[發明專利]一種熱壓蒸汽噴爆法輔助處理提取谷物種皮活性多糖的方法

有效

• 申請號: 201310582371.0
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103626886A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 周素梅;劉麗婭;鐘葵;佟立濤;周閑容;趙夢麗
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農產品加工研究所
• 主分類號: C08B37/00
• 分類號: C08B37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于農副產品精深加工技術領域，具體涉及一種采用熱壓蒸汽噴爆法輔助處理提取谷物種皮活性多糖的新方法。?

背景技術

我國是糧食生產大國，小麥、玉米、水稻等糧食原料在加工中不可避免產生大量的谷物種皮副產物。谷物種皮中富含可溶和不可溶的非淀粉多糖，是自然界中已知的最好的膳食纖維來源。作為糧食生產大國，我國有大量的谷物種皮資源可供利用，但受科技發展水平的限制，目前這些副產仍主要用作畜禽飼料和微生物發酵培養基，所富含的有效成分得不到有效利用，潛在價值難以發揮。?

近年來的研究表明，谷物來源的非淀粉、非纖維素多糖除具備膳食纖維通常的降血脂、通便、減肥功能外，還具有顯著的抗氧化、抗腫瘤、降血糖等生理功能，而這些功能與其所含有的一種活性多糖-阿拉伯木聚糖(Arabinoxylan，以下簡稱AX)有關。該多糖是谷物籽粒中主要的膳食纖維類活性多糖，廣泛存在于小麥、玉米、水稻、黑麥、高粱等多種谷物中。谷物的非胚乳組織，尤其是種皮，含有豐富的AX，如AX在小麥種皮細胞中的含量高達50％以上。?

然而，種皮中的AX與體系中的纖維素、木質素等存在較為復雜物理纏繞，并且在多糖、蛋白質之間還存在著以阿魏酰相連的共價鍵，常規熱水提取或室溫下的弱酸、弱堿提取率很低。一般需要借助于強堿性溶液破壞共價結合力，提高提取效率(張曉娜，王世平，周素梅，等.小麥麩皮阿拉伯木聚糖堿提工藝條件優化研究[J]核農學報，2008，22(1)：60-64)。此外，物理場或生物技術手段預處理也被用于促進可溶性多糖的溶出，如高壓蒸煮、擠壓、超聲波及酶處理等(侯傳偉，魏書信，王安建.雙酶改性制備玉米皮水溶性膳食纖維的工藝[J].食品科學，2009，30(22)：119-121)。在這些提取方法中，堿提法由于成本低而被廣泛采用，但提取過程中多糖分子結構遭到破壞，功能活性喪失嚴重，且產生大量的廢液，對環境造成嚴重威脅。高壓蒸煮、擠壓、超聲等物理預處理手段耗能高、效率低，產業化前景不容樂觀。而酶法生產中，由于谷物種皮的結構特點，不利于酶與底物的作用，從而顯示了水溶性多糖的溶出。綜合來看，目前在谷物種皮活性多糖提取普遍存在得率低、成本高的問題，無法實現大規模的工業化生產。?

熱壓蒸汽爆破主要是利用高溫高壓蒸汽處理纖維基物料，并通過瞬間泄壓，水分快速汽化達到爆破效果，實現對纖維基結構的破壞和組分分離作用。現有該技術的應用報道中，蒸汽爆破主要用于造紙及纖維乙醇的原料預處理上，有專利(CN102002516A)公布了一種谷物類淀粉質原料蒸汽爆破生產乙醇新方法。另外，在植物功能活性物質提取方面，有2項專利，分別公布了一種應用蒸汽爆破技術提取薯蕷皂素的方法(CN102336804A)，一種利用蒸汽爆破技術處理茶原料生產速溶茶粉的方法(CN102972557A)。本發明利用熱壓蒸汽噴爆對谷物種皮進行適當預處理，旨在促進谷物種皮中水溶性活性多糖的溶出，可以減?少強酸、強堿的使用，從產業未來發展來看可能達到節能減排、生態環保的作用。另外，本發明還與現已發布專利“固態汽爆制備膳食纖維的方法”(CN101933616A)在技術原理上有所不同。本技術發明涉及熱壓蒸汽噴爆技術是依靠熱壓蒸汽的注入與快速釋放，達到汽化和膨脹做功的目的，進而實現對于纖維基質中纖維素、半纖維素、木質素，包括化學鏈聯結的打斷等；后者則通過對罐體加熱、依靠物料原有水分的汽化增壓、瞬間泄壓達到膨化做功的目的，二者處理溫度和壓力有實質差別，前者可達到后者的1.5-2.5倍，因此對于結構致密、難溶性物質的破壞和溶解促進效果更為明顯。?

本發明針對多年以來我國小麥加工副產物綜合利用程度普遍較低、行業效益差的局面，利用資源豐富、價格廉價的谷物種皮原料，針對其富含非淀粉、非纖維素功能多糖的特點，引進熱壓噴爆技術，創造性發明了熱壓蒸汽噴爆法輔助處理提取谷物種皮活性多糖的方法。本發明成果對于提升我國糧食加工行業的經濟效益、延伸產業鏈、促進谷物活性多糖的開發和利用具有重要意義。?

發明內容

本發明的目的是提供一種高效、產業化可行的谷物種皮活性多糖的提取方法，核心是利用熱壓蒸汽噴爆技術輔助處理促進谷物種皮多糖的提取。?

本發明是通過下列技術方案實現的：?

(1)谷物種皮去淀粉和蛋白：其特征在于噴爆處理前將谷物種皮分散于水中，反復水洗、過篩，去除種皮夾帶的胚乳及其中的淀粉、蛋白質。?