一种米糠膳食纤维纳米粉的制备方法技术

一种米糠膳食纤维纳米粉的制备方法，属于食品加工技术领域。米糠经脱脂、酶解、灭酶、洗涤、离心、干燥、粉碎、筛分及高压均质处理后即可得到纳米级米糠膳食纤维粉。本发明专利技术采用复合酶解技术和高压均质技术，改变了米糠的化学结构，改善了米糠的理化性质，提高了米糠膳食纤维中可溶性膳食纤维含量，构建一种持水力3.947g/g以上，持油力3.695g/g以上，膨胀力2.658ml/g以上，阳离子交换能力0.2220mmol/g以上具有调节肠道功能、抑制血清胆固醇上升和预防大肠癌等多种生理功能的米糠膳食纤维纳米粉的制备方法。本发明专利技术制备的米糠膳食纤维纳米粉颜色均匀呈米白色，组织细腻，粗糙感低，食用性强，可作为营养强化剂加入到面制品中，提高米糠膳食纤维的利用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种米糠膳食纤维纳米粉的制备方法
一种米糠膳食纤维纳米粉的制备方法，属于食品加工
具体涉及到复合酶解技术和高压均质技术，最终获得无异味、组织细腻，有光泽的米糠膳食纤维纳米粉。经本专利技术加工处理后的米糠膳食纤维颜色均匀呈米白色，可溶性膳食纤维含量提高，持水力、持油力显著增强，可作为膳食纤维营养强化剂添加入面粉中增加面制品的营养价值。本专利技术可为米糠综合利用提供一条新的途径。
技术介绍
米糠是稻谷加工中的副产物，其年产量在1200万吨左右。米糠是由稻谷的果皮层、种皮、珠心层和糊粉层等组成的混合物，约占稻谷总重量的10％。米糠中含有10％～20％的蛋白质，10％～25％的脂肪，10％～13％的粗纤维和8％～12％的灰分。目前，由于加工技术的限制我国对米糠资源的开发利用多集中于油脂提取、饲料加工等领域。米糠中的膳食纤维含量较高，是一种极具开发利用价值的保健食品资源。膳食纤维具有调节肠道功能、抑制血清胆固醇上升和预防大肠癌等多种生理功能。中国营养学会推荐正常成年人膳食纤维适宜摄入量为20～35g/d，而我国人均膳食纤维摄入量仅为13g/d，摄入量严重不足。因此，在日常饮食中增加对膳食纤维的摄取就显得至关重要。另外，一般来说可溶性膳食纤维比不溶性膳食纤维具有更强的生理功能，而米糠中膳食纤维大部分为不溶性膳食纤维，如何提高可溶性膳食纤维的比例也成为米糠膳食纤维开发的重点研究内容。本专利技术采用α-淀粉酶、碱性蛋白酶和纤维素酶，通过酶解条件的调控对脱脂米糠进行酶解处理，提高米糠膳食纤维的纯度。其后，采用高压均质技术利用高压均质机的增压作用迫使物料受到高速剪切、高频震荡、空穴现象和对流撞击等机械力作用，促使米糠膳食纤维内部发生相应的物理、化学及结构性质改变，最终形成口感细腻、可溶性膳食纤维含量较高的纳米级米糠膳食纤维粉。例如，专利“一种脱脂米糠的综合利用方法”(公开号：CN103450256A，公开日：2013.12.18)对米糠中植酸钙、结晶葡萄糖、米糠蛋白多肽和米糠纤维进行了提取分离以提高脱脂米糠的应用价值。其中，米糠纤维的提取过程为米糠蛋白提取后的滤饼经中性蛋白酶和酸性蛋白酶酶解所得沉淀物经热风干燥即为米糠纤维。米糠纤维提取工艺未涉及淀粉酶和纤维素酶的酶解技术和高压均质技术，获得米糠纤维制品不具备作为营养强化剂添加于食品中的的口感和食用性。例如，专利“纳米膳食纤维制品及其制备方法和应用”(公开号：101167573A，公开日：2008.04.30)以麦麸或麦芽或米糠为原料，通过生物酶法水解、浓缩、喷雾或冻干步骤制成纳米膳食纤维。其加工步骤中生物酶法水解仅利用中性蛋白酶对蛋白质进行酶解处理而未涉及淀粉酶和纤维素酶复合酶解处理技术。此外，本专利中使用的高压均质机又被称为“高压流体纳米匀质机”其利用高速剪切、高频震荡、对流撞击等机械作用实现纳米级物料的粉碎同时实现膳食纤维的改性，使其成为色泽米白、组织细腻、无异味的可添加于面粉制品中膳食纤维营养强化剂制品。
技术实现思路
本专利技术目的：随着现代人生活节奏的加快，人们更多的习惯于食用精米、精面，膳食纤维摄入不足，造成糖尿病、肥胖症等富贵病发病率逐年增高。米糠中膳食纤维含量较高，但因口感粗糙、加工复杂及大众对米糠的利用价值认识不足等原因仅应用于油脂提取、饲料加工等领域，尚未实现对米糠中膳食纤维的合理开发和利用，造成米糠中膳食纤维资源的浪费。针对此现象，本专利技术采用复合酶解技术和高压均质技术，提高膳食纤维的利用率，改善其食用口感，开发出具有优良保健功能的米糠膳食纤维纳米粉。经本专利技术工艺处理过的米糠膳食纤维纳米粉颜色均匀呈米白色、组织细腻、口感良好、食用方便，成为可添加于面制品中的膳食纤维营养强化剂制品。技术方案：本专利技术为一种米糠膳食纤维纳米粉的制备方法。它包括以下步骤：(1)预处理：取新鲜的糙米，除杂后用精米机碾磨得到米糠，备用；(2)脱脂：按料液比1:3比例加入石油醚进行脱脂处理；(3)酶解处理：调节pH为6.5，向脱脂米糠中加入α-淀粉酶，添加量为2g/100g，60℃下保温2h。调节pH为10，加入碱性蛋白酶，添加量2g/100g，45℃下保温2h。调节pH为5.5，加入纤维素酶，添加量2g/100g，55℃下保温2h；(4)灭酶：对酶解后的米糠原料进行加热灭酶处理，加热温度90℃，保温10min；(5)洗涤：原料灭酶后用清水洗涤3次，备用；(6)离心：将洗涤后的原料以4500r/min离心10min，离心后得到沉淀备用；(7)干燥：将离心得到的沉淀于70℃干燥；(8)粉碎：沉淀经干燥后加入粉碎机料斗中粉碎，备用；(9)筛分：将粉碎后的原料过100目筛；(10)高压均质：对筛分后的原料进行高压均质，压力120MPa，1～3个循环处理后于60℃低温干燥，即得米糠膳食纤维纳米粉。本专利技术的米糠膳食纤维纳米粉的制备方法，具有以下有益效果：(1)在感官方面：色泽：颜色均匀呈米白色，有光泽；组织形态：呈细腻粉末状、无结块；气味：具有淡淡的米的香气，无异味；滋味口感：加水后有浓郁米香味，口感细腻清爽，稠度适当；杂质：无肉眼可见杂质。(2)在营养价值方面：改善米糠膳食纤维制品口感粗糙，食用性弱的缺陷。可作为膳食纤维营养强化剂加入面制品中，具有调节肠道功能、抑制血清胆固醇上升和预防大肠癌等生理功能。其中可溶性膳食纤维含量显著增加，持水力达到3.947g/g，持油力达到3.695g/g，膨胀力达到2.658ml/g，阳离子交换能力达到0.2220mmol/g。具体实施方式具体实施方式1：称取经灭酶处理的米糠样品50g，按料液比1:3比例加入石油醚进行脱脂处理，按料液比1:4比例加入蒸馏水调整pH为6.5，按2g/100g添加α-淀粉酶在温度于60℃条件下进行第一次酶解；调整pH为10，按2g/100g添加碱性蛋白酶温度于45℃下进行第二次酶解；调整pH为5.5，按2g/100g添加纤维素酶于温度55℃下进行第三次酶解。其后，温度90℃条件下灭酶处理10min，蒸馏水洗涤3次，4500r/min离心10min；分离得沉淀温度70℃条件下干燥、粉碎、筛分后进行高压均质处理，均质压力为120MPa，1个循环，即得米糠膳食纤维纳米粉。该工艺条件下，米糠膳食纤维纳米粉持水力为3.935g/g，持油力为3.425g/g，膨胀力为2.635mL/g，阳离子交换能力为0.2115mmoL/g。具体实施方式2：称取经灭酶处理的米糠样品50g，按料液比1:3比例加入石油醚进行脱脂处理，按料液比1:4比例加入蒸馏水调整pH为6.5，按2g/100g添加α-淀粉酶在温度于60℃条件下进行第一次酶解；调整pH为10，按2g/100g添加碱性蛋白酶温度于45℃下进行第二次酶解；调整pH为5.5，按2g/100g添加纤维素酶于温度55℃下进行第三次酶解。其后，温度90℃条件下灭酶处理10min，蒸馏水洗涤3次，4500r/min离心10min；分离得沉淀温度70℃条件下干燥、粉碎、筛分后进行高压均质处理，均质压力为120MPa，2个循环，即得米糠膳食纤维纳米粉。该工艺条件下，米糠膳食纤维纳米粉持水力为3.942g/g，持油力为3.441g/g，膨胀力为2.646mL/g，阳离子交换能力为0.2117mmoL/g。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种米糠膳食纤维纳米粉的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)预处理：取新鲜的糙米，除杂后用精米机碾磨得到米糠，备用；(2)灭酶：将米糠进行加热灭酶处理，加热温度70℃，时间1h；(3)脱脂：米糠经灭酶处理后按照米糠：石油醚＝1:3比例脱脂；(4)复合酶解处理：调节pH为6.5，向脱脂米糠中加入α‑淀粉酶，添加量为2g/100g，60℃下保温2h，进行第一次酶解；调节pH为10，加入碱性蛋白酶，添加量2g/100g，45℃下保温2h，进行第二次酶解；调节pH为5.5，加入纤维素酶，添加量2g/100g，55℃下保温2h，进行第三次酶解；(5)灭酶：对酶解后的米糠原料进行加热灭酶处理，加热温度90℃，保温10min；(6)洗涤：原料灭酶后用蒸馏水洗涤3次；(7)离心：将洗涤后的原料以4500r/min离心10min，离心后得到沉淀，备用；(8)干燥：将离心得到的沉淀于70℃干燥；(9)粉碎：沉淀经干燥后加入粉碎机料斗中粉碎，备用；(10)筛分：将粉碎后的原料过100目筛，进行筛分；(11)高压均质：原料经筛分处理后加入蒸馏水配置成悬浊液进行高压均质处理，均质压力120MPa，1～3个循环处理，于60℃低温干燥即得米糠膳食纤维纳米粉。...

【技术特征摘要】
1.一种米糠膳食纤维纳米粉的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)预处理：取新鲜的糙米，除杂后用精米机碾磨得到米糠，备用；(2)灭酶：将米糠进行加热灭酶处理，加热温度70℃，时间1h；(3)脱脂：米糠经灭酶处理后按照米糠：石油醚＝1:3比例脱脂；(4)复合酶解处理：调节pH为6.5，向脱脂米糠中加入α-淀粉酶，添加量为2g/100g，60℃下保温2h，进行第一次酶解；调节pH为10，加入碱性蛋白酶，添加量2g/100g，45℃下保温2h，进行第二次酶解；调节pH为5.5，加入纤维素酶，添加量2g/100g，55℃下保温2h，进行第三次酶解；(5)灭酶：对酶解后的米糠原料进行加热灭酶处理，加热温度90℃，保温10min；(6)洗涤：原料灭酶后用蒸馏水洗涤3次；(7)离心：将洗涤后的原料以4500r/min离心10min，离心后得到沉淀，备用；(8)干燥：将离心得到的沉淀于70℃干燥；(9)粉碎：沉淀经干燥后加入粉碎...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢凤英，赵玉莹，韩雪，雷宇宸，任宇涵，卢仙玉，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23