用于生产富含阿拉伯木聚糖的制剂及其他副产品的方法和装置制造方法及图纸

一种用于从源自小麦面粉的戊聚糖组分生产富含阿拉伯木聚糖的制剂的方法，包括下列顺序步骤：将该戊聚糖组分与水混合以获得戊聚糖浆料；离心该浆料以获得液体相和固体相；和干燥该液体相以提供富含阿拉伯木聚糖的制剂。还提供了一种用于从小麦面粉生产富含淀粉且富含蛋白质的中间体的方法；从小麦面粉生产富含葡萄糖的制剂的方法；和从小麦面粉生产富含淀粉且富含蛋白质的材料的方法。此外，提供了富含阿拉伯木聚糖的制剂在食品、免疫刺激剂、益生素、营养保健品、药品和食品补充剂的一个或多个方面的应用。还提供了一种用于从源自小麦面粉的戊聚糖组分生产富含阿拉伯木聚糖的制剂的装置。

Method and apparatus for producing formulations rich in Arabia xylan and other by-products

A method for the preparation of the production in Arabia from Xylan from wheat flour Pentosans group, which includes the following steps: the pentosan components are mixed with water to obtain the pentosan slurry; the slurry obtained by centrifugal liquid phase and solid phase; and drying the liquid phase preparation to provide Arabia is rich in xylan. Also provides a method for the production of wheat flour is rich in starch and protein rich intermediates; preparation method of wheat flour production from glucose rich; and a method for producing starch rich and rich in protein material from wheat flour. In addition, the application provides preparation Arabia is rich in xylan in one or more aspects of food, immunostimulants, probiotics, nutrition and health products, medicines and food supplements. Also provides a device for preparation of the production and rich in Xylan from Arabia group from the wheat flour pentosans.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产富含阿拉伯木聚糖的制剂及其他副产品的方法和装置
本专利技术一般地涉及生产富含阿拉伯木聚糖（阿糖基木聚糖）的制剂。更特别地但非排他地，本专利技术涉及用于由来源于小麦面粉分离过程（例如对小麦粉进行高压分解（高压粉碎，highpressuredisintegration，HPD）处理）的戊聚糖组分（fraction）生产富含阿拉伯木聚糖的制剂及其他副产品的方法和装置。
技术介绍
高压分解（HPD）是一种已知的通过利用淀粉和麸质（谷蛋白，gluten）在溶解度、密度和尺寸方面的差异而将它们从小麦面粉中分离的方法。HPD是用于分离小麦淀粉和麸质的四种公认的工业方法（Martin；Alfa-Laval/Raisio；水力旋流（Hydrocyclone）；和高压分解（HD））之一。这些方法的差异主要在于提供给离心机、水力旋流器或筛分机的面粉-水混合物的形式、或者在于从面粉分离出淀粉和麸质组分的初步分离实践。然而，这些方法都纯化中间体淀粉和麸质-颗粒流以得到高于98%的纯淀粉和大约80%的麸质。该HPD方法以高度剪切面糊为基础并且使用离心力来分离不同的组分。典型地，在35℃下将小麦面粉与水混合形成连续生面团混合物以产生光滑的面糊，然后使用100bar的压力迫使该面糊通过均质阀。这导致淀粉颗粒被释放出来并且导致麸质丝（thread）聚集成微米大小的颗粒。将面糊稀释，然后将其进料到分离该面糊的三相倾析（滗析）离心机（three-phasedecantercentrifuge）中：首先出料α-淀粉；第二将β-淀粉和麸质分离为两个流以用于精炼；和第三，从β-淀粉流中分离出戊聚糖其他可溶物组分。在戊聚糖组分中，使用振动筛去除任何残留的精细麸质颗粒。通过将淀粉转化为葡萄糖并且发酵该葡萄糖，通常将来自HPD处理的戊聚糖用于乙醇生产。但是，该戊聚糖组分是阿拉伯木聚糖的一种来源，阿拉伯木聚糖不仅被认为提供了对病原体的防御，同时也是抗氧化剂和发挥降低胆固醇作用的膳食纤维的良好来源。因此，阿拉伯木聚糖在营养上已经变得很重要。EP2270237A公开了一种通过从小麦面粉制备水溶性阿拉伯木聚糖来用于生产阿拉伯木聚糖的方法。该方法包括如下顺序的复杂的步骤和工序：（a）产生面粉-水悬浮液；（b）将该悬浮液维持3-10分钟的放置时期；（c）用循环水（101）稀释该面粉-水悬浮液；（d）在离心场中由三相倾析器（105）倾析该面粉-水悬浮液；和（e）在进一步的离心场中分离所得到的头水（108）。该方法的这一部分与HPD方法相同。EP2270237A继续下列步骤：（f）回收在淀粉提取循环中在进一步的离心场中获得的重组分（106）；（g）向在进一步的离心场中获得的轻组分中加入α-淀粉酶；（h）使用喷射蒸煮器（120）使轻组分糊精化；（i）在1-10的pH下，将水解产物存贮在反应容器中0.3-13小时以絮凝和沉降；（j）离心沉降物；（k）研磨并干燥该沉降物；（l）使澄清的水解产物灭菌；（m）在搅拌的反应器中使用葡糖淀粉酶将无菌、冷却且糊精化的水解产物糖化，同时用碱和中性蛋白酶的混合物进行蛋白质水解；（n）通过多级超滤对水解产物进行超滤，其中获得渗透物和滞留物，并且该滞留物体积不超过初始体积的五分之一；（o）蒸发渗透物直到达到50%-90%的干物质的浓度；（p）蒸发滞留物直到达到20%-50%干物质的浓度；（q）回收该淀粉过程中的两个蒸发冷凝物；（r）在以半分批工序操作的循环中，将经蒸发的滞留物沉淀至60质量%-80质量%的乙醇浓度，其中乙醇是在5℃-70℃下通过含有94体积%-99体积%的乙醇的搅拌反应器、并另外地通过高速转子-定子-混合器以及在真空条件下在转子-定子混合器的旁通管入口中可能添加的浓缩滞留物来形成的；（s）过滤并且用94体积%-99体积%的乙醇洗涤滤饼，然后干燥和研磨；和（t）重整并回收用于洗涤的乙醇。在EP2270237中，通过取得戊聚糖（轻）组分并且将淀粉水解为葡萄糖、然后使用多级膜过滤分离葡萄糖和阿拉伯木聚糖来实现阿拉伯木聚糖的供应（递送，delivery）。葡萄糖和阿拉伯木聚糖的多级膜过滤是复杂、昂贵且耗时的，并且延迟了阿拉伯木聚糖的供应。US2010-035302A利用了另一种方法，其描述了一种用于生产包含可溶性阿拉伯木聚糖的制剂的方法，该可溶性阿拉伯木聚糖为通过全麦谷物的发酵来生产乙醇的副产物。该方法首先将水与磨碎的谷物材料混合以得到浆料，然后在淀粉酶的存在下将其液化成糊状物。在淀粉葡糖苷酶的存在下将该糊状物糖化，然后用主要生产乙醇作为发酵产物的微生物进行发酵。一旦该发酵的糊状物经过蒸馏以产生乙醇组分和整个酒糟组分，将该整个酒糟分离以得到固体组分（酒糟湿粮）和可溶性组分（酒槽水）。将该固体组分重新悬浮于适量的水中，并且加入有效量的含有木聚糖内切酶（endoxylanase）活性的酶制剂。在合适的温度下温育该悬浮液适合的一段时间，然后从该经温育的悬浮液中分离出液体组分。该US2010-035302A方法以磨碎的谷物为起始并立即地产生浆料，将该浆料进行糖化－没有获得戊聚糖组分。在该方法中微生物的使用对于由葡萄糖生产乙醇是必要的，但也是增加了阿拉伯木聚糖的生产中的另一个复杂因素。另外，乙醇蒸发装置昂贵且复杂。以上两种描述的方法都是从葡萄糖中分离阿拉伯木聚糖，只要已经使用不同的方法将基于小麦的浆料中的淀粉进行糖化。直到本专利技术之前，这些方法都被认为是最有效的方法，因为这些浆料的粘度较高，这使得各相的分离较困难。因此，公认的方法旨在在分离之前通过将淀粉转化为葡萄糖而降低浆料的粘度。遗憾的是，粘度没有得到显著的降低，但阿拉伯木聚糖的供应却被延迟，并且需要使用昂贵且复杂的方法和装置（多级过滤装置和/或乙醇蒸发装置）。本专利技术的目的是解决一个以上的如本文中或以其他方式讨论的现有技术问题。因此，现在期望提供一种用于从源自小麦面粉分离过程（例如，对小麦面粉进行高压分解（HPD）处理）的戊聚糖组分生产富含阿拉伯木聚糖的制剂的改善方法。还期望提供一种用于处理源自小麦面粉分离过程（例如，对小麦面粉进行高压分解（HPD）处理）的戊聚糖组分的改善的加工方法，从而最小化废弃物并产出商业上有用的产品。
技术实现思路
在本专利技术的第一方面，提供了一种用于从源自小麦面粉的戊聚糖组分生产富含阿拉伯木聚糖的制剂的方法，包括下列顺序步骤：-将戊聚糖组分与水混合以获得戊聚糖浆料；-离心该浆料以获得液体相和固体相；和-干燥该液相以获得富含阿拉伯木聚糖的制剂。“富含阿拉伯木聚糖的制剂”是指包含至少30wt%（干）阿拉伯木聚糖的制剂或材料。“顺序步骤”是指以提供的一个接一个的顺序发生的步骤，尽管可以用可选的另外的步骤中断该顺序。已经发现阿拉伯木聚糖在小麦面粉中以可溶形式和不溶形式天然存在。具有大分子量的可溶性阿拉伯木聚糖使得戊聚糖浆料具有高的粘度。这给过去的方法带来了困难。使用本专利技术的方法，在早期阶段通过离心从淀粉和蛋白质中分离出阿拉伯木聚糖显著降低随后得到的淀粉相的粘度，使得这些相的加工同时具备时间和成本效益。另外，在更早期阶段通过将戊聚糖浆料分离为液体阿拉伯木聚糖和固体淀粉/蛋白质组分，液体相和固体相可以同时接受不太复杂的方法以提供除了液体葡萄糖产品（以用于工业食品加工）和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从源自小麦面粉的戊聚糖组分生产富含阿拉伯木聚糖的制剂的方法，包括下列顺序步骤：‑将所述戊聚糖组分与水混合以获得戊聚糖浆料；使所述戊聚糖浆料与木聚糖内切酶接触以降低所述阿拉伯木聚糖的分子量和/或改变所述阿拉伯木聚糖的结构；‑离心所述浆料以获得液体相和固体相；和‑干燥所述液体相以提供所述富含阿拉伯木聚糖的制剂；所述的顺序步骤是指以提供的一个接一个的顺序发生的步骤，在离心浆料之前不包含其它步骤；在戊聚糖组分中，使用振动筛去除任何残留的精细麸质颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.21 GB 1110471.81.一种用于从源自小麦面粉的戊聚糖组分生产富含阿拉伯木聚糖的制剂的方法，包括下列顺序步骤：-将所述戊聚糖组分与水混合以获得戊聚糖浆料；使所述戊聚糖浆料与木聚糖内切酶接触以降低所述阿拉伯木聚糖的分子量和/或改变所述阿拉伯木聚糖的结构；-离心所述浆料以获得液体相和固体相；和-干燥所述液体相以提供所述富含阿拉伯木聚糖的制剂；所述的顺序步骤是指以提供的一个接一个的顺序发生的步骤，在离心浆料之前不包含其它步骤；在戊聚糖组分中，使用振动筛去除任何残留的精细麸质颗粒。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述戊聚糖浆料包含5wt%至50wt%的固体含量。3.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述戊聚糖浆料保持在10℃至65℃，并且搅拌所述戊聚糖浆料0.5小时至6小时。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，以0.1ppm至300ppm的量加入所述木聚糖内切酶。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述离心步骤包含1000G至10,000G的离心力，在5℃至65℃进行所述离心步骤。6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，通过使所述木聚糖内...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟莉，
申请(专利权)人：切斯特大学，
类型：发明
国别省市：英国,GB