一种大麦糟联产可溶性膳食纤维和多酚的方法技术

本发明专利技术公开了一种用大麦糟为原料制备高品质可溶性膳食纤维及多酚的联产方法，在超声波的辅助作用下充分提取大麦糟多酚，然后通过分离、浓缩蒸馏回收乙醇，再冷冻经纯化的多酚，获得高品质高纯度的大麦多酚；将离心后的沉淀残渣经过处理得到高纯度高品质的可溶性膳食纤维。本发明专利技术通过大胆创新得到的全新生产工艺，在控制成本、节能减排的同时，能够制备高纯度、高得率和高品质的可溶性膳食纤维和多酚成品，还能保证可溶性膳食纤维和多酚成品的理化特性和生理功能性，具有机械化程度高，生产稳定剂操作简单等优点，以此基础建设的生产线，对提升相关应用市场的深度、促进膳食纤维和多酚行业发展、大麦糟充分利用和精深加工具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术申请涉及现代食品精深加工
，采用多种高新技术和创新的联产工艺，可以从大麦加工副产物一一大麦糟中制备出高品质、高纯度、高得率的可溶性膳食纤维及多酚产品。
技术介绍
大麦糟作为大麦加工业的副产品，近年来生产规模的扩大，带动大麦糟产量的迅速增加。目前大部分厂家的大麦糟未被充分利用，处理方式多用于饲料加工，附加利润极低，更有者直接将大麦糟排放，会对环境造成污染。大麦糟中膳食纤维的含量较高，其中水溶性膳食纤维也有7%以上，多酚达到5mg/g以上，是一种含有丰富天然有机化合物的生产原料。因此，越来越多的国内外研究人员也开始关注如何合理地开发与应用麦糟资源。水溶性膳食纤维具有促进减肥、吸收毒素、防治便秘、降低血脂、控制血糖等诸多的生理功能。另外水溶性膳食纤维还具有良好的乳化性、悬浮性及增稠性等，在食品工业中也具有特殊功用。多酚中含有的大量活性酚羟基，独特化学特性使多酚具有许多生理功能，通过进行大量的体内及体外实验，众多的的流行病学资料表明:食用一定量的植物多酚对疾病有预防及抑制作用，被广泛应用于药品、食品、保健品、化妆品等众多现在化工业。目前国内外对水溶性膳食纤维及多酚的提取方法普遍存在生产成本大、加工能耗高、提取率低、排污严重、产品功能特性破坏大等缺点。本专利技术通过大胆创新得到大麦糟联产可溶性膳食纤维和多酚的全新生产工艺，能够同时制备高纯度、高得率和高品质的可溶性膳食纤维和多酚。由于该工艺中采用了多种高新技术，凭借先进的加工模式，可以大大降低生产成本和能耗，减少污染排放，同时柔和的反应条件和先进的改性技术不但降低了生产能耗，还能保证可溶性膳食纤维和多酚的理化特性和生理功能。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术了提供了，所述方法包括: 将已粉碎过的大麦糟送入超声波提取罐内，其中所述大麦糟经过粉碎，且过60目筛;提取罐的超声波控制在100w-450w的功率范围内，在上述条件下通过超声波三大效应作用加速细胞壁的破裂和基质的转移，充分提取大麦糟内的多酚;提取温度为10°C_90°C，用70%的乙醇混溶大麦糟，料液比控制在1:5-1:70之间，在超声波的辅助作用下，提取10min-60min后使用蝶式离心机分离;其中，离心清液为多酚提取粗液，沉淀残渣为可溶性膳食纤维提取原料。将离心的清液经浓缩蒸馏回收乙醇后，先经过预过滤;采用3000Da分子量的过滤膜，压力在0.IMpa-0.2Mpa的条件下进行第一级超滤;然后选择分子量为300Da的滤膜，压力小于0.6Mpa的范围内，将透过液进行第二级超滤，取滤膜截留物即为纯化多酚，真空干燥制得大麦多酚成品。将离心后的固体大麦糟在60°C_120°C的温度范围内，以5kg/h_14kg/h的喂料量，5%-25%的加水量，经转速为100r/min-300r/min的双螺杆挤压缓苏处理后;经挤压缓苏后的大麦糟以1: 5-1: 30的料液比与水加入之酶解反应罐中，温度控制在30°C_70°C，同时添加0.1%_3%的纤维素酶、复合淀粉酶，反应0h-3h后再添加等量的蛋白酶酶解0h-3h ；酶解后的上述样品经高温灭酶后由蝶式离心机分离，清液经预过滤选择30000Da的滤膜，压力为0.05Mpa-0.3MPa，保留透过液;透过液再选择300Da的滤膜，超滤压力0.4Mpa_0.6 MPa，取保留截留部分真空干燥得可溶性膳食纤维成品。优选的，在所述各步骤中碟式离心机的转速均控制在1000r/min-5000r/min之间。优选的，在所述各步骤中浓缩蒸馏的温度控制在40 0C-60 0C，真空度在0.05Mpa-0.1Mpa之间，分别回收乙醇及净水，可重复使用，降低成本。优选的，在所述多步酶解中，复合淀粉酶为α-淀粉酶和β-淀粉酶以1:1-1:5之间配比制成，蛋白酶选择中性蛋白酶，从而保证多步酶解的整个过程中PH值在6-9之间，无需生产中调节PH值，不仅满足了酶对pH的要求还能减少后期中性调节时污水的产生。优选的，在所述多酚及可溶性膳食纤维纯化超滤中，采用图1中的一级两段连续式膜分离进行一次性分离，减少污水排放，同时大分子量超滤的内滤膜流速为0.lm/s-0.2m/s，小分子量超滤的内滤膜流速在0.2m/s-0.4m/s之间。优选的，在所多酚及可溶性膳食纤维的预过滤中，选择板框过滤。优选的，在所述获得多酚成品之后，所述的方法还包括: 比色法测定总酚的含量;清除羟基自由基、超氧阴离子自由基、DPPH自由基的能力检测;还原能力的测定。优选的，其特征在于，在所述获得可溶性膳食纤维成品之后，所述的方法还包括: 可溶性膳食纤维含量的测定;可溶性膳食纤维溶解度的测定;可溶性膳食纤维的高压液相分析。优选的，其特征在于，在所获得成品之后，对所述成品进行真空包装，低温储藏。通过本专利技术的多个技术方案，本专利技术具有以下有益效果或者优点: 本方法通过建立大麦糟联产高品质可溶性膳食纤维和多酚的加工技术，对传统提取技术创新改革和优化的同时结合目前较为先进的新工艺。具体方法，首先通过超声波辅助提取方法制备多酚粗提液，通过离心分离后，采用先进的挤压缓苏物理方式和多步酶解生物方法对分离沉淀提取可溶性膳食纤维，并使用一级两段连续式膜分离方法，最后分别对多酚及可溶性膳食纤维的粗提液继续纯化和收集。本专利技术通过大胆创新得到大麦糟联产可溶性膳食纤维和多酚的全新生产工艺，在大大降低生产成本和能耗，减少污染排放的同时，柔和的反应条件和先进的加工技术，一方面能够制备高纯度、高得率和高品质的可溶性膳食纤维和多酚成品，另一方面，还能保证可溶性膳食纤维和多酚成品的理化特性和生理功能性。新工艺中的诸多先进技术，具有机械化程度高，生产稳定剂操作简单等优点，以此基础建设大麦糟联产高品质膳食纤维和多酚的生产线，能够成为膳食纤维和多酚市场中一只主力产品，提升相关应用市场的深度，促进膳食纤维和多酚行业发展，对大麦糟充分利用和精深加工具有重要意义。进一步的，本专利技术对成品可溶性膳食纤维的溶解度和高压液相分析以及成品多酚清除羟基自由基能力和还原能力进行检测，同时对可溶性膳食纤维及多酚的提取率以及纯进行相关检测。发现该专利技术中制备的可溶性膳食纤维溶解度可达到98%以上，其中其中β-葡聚糖和戊聚糖的含量均占可溶性膳食纤维成品的30%以上，在该工艺下，可溶性膳食纤维经纯化后的提取率达到60mg/g以上，纯度达到80%以上，可溶性膳食纤维增加20%以上;多酚成品对清除羟基自由基的能力在IC50是粗提液的21.2倍，是没食子酸的22.7倍，是Vc的13.6倍，还原能力在当吸光值为0.6时多酚成品是粗提液的1.65倍，是儿茶素的1.2倍，是Vc的1.3倍，提取率达到5mg/g以上。上述说明该工艺生产的可溶性膳食纤维和多酚纯度相对较尚，品质优良。 【附图说明】。【附图说明】 图1为本专利技术中一种大麦糟联产可溶性膳食纤维及多酚的方法流程图； 图2为本专利技术中提取功率对大麦糟多酚提取率的影响； 图3为本专利技术中提取时间对大麦糟多酚提取率的影响； 图4为本专利技术中酶解时间对大麦糟可溶性膳食纤维提取率的影响； 图5为本专利技术中酶解时间对大麦糟可溶性膳食纤维成品溶解度的影响； 图6为本专利技术中纯化后多酚的抗氧化能力检测结果。图7为本专利技术中一级两段循环式膜分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大麦糟联产可溶性膳食纤维和多酚的方法，其特征在于，所述方法包括：将已粉碎过的大麦糟送入超声波提取罐内，其中所述大麦糟经过粉碎，且过60目筛；提取罐的超声波控制在100w‑450w的功率范围内，在上述条件下通过超声波三大效应作用加速细胞壁的破裂和基质的转移，充分提取大麦糟内的多酚；提取温度为10℃‑90℃，用70%的乙醇混溶大麦糟，料液比控制在1:5‑1:70之间，在超声波的辅助作用下，提取10min‑60min后使用蝶式离心机分离；其中，离心清液为多酚提取粗液，沉淀残渣为可溶性膳食纤维提取原料；将离心的清液经浓缩蒸馏回收乙醇后，先经过预过滤；采用3000Da分子量的过滤膜，压力在0.1Mpa‑0.2Mpa的条件下进行第一级超滤；然后选择分子量为300Da的滤膜，压力小于0.6Mpa的范围内，将透过液进行第二级超滤，取滤膜截留物即为纯化多酚，真空干燥制得大麦多酚成品；将离心后的固体大麦糟在60℃‑120℃的温度范围内，以5kg/h‑14kg/h的喂料量，5%‑25%的加水量，经转速为100r/min‑300r/min的双螺杆挤压缓苏处理后；经挤压缓苏后的大麦糟以1:5‑1:30的料液比与水加入之酶解反应罐中，温度控制在30℃‑70℃，同时添加 0.1%‑3%的纤维素酶、复合淀粉酶，反应0h‑3h后再添加等量的蛋白酶酶解0h‑3h；酶解后的上述样品经高温灭酶后由蝶式离心机分离，清液经预过滤选择30000Da的滤膜，压力为0.05Mpa‑0.3MPa，保留透过液；透过液再选择300Da的滤膜，超滤压力0.4Mpa‑0.6 MPa，取保留截留部分真空干燥得可溶性膳食纤维成品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁文平，缪宝华，庄坤，徐明华，
申请(专利权)人：华稼食品科技上海股份有限公司，江苏华稼食品科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31