一种高收得率小麦淀粉及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高收得率小麦淀粉及其制备方法，属于小麦深加工技术领域，以小麦籽粒为原料，将超声、微波、高压脉冲电场及生物酶解技术有机结合，同时提取小麦籽粒胚乳和麸皮中的淀粉，以最终提高小麦淀粉的收得率，并且添加功能性酿酒酵母发酵分离小麦淀粉得到的麸皮等副产品，可获得大量还原型谷胱甘肽，大大提高了小麦淀粉的营养性、功能性和抗氧化性，提高了产品的储藏性能，延长了产品的保质期，分离后的高密度酵母菌体，可做功能性食品及饲料添加剂，提高了原料利用率和产品附加值，降低了生产成本，为小麦淀粉加工过程中副产品的应用领域拓展了新的捷径。

High yield wheat starch and preparation method thereof

The invention discloses a preparation method of high yield rate of wheat starch and its preparation, and belongs to the technical field of deep processing of wheat, wheat grain as raw material, ultrasonic, microwave and high-voltage pulsed electric field and biological enzymolysis technology combine simultaneous extraction of wheat bran and endosperm starch, which will improve the wheat starch the yield, and adding functional yeast fermentation separation of wheat starch obtained from wheat bran by-products, large amount of glutathione, greatly improving the wheat starch nutrition, function and anti-oxidation, improve the storage performance of the product, prolong the shelf life of the products, high density yeast after separation do the functional food and feed additives, improve the utilization rate of raw materials and the added value of products, reduce production costs, as a by-product of the process of wheat starch processing New areas of application have been developed.

【技术实现步骤摘要】
一种高收得率小麦淀粉及其制备方法
本专利技术涉及小麦淀粉的制备，特别涉及一种高收得率小麦淀粉及其制备方法。
技术介绍
中国是世界上种植小麦面积最大的国家,也是小麦产量最大的国家。小麦种植面积最高达到3000万公顷,占世界小麦总种植面积的13.3％；小麦产量达到1.1～1.2亿吨,占世界总产量的19％。平均单产达到4,100公斤/公顷,在世界主要产麦国家中,是单产最高的国家。在中国,小麦是与稻米、玉米共为三大主要粮食谷物,稻米产量最高达到年产18000万吨,其次是玉米,达到12000万吨,小麦与玉米相近。尽管如此,由于中国人长期以来的人口压力,多年以来,中国每年要进口近500～800万吨粮食,特别是小麦,一直要大量进口。在粮食还处于限制状态时,小麦在多数地方还作为细粮,必须与粗粮搭配食用。在粮食未完全过关前,作为主要口粮的小麦,仍然主要限于直接食品,极少用于制造淀粉或其他用途。因此,在1995年前,国内几乎没有规模化的小麦淀粉生产厂,全国小麦淀粉的总产量不足万吨。近二十年来,小麦局面已经完全不同了。由于总产量几乎翻了一番,加上其他副食品与肉食品的增加,人均小麦直接消耗量呈明显下降趋势。作为主粮的小麦,在主产区,已经出现严重过剩。就全国来说,也已经是产大于销。河南省近十年来,每年都有大量小麦库存。到2000年,仅此一个省,库存小麦就高达到2000万吨,而且还有逐年增加的趋势。每年省里仅为库存小麦,就要补贴近28亿元人民币。成了当地政府不堪重荷的一项负担。近五年来,政府不得不大力压缩小麦种植面积,缓解小麦过剩。同时,大力开发小麦综合利用,开发小麦的工业加工,这已经成为当地政府的迫不及待的一项重要任务。用小麦加工酒精、制造速冻食品,例如速冻水饺、包子等,已经形成规模较大的产业,产品销售全国。河南省已经在全省推广使用燃料酒精近二年,不仅利用了近百万吨小麦,而且取得了环境保护的良好效果。小麦加工淀粉,是综合利用小麦的一个重要内容。目前仅河南莲花集团就已经引进与正在引进的五条生产线,可以年处理面粉90万吨,可得淀粉近65万吨。计划进一步扩大到处理量200万吨。江苏、安徽、山东也在计划扩大小麦加工。估计小麦淀粉的生产与深加工,将成为中国下一轮淀粉发展热潮。据统计,在2000年,中国年产淀粉568万吨。其中玉米淀粉占508.9万吨,占88.8％,马铃薯淀粉为12.6万吨,占2.15％,木薯淀粉为43.6万吨,占7.44％,小麦淀粉仅为2.96万吨,仅占0.5％。相对于其他淀粉,小麦淀粉的生产有其独特的优势:1)原料相对集中:中国的小麦生产主要集中在华北平原,河南、山东、河北、安徽等相邻的四个省区,年产就达七千万吨,占世界总产量的12％,几乎与美国或印度的小麦产量相等。华北平原是中国最肥沃的土地之一,大面积小麦单产可达到每公顷6吨。2)小麦种植生长期短,华北地区种植小麦地区,在收获小麦后,都可以再种一季玉米、花生或其他作物。3)大规模机械化收获已经形成,优质小麦已经大规模推广。4)更重要的优势是,小麦中的蛋白质含量高达13％,比玉米的9.5％、稻米的8.5％高得多,而且蛋白质质量好,对于发展淀粉、蛋白质的综合利用,意义更大。与其他淀粉相比,小麦淀粉的生产,也有其独特之处：A)由于小麦结构的特殊性,小麦中蛋白质含量比较高,其淀粉的分离,比玉米和其他薯类困难；B)小麦淀粉生产中,由于蛋白质与淀粉分离困难,无论是谷朊粉或是淀粉,都要经过两次分离,而且有约12％的B-淀粉。这部分淀粉,含有大量的戊糖类杂质与结构性蛋白质,很难分离与利用；C)小麦的蛋白质不同于玉米蛋白,其质量与价值都要高得多。因此,谷朊粉的综合利用,是小麦淀粉生产的关键。目前，国内外生产小麦淀粉的方法可以分为两大类、10多种。两大类为：一类是从小麦面粉中提取小麦淀粉，另一类是直接从小麦籽粒中制取小麦淀粉。第一类又可分为干法和湿法两种。干法也称为空气分离法，此法不常用。生产上一般用湿法工艺，此方法常用的有马丁法(Martin)和瑞休法(Raisio)两种。第二类小麦淀粉提取方法主要包括浸泡法(酸法、碱法、氨法及亚硫酸纳法)和溶剂法两种，其中较为常用的是浸泡法。虽然研究人员进行了很多以小麦籽粒为原料生产小麦淀粉和谷朊粉的研究(这样可以节省小麦加工成面粉的投入)，但是由于从小麦籽粒中分离淀粉和谷朊粉，会影响面筋蛋白的凝聚作用，导致面筋蛋白与麸皮发生缠结，使面筋蛋白不容易分离，使得淀粉的纯度和白度较低，并经常会使面筋的产率降低，以及导致面筋失活，因此，目前应用最广泛的是以小麦粉为原料生产淀粉和谷朊粉：中国专利CN103146849B公开了一种以小麦为原料联产结晶果糖与F55果葡糖浆的工艺，属于淀粉糖
，以小麦为原料，经磨粉后，采用三相卧螺生产工艺生产小麦淀粉，在调浆水中添加包含脂肪酶的复合酶制剂生产小麦淀粉及谷朊粉、戊聚糖、B淀粉等副产物，经三相卧螺分离出的B淀粉返回至淀粉成品罐中，与A淀粉混合后进入制糖工艺。混合小麦淀粉乳经液化、蛋白回收、糖化，高效异构、色谱分离、浓缩、结晶、干燥等工序制得结晶果糖，母液循环结晶一定次数后与异构得到的F42果葡糖浆复配得到F55果葡糖浆产品。该专利技术解决了小麦为原料生产淀粉及小麦淀粉制糖过程中存在的料液粘度高、产品收率低和质量差问题，有效提高产品收率和纯度。中国专利CN104193833B公开了一种小麦淀粉的筛分和精制工艺包括下述步骤：将淀粉浆液原料通过一级离心筛进行筛分，筛上物进入二级离心筛进行筛分，一级离心筛的筛网为250目，转速900r/min，二级离心筛的筛网为200目，转速900r/min，收集一级、二级离心筛的筛下物，送入一级卧螺进行分离处理，得到的可溶蛋白、糖类等轻相物质另行处理，得到的淀粉相进入二级卧螺进行浓缩，得到成品淀粉浆液，经干燥，即可得到符合标准的淀粉成品。该专利技术的优点在于和现有技术相比，工艺简单，用卧螺机替代传统工艺中的旋流器组，降低了能耗。中国专利CN102776165B公开了一种用于在小麦淀粉加工行业中应用的酶制剂或生物制剂，具体地说是一种小麦淀粉复合酶，它由下述质量百比的原料混合均匀制成：纤维素酶10％～15％，木聚糖酶15％～30％，甘露聚糖酶5％～15％，果胶酶5％～10％，小麦面粉30～60％。该专利技术还涉及该复合酶在制备小麦淀粉与谷朊粉中的应用方法，该方法包括马丁法生产工艺，其特征在于：面团制作时，在制面团的水中，加入小麦复合酶，加入量为小麦面粉的0.1‰～0.3‰，并搅拌均匀；再加入规定量的面粉，进行面团制作。与传统的马丁法工艺相比，可以加速淀粉与谷朊粉的分离，降低面团制作与洗涤用水量，提高谷朊粉生产得率，减少工艺用水量。谷朊粉的生产与小麦淀粉的生产工艺实际上为同种工艺，具有异曲同工之效，将湿面筋分离即得小麦淀粉：中国专利CN101444250A公开了一种小麦活性面筋粉的制备方法：a.小麦粉加水和成面团；b.自然熟化后洗出面筋团块；c.经冷冻干燥后得小麦活性面筋粉。冷冻的温度为-5℃--6℃，时间为8-10小时。中国专利CN104982644A公开了一种谷朊粉的制备方法，所述方法包括如下步骤：S1：第一段搅拌和面；S2：特定温度和湿度下进行第一次饧面；S3：第二段搅拌和面；S4：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高收得率小麦淀粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)冻干粉A的制备：将小麦籽粒置装有0.02‑0.04％碳酸氢钠溶液的超声波清洗机中，室温下于300‑500W、20‑40KHz清洗3‑5min，漂洗，沥干，立即在温度80‑100℃微波加热8‑10min；然后在温度为32‑36℃、pH值为1.2‑1.6的浸泡液中浸泡8‑12h，料液比1:6‑8,同时进行高压脉冲电场处理，浸泡液含有质量百分比浓度为0.4‑1％的小麦冻干粉；取出经浸泡的小麦籽粒，置‑18‑‑22℃冷冻5‑10min，破碎至粒径1‑3mm，将破碎物放回浸泡液中，搅拌，调整浸泡液pH值为2.6‑3.6，升温至38‑42℃，超声分散20‑60min；200‑250目筛网过滤，用水冲洗筛上物1‑3次得滤液，调节滤液pH值为5.6‑6.5，静置20‑60min，于3000r/min，离心20‑40min，去沉淀得淀粉浆液，浓缩、冻干、即得冻干粉A；2)冻干粉B的制备：取步骤1)筛上物，加入冻干粉B质量2‑4倍的水，调整混合料液pH值为7，向混合料液中加入筛上物质量0.2‑0.4％的中性蛋白酶，于45‑50℃酶解40‑60min,酶解液超声处理10‑12min,300‑350目筛网过滤，用水冲洗筛上物1‑3次，滤液离心得沉淀，筛上物和上清液备用；加入与沉淀等质量的酒精，搅拌混合20‑40min,离心5‑10min，如此重复三次，沉淀冻干即得冻干粉B；3)冻干粉C的制备：将步骤2)所述筛上物和上清液均匀混合，调整混合料液pH值为4.5‑6.5，加入其质量0.08‑0.12％的复合酶，均匀混合，于50‑60℃酶解20‑40min，加入酶解液质量15‑25％的葡萄糖，充分溶解得发酵基质，待温度降至28‑30℃，保温，加入发酵基质质量5‑10％的酿酒酵母种子液进行发酵，通气量6L/min,罐压0.03MPa，500rpm,恒pH6.0条件下进行发酵培养，发酵至30h时，一次性添加终浓度为25mmol/L的L‑半胱氨酸，继续发酵18‑24h；发酵液离心分离得上清液，加入其质量1‑1.5％的小麦冻干粉，减压浓缩、冻干即得冻干粉C；4)小麦淀粉的制备：将冻干粉A、冻干粉B和冻干粉C均匀混合即得小麦淀粉；步骤3)所述复合酶的质量组成为：纤维素酶:淀粉酶:脂肪酶:葡聚糖酶:戊聚糖酶:甘露糖酶:漆酶＝4‑6:2‑4:2‑4:1‑3:1‑3:1‑2:1‑2；步骤3)所述酿酒酵母具体为酿酒酵母tlj2016，保藏编号为CGMCC No.12789。...

【技术特征摘要】
1.一种高收得率小麦淀粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)冻干粉A的制备：将小麦籽粒置装有0.02-0.04％碳酸氢钠溶液的超声波清洗机中，室温下于300-500W、20-40KHz清洗3-5min，漂洗，沥干，立即在温度80-100℃微波加热8-10min；然后在温度为32-36℃、pH值为1.2-1.6的浸泡液中浸泡8-12h，料液比1:6-8,同时进行高压脉冲电场处理，浸泡液含有质量百分比浓度为0.4-1％的小麦冻干粉；取出经浸泡的小麦籽粒，置-18--22℃冷冻5-10min，破碎至粒径1-3mm，将破碎物放回浸泡液中，搅拌，调整浸泡液pH值为2.6-3.6，升温至38-42℃，超声分散20-60min；200-250目筛网过滤，用水冲洗筛上物1-3次得滤液，调节滤液pH值为5.6-6.5，静置20-60min，于3000r/min，离心20-40min，去沉淀得淀粉浆液，浓缩、冻干、即得冻干粉A；2)冻干粉B的制备：取步骤1)筛上物，加入冻干粉B质量2-4倍的水，调整混合料液pH值为7，向混合料液中加入筛上物质量0.2-0.4％的中性蛋白酶，于45-50℃酶解40-60min,酶解液超声处理10-12min,300-350目筛网过滤，用水冲洗筛上物1-3次，滤液离心得沉淀，筛上物和上清液备用；加入与沉淀等质量的酒精，搅拌混合20-40min,离心5-10min，如此重复三次，沉淀冻干即得冻干粉B；3)冻干粉C的制备：将步骤2)所述筛上物和上清液均匀混合，调整混合料液pH值为4.5-6.5，加入其质量0.08-0.12％的复合酶，均匀混合，于50-60℃酶解20-40min，加入酶解液质量15-25％的葡萄糖，充分溶解得发酵基质，待温度降至28-30℃，保温，加入发酵基质质量5-10％的酿酒酵母种子液进行发酵，通气量6L/min,罐压0.03MPa，500rpm,恒pH6.0条件下进行发酵培养，发酵至30h时，一次性添加终浓度为25mmol/L的L-半胱氨酸，继续发酵18-24h；发酵液离心分离得上清液，加入其质量1-1.5％的小麦冻干粉，减压浓缩、冻干即得冻干粉C；4)小麦淀粉的制备：将冻干粉A、冻干粉B和冻干粉C均匀混合即得小麦淀粉；步骤3)所述复合酶的质量组成为：纤维素酶:淀粉酶:脂肪酶...

【专利技术属性】
技术研发人员：白金山，丁建龙，白烨，魏亚峰，谭丽红，
申请(专利权)人：宁夏鑫德粮油工贸有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏,64