一种米糠营养和活性物质的高效提取方法技术

本发明专利技术提供一种米糠营养和活性物质的高效提取方法。该方法包括（1）全脂米糠筛分除杂；（2）酸浸泡提取植酸；（3）高速剪切辅助复配溶剂浸提米糠毛油；（4）酶法提取米糠蛋白。本发明专利技术方法可从全脂米糠中先后高效的提取出植酸、脂肪和蛋白质，实现了全脂米糠的高值化全利用，提高其附加值，避免资源浪费。

High efficiency extraction method of rice bran nutrition and active substance

The invention provides an efficient extraction method for rice bran nutrition and active substances. The method includes (1) rice bran screening; (2) acid soaking and extracting phytic acid; (3) high speed shearing assisted solvent extraction of rice bran mixed crude oil; (4) the extraction of rice bran protein by enzymatic method. The method of the invention can extract phytic acid, fat and protein successively from the whole rice bran, thereby realizing the high value and full utilization of the whole rice bran, improving the added value of the whole rice bran, and avoiding the waste of the resource.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从全脂米糠中高效提取营养和活性物质（植酸、脂肪、蛋白质）的方法，属于米糠深加工

技术介绍
米糠是稻谷加工中最重要的一类副产品。米糠不仅含有丰富的脂质（16%～22%）、粗蛋白（12%～16%），还含有多种天然活性物质，如植酸、谷维素、γ-氨基丁酸、脂多糖、生育酚等。目前我国米糠年产量已达到1800万吨，但利用率只有10%，大部分作为低价值饲料使用，造成了极大浪费。植酸是米糠中的盐分，主要以钙镁复盐（菲汀）的形式存在。由于植酸具有抗氧化性，且与金属离子具有强烈的络合作用，故其作为稳定剂、抗氧化剂、离子去除剂等被广泛应用于食品行业中。米糠蛋白是一种营养价值很高的植物蛋白质，其中可溶性蛋白约占70%，必需氨基酸组成接近人体需要模式，且赖氨酸和蛋氨酸含量高于大米及其它谷物含量，可弥补谷物蛋白某些氨酸酸不足的缺陷。米糠蛋白另一个突出特点是低过敏性，为婴幼儿断乳食品理想原料。米糠油是一种营养丰富的植物油，其中不饱和脂肪酸达80％，饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸的比例为1：2.1：1.8，接近脂肪酸最佳摄入比例。同时米糠油中含有丰富的谷维素、脂溶性维生素、谷甾醇及其他植物甾醇等营养成分。目前米糠中植酸的提取工艺较成熟，一般方法是酸溶碱沉；脂肪的提取工艺也较成熟，一般是先采用挤压膨化灭酶，然后用六号溶剂油高温浸出，所得混合油经过脱溶即得米糠毛油；但对于米糠蛋白尚无理想和成熟的的提取方案：一方面，由于米糠原料一般先进行高温脱脂，其蛋白变性严重，同时蛋白质受到植酸、纤维的束缚，使得提取率较低（提取率局限于20～30%）；另一方面，米糠中灰分、多糖含量高，使得提取纯度较低。为提高高温脱脂米糠中蛋白提取效果，需将米糠结构破坏，例如专利CN200710052196.9中采用超声波辅助提取，专利CN200710071743.8中采用复合酶提取，但这些方法均注重蛋白提取率的提高，而忽略了蛋白提取纯度。
技术实现思路
为了克服现有米糠营养和活性物质提取工艺存在的上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种米糠营养和活性物质的高效提取方法。本专利技术方法可先后高效从全脂米糠中的提取出植酸、脂肪和蛋白质，实现了全脂米糠的高值化利用，提高其附加值，避免资源浪费。本专利技术的技术方案如下：一种米糠营养和活性物质的高效提取方法，包括以下工艺步骤：（1）筛分除杂：将新鲜米糠过20目筛，除去混入杂质；（2）酸浸泡提取植酸：将经步骤（1）处理的米糠按料液比1:6～1:12用浓度0.8～1.4wt%的盐酸溶液浸泡，酸浸时间3～5h，温度40～60℃，边浸泡边搅拌；于3000～5000r/min离心10～20min得残渣和上清液，水洗残渣一次后离心，合并上清液；向该上清液中加入过.100目筛浓度为5～15wt%的氢氧化钙溶液，调节pH值至4.5～5.0，再向其中加入浓度为5～15wt%的氢氧化钠溶液，调节pH值至7.0～7.5；于3000～5000r/min离心10～20min得沉淀，水洗沉淀至无色，烘干至恒重，即得植酸钙产品；（3）高速剪切辅助复配溶剂浸提米糠毛油：先向步骤（2）中水洗后所得残渣中加入异丙醇，将浆液搅拌分散均匀，再加入正己烷浸提，所述残渣和异丙醇的干基质量体积比为1:3～1:6，所述残渣和正己烷的干基质量体积比为1:3～1:6；调浆均匀后，倒入胶体磨中胶磨10～20min，于3000～5000r/min离心10～20min得混合油和米糠粕，所得混合油经旋转蒸发回收溶剂，即得米糠毛油，所得米糠粕经真空脱溶后即得脱脂糠粕；（4）酶法提取米糠蛋白：向步骤（3）所得脱脂糠粕中加水调浆，料液比1:6～1:10；加入酸性蛋白酶，加酶量为所述米糠粕干基质量的1.5～3%，于40～60℃反应4～6h；反应结束后将料液置于沸水中灭酶，离心取上层酶解液，真空浓缩至可溶性固形物含量在15%，冷冻干燥得米糠蛋白。其进一步的技术方案为：步骤（2）中水洗后所得残渣的水分含量为50～70%。步骤（3）所述高速剪切装置还选自其他可对物料进行匀质、粉碎的装置。步骤（3）所述旋转蒸发回收溶剂过程如下：先于真空度0.06Mpa、50℃旋转蒸发回收所述正己烷，再于真空度0.07MPa、60℃旋转蒸发回收所述异丙醇，最后于真空度0.1MPa、60℃条件下脱水，转速保持75r/min。步骤（3）所述真空脱溶过程中真空度为0.1MPa，温度为50℃。步骤（4）所述酸性蛋白酶酶活为700000U/mL。专利技术的有益技术效果如下：本专利技术创造性之处在于提供了一种从米糠中高效提取营养和活性物质的工艺，通过筛分除杂，酸浸泡提取植酸，高速剪切辅助溶剂浸提提取米糠毛油以及酶法提取米糠蛋白，可先后获得植酸钙、米糠毛油和米糠蛋白三种产品，其中植酸提取率＞80%，脱脂糠粕残油量＜2%，米糠出油率达15%，米糠蛋白提取率＞40%，米糠蛋白纯度＞50%。第一步，由于新鲜米糠中混有较多稻壳、碎米、外来物等杂质，这些杂质灰分和淀粉含量高，其中灰分会影响后续产品质量，淀粉会使酸浸过程中的浸泡液浑浊，影响植酸提取，因此首先进行筛分除杂，有效地保证了后续加工质量。第二步，采用酸浸泡法，在提取植酸的同时使脂肪酶变性失活。在酸、热作用下，糊粉层细胞壁葡聚糖结构被破坏，主要存在于糊粉层中的植酸被溶出，采用两步沉淀法，通过加入氢氧化钙补充钙离子后，再加入氢氧化钠调节pH至中性，得到植酸钙沉淀；由于较长时间处在不适宜的温度和pH条件下，米糠中的脂肪酶发生不可逆变性而失活，避免了后续加工过程中脂肪可能会发生的酸败变质；在酸浸泡过程中，盐类、可溶性多糖、水溶性色素等杂质主要分布于上清液中，而大部分脂肪、蛋白被保留在残渣中，从而形成较好的组分分配，为后续脂肪、蛋白质的分离创造了较好条件。第三步，通过高速剪切辅助复配溶剂浸提的方法，对残渣中的脂肪进行分离。通过高速剪切作用，在增大溶剂与米糠中脂肪接触程度的同时，已受损的细胞结构受到进一步破坏，使得主要存在于糊粉层、胚芽中的脂肪更易被溶剂萃取出来；采用的溶剂为正己烷，辅以异辛烷，在胶体磨剪切均质过程中会出现乳化作用，残渣与溶剂能够较好地接触混匀，从而使得脱脂糠粕中残油量低；在此过程中，米糠的粒度也因高速剪切带来的粉碎作用而降低，同时纤维结构被破坏，为后续蛋白提取创造了较好条件。第四步，采用酶法提取脱脂糠粕中的蛋白质，由于在第二步中已将与蛋白质结合的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种米糠营养和活性物质的高效提取方法，其特征在于包括以下工艺步骤：   （1）筛分除杂：将新鲜米糠过20目筛，除去混入杂质；   （2）酸浸泡提取植酸：将经步骤（1）处理的米糠按料液比1:6~1:12用浓度0.8~1.4wt%的盐酸溶液浸泡，酸浸时间3~5h，温度40~60℃，边浸泡边搅拌；于3000~5000r/min离心10~20min得残渣和上清液，水洗残渣一次后离心，合并上清液；向该上清液中加入过100目筛浓度为5~15wt%的氢氧化钙溶液，调节pH值至4.5~5.0，再向其中加入浓度为5~15wt%的氢氧化钠溶液，调节pH值至7.0~7.5；于3000~5000r/min离心10~20min得沉淀，水洗沉淀至无色，烘干至恒重，即得植酸钙产品；   （3）高速剪切辅助复配溶剂浸提米糠毛油：先向步骤（2）中水洗后所得残渣中加入异丙醇，将浆液搅拌分散均匀，再加入正己烷浸提，所述残渣和异丙醇的干基质量体积比为1:3~1:6，所述残渣和正己烷的干基质量体积比为1:3~1:6；调浆均匀后，倒入胶体磨中胶磨10~20min，于3000~5000r/min离心10~20min得混合油和米糠粕，所得混合油经旋转蒸发回收溶剂，即得米糠毛油，所得米糠粕经真空脱溶后即得脱脂糠粕；   （4）酶法提取米糠蛋白：向步骤（3）所得脱脂糠粕中加水调浆，料液比1:6~1:10；加入酸性蛋白酶，加酶量为所述米糠粕干基质量的1.5~3%，于40～60℃反应4~6h；反应结束后将料液置于沸水中灭酶，离心取上层酶解液，真空浓缩至可溶性固形物含量在15%，冷冻干燥得米糠蛋白。...

【技术特征摘要】
1.一种米糠营养和活性物质的高效提取方法，其特征在于包括以下工艺步骤：
（1）筛分除杂：将新鲜米糠过20目筛，除去混入杂质；
（2）酸浸泡提取植酸：将经步骤（1）处理的米糠按料液比1:6~1:12用浓度0.8~1.4wt%的盐酸溶液浸泡，酸浸时间3~5h，温度40~60℃，边浸泡边搅拌；于3000~5000r/min离心10~20min得残渣和上清液，水洗残渣一次后离心，合并上清液；向该上清液中加入过100目筛浓度为5~15wt%的氢氧化钙溶液，调节pH值至4.5~5.0，再向其中加入浓度为5~15wt%的氢氧化钠溶液，调节pH值至7.0~7.5；于3000~5000r/min离心10~20min得沉淀，水洗沉淀至无色，烘干至恒重，即得植酸钙产品；
（3）高速剪切辅助复配溶剂浸提米糠毛油：先向步骤（2）中水洗后所得残渣中加入异丙醇，将浆液搅拌分散均匀，再加入正己烷浸提，所述残渣和异丙醇的干基质量体积比为1:3~1:6，所述残渣和正己烷的干基质量体积比为1:3~1:6；调浆均匀后，倒入胶体磨中胶磨10~20min，于3000~5000r/min离心10~20min得混合油和米糠粕，所得混合油经旋转蒸发回收溶剂，即得米糠毛油，所得米糠粕经真空脱溶后即得脱脂糠粕；
（4）酶法提取...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈正行，于秋生，陈国威，冯伟，王韧，王莉，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32