总数/(cfu/g)均小于1000，按4789.15中第一法检测霉菌/(cfu/g)均小于10。

实施例2

本发明提供一种燕麦肽粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)动态提取：脱脂燕麦麸皮原料采用动态提取罐进行提取，加入原料的13倍重的纯净水，再调节ph至9.5，加入原料并升温至93℃、控制压力0.03mpa进行恒温微高压提取3小时，提取液及料渣排入汤储罐；

(2)酶解：燕麦提取液与料渣由汤储罐排进水解罐，降温至53℃，再加入复合酶分步酶解，复合蛋白酶包括碱性蛋白酶、风味蛋白酶和果胶酶，添加顺序为：先加入原料重量0.3％的碱性蛋白酶、0.25％的果胶酶，水解2h后再加入原料重量0.1％的风味蛋白酶，酶解2小时，在酶解过程中每隔30min搅拌10min，使酶解均匀充分的进行，酶解结束后将得到的酶解液灭酶活，将料液升温至90℃，保持15min；

(3)除杂：经灭酶活后的酶解液通过卧式螺旋沉降离心机进行脱渣，把酶解液中的料渣和液体进行完全分离，收集过滤清液；

(4)真空浓缩：收集的过滤清液通过多效真空浓缩器进行浓缩，使滤出液中的固含量提升至30％(w/v)，得到浓缩液；

(5)将(4)中收集的浓缩液降温至57℃经过高速管式分离机，转速达16000r/min，收集分离清液，保证最后的产品中无杂质残留；

(6)灭菌：将(5)中的分离清液升温至90℃，保持20min，达到灭菌效果；

(7)干燥：将(6)中达到灭菌效果的料液引入闪蒸干燥机，并控制进风温度在200℃，出风空气温度在90℃，即可制得燕麦肽粉。

依据gb/t22729中附录a相对分子质量小于1000u的蛋白质水解物所占比例(高效凝胶过滤色谱法)，本实施例中燕麦肽粉相对分子质量小于1000u的蛋白质水解物比例为90％。

依据gb5009.5中第一法凯氏定氮法测定，本实施例得到的燕麦肽粉总氮(以干基计)为7.5g/100g。

依据gb5009.3中第一法直接干燥法测定，本实施例得到的燕麦肽粉的水分为5.0g/100g。

依据灰分检测方法gb5009.4中第一法食品中总灰分的测定，本实施例得到的燕麦肽粉的灰分为4.0g/100g。

依据gb4789.3中第二法检测大肠菌群/(cfu/g)均小于10，按gb4789.2中检测菌落总数/(cfu/g)均小于1000，按4789.15中第一法检测霉菌/(cfu/g)均小于10。

实施例3

本发明提供一种燕麦肽粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)动态提取：脱脂燕麦麸皮原料采用动态提取罐进行提取，加入原料的14倍重的纯净水，再调节ph至10，加入原料并升温至90℃、控制压力0.05mpa进行恒温微高压提取3.5小时，提取液及料渣排入汤储罐；

(2)酶解：燕麦提取液与料渣由汤储罐排进水解罐，降温至54℃，再加入复合酶分步酶解，复合蛋白酶包括碱性蛋白酶、风味蛋白酶和果胶酶，添加顺序为：先加入原料重量0.25％的碱性蛋白酶、0.3％的果胶酶，水解1.5h后再加入原料重量0.15％的风味蛋白酶，酶解2小时，在酶解过程中每隔25min搅拌7min，使酶解均匀充分的进行，酶解结束后将得到的酶解液灭酶活，将料液升温至85℃，保持20min；

(3)除杂：经灭酶活后的酶解液通过卧式螺旋沉降离心机进行脱渣，把酶解液中的料渣和液体进行完全分离，收集过滤清液；

(4)真空浓缩：收集的过滤清液通过多效真空浓缩器进行浓缩，使滤出液中的固含量提升至25％(w/v)，得到浓缩液；

(5)将(4)中收集的浓缩液降温至50℃经过高速管式分离机，转速达16000r/min，收集分离清液，保证最后的产品中无杂质残留；

(6)灭菌：将(5)中的分离清液升温至86℃，保持25min，达到灭菌效果；

(7)干燥：将(6)中达到灭菌效果的料液引入闪蒸干燥机，并控制进风温度在220℃，出风空气温度在100℃，即可制得燕麦肽粉。

依据gb/t22729中附录a相对分子质量小于1000u的蛋白质水解物所占比例(高效凝胶过滤色谱法)，本实施例中燕麦肽粉相对分子质量小于1000u的蛋白质水解物比例为95％。

依据gb5009.5中第一法凯氏定氮法测定，本实施例得到的燕麦肽粉总氮(以干基计)为8.0g/100g。

依据gb5009.3中第一法直接干燥法测定，本实施例得到的燕麦肽粉的水分为5.0g/100g。

依据灰分检测方法gb5009.4中第一法食品中总灰分的测定，本实施例得到的燕麦肽粉的灰分为5.0g/100g。

依据gb4789.3中第二法检测大肠菌群/(cfu/g)均小于10，按gb4789.2中检测菌落总数/(cfu/g)均小于1000，按4789.15中第一法检测霉菌/(cfu/g)均小于10。

实施例4

本发明提供一种燕麦肽粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)动态提取：脱脂燕麦麸皮原料采用动态提取罐进行提取，加入原料的15倍重的纯净水，再调节ph至10，加入原料并升温至100℃、控制压力0.05mpa进行恒温微高压提取4小时，提取液及料渣排入汤储罐；

(2)酶解：燕麦提取液与料渣由汤储罐排进水解罐，降温至56℃，再加入复合酶分步酶解，复合蛋白酶包括碱性蛋白酶、风味蛋白酶和果胶酶，添加顺序为：先加入原料重量0.2％的碱性蛋白酶、0.2％的果胶酶，水解1.5h后再加入原料重量0.15％的风味蛋白酶，酶解2.5小时，在酶解过程中每隔30min搅拌5min，使酶解均匀充分的进行，酶解结束后将得到的酶解液灭酶活，将料液升温至89℃，保持19min；

(3)除杂：经灭酶活后的酶解液通过卧式螺旋沉降离心机进行脱渣，把酶解液中的料渣和液体进行完全分离，收集过滤清液；

(4)真空浓缩：收集的过滤清液通过多效真空浓缩器进行浓缩，使滤出液中的固含量提升至20％(w/v)，得到浓缩液；

(5)将(4)中收集的浓缩液降温至60℃经过高速管式分离机，转速达16000r/min，收集分离清液，保证最后的产品中无杂质残留；

(6)灭菌：将(5)中的分离清液升温至88℃，保持30min，达到灭菌效果；

(7)干燥：将(6)中达到灭菌效果的料液引入闪蒸干燥机，并控制进风温度在190℃，出风空气温度在85℃，即可制得燕麦肽粉。

依据gb/t22729中附录a相对分子质量小于1000u的蛋白质水解物所占比例(高效凝胶过滤色谱法)，本实施例中燕麦肽粉相对分子质量小于1000u的蛋白质水解物比例为90％。

依据gb5009.5中第一法凯氏定氮法测定，本实施例得到的燕麦肽粉总氮(以干基计)为8.2g/100g。

依据gb5009.3中第一法直接干燥法测定，本实施例得到的燕麦肽粉的水分为5.5g/100g。

依据灰分检测方法gb5009.4中第一法食品中总灰分的测定，本实施例得到的燕麦肽粉的灰分为4.5g/100g。

依据gb4789.3中第二法检测大肠菌群/(cfu/g)均小于10，按gb4789.2中检测菌落总数/(cfu/g)均小于1000，按4789.15中第一法检测霉菌/(cfu/g)均小于10。

此外，本发明制得的燕麦肽的外观和口味检测方式如下：

外观：将上述实施例制得的燕麦肽试样取适量置于洁净的白色瓷盘中，在自然光线下观察其色泽和形态。燕麦肽粉呈淡黄色或黄色，为粉末状固体，无视力可见外来异物。

口味：取2g试样置于洁净烧杯中，用200ml温开水配成1％溶液，闻其气味，用温开水漱口，品其滋味。风味好，具有燕麦本身香味，且口感发甜。

利用本发明的制备方法获得的燕麦肽粉能进一步添加到其他产品中制作成各种形式的产品，如食品、保健品、化妆品及医药等领域，为燕麦高附加值转化开辟了新途径，也为其在多功能性营养食品的深层次开发及利用提供了理论依据。

取上述实施例制得的燕麦肽粉2g，于105℃的水分仪中干燥4h后，取干燥后的燕麦肽粉溶于50℃水中，仍能完全溶解，没有杂质。取3％燕麦肽水溶液于5℃下放置12h后，溶液仍澄清透明，无沉淀析出，说明由本发明制得的燕麦肽粉稳定性很好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。