多模式超声波辅助提取慈姑淀粉的方法技术

本发明专利技术公开了多模式超声波辅助提取慈姑淀粉的方法，属于植物淀粉提取技术领域。将慈姑原料放入水中清洗干净，并做好去皮去杂处理；称取慈姑原料，按1∶1的质量比加水打浆，将淀粉匀浆放入不同的超声条件下进行超声波预处理；随后进行离心操作，离心20min后取下层沉淀，放入干净的培养皿中并置于烘箱中干燥48h，研磨、过筛、即得慈姑淀粉。本发明专利技术在水体系中、多频超声辅助提取慈姑淀粉，通过超声波的空化作用和机械振动作用使溶剂分子的运动加快，提升目标产物的提取率；利用多频超声模式，更加节能。该方法操作工艺简单易行，可大大提高慈姑淀粉的提取率，能耗较低，克服了传统慈姑淀粉提取过程中使用大量碱液的不足。

Multi-mode ultrasound-assisted extraction of amylum from Aralia sibirica

The invention discloses a multi-mode ultrasonic assisted extraction method of Cigu starch, which belongs to the technical field of plant starch extraction. The raw material of Cigu was washed and cleaned in water, and the peeling and impurity removal were done well. The raw material of Cigu was weighed and beaten with water according to the ratio of 1:1, and the starch homogenate was put into different ultrasonic conditions for ultrasonic pretreatment. Then centrifugal operation was carried out. After centrifugation for 20 minutes, the lower layer was deposited and placed in a clean culture dish and dried in an oven for 48 hours, then the Cigu Lake was ground, sifted and obtained. Powder. The invention assists extraction of Cigu starch in water system by multi-frequency ultrasound, accelerates the movement of solvent molecule and improves the extraction rate of target product through the cavitation and mechanical vibration of ultrasound, and uses multi-frequency ultrasound mode to save energy. This method is simple and easy to operate. It can greatly improve the extraction rate of Aristolochia sibirica starch, and has low energy consumption. It overcomes the shortcomings of using a large amount of alkali liquor in the traditional extraction process of Aristolochia sibirica starch.

【技术实现步骤摘要】
多模式超声波辅助提取慈姑淀粉的方法
本专利技术涉及植物淀粉提取
，特指一种以慈姑为原料、采用多模式超声辅助提取慈姑淀粉的方法。
技术介绍
慈姑也称为燕尾草，它是一种水生草本植物，种植方式为低洼水田。新鲜的慈姑呈现长卵圆形或椭圆形，长度约为2.2-4.5cm，直径约为1.8-3.2cm。《本草纲目》收载品种，我国是慈姑的原产地，其主要生活在低洼水田地带。慈姑在世界范围为均有分布，在中国、朝鲜、日本、印度、朝鲜等地区慈姑都是可以食用的。在我国，每当冬春季节，蔬菜供应不及时，慈姑就可以作为供应淡季的主要蔬菜之一。慈姑不仅可以作为一种蔬菜食用，而且它的药用和保健价值也是非常高的。从中医学的角度来看，慈姑具有味甘、微寒、无毒的食用特点，具有凉血、止咳、止血、解毒的药力功效，与此同时，食用慈姑的方法也越来越多。由于慈姑既可以当作药物，又可以当作食物，因此受到了更多的关注。同时，关于慈姑食用药用的研究也变得更多。但是目前为止，我们关于慈姑的加工仍以产地初加工为主，即直接散装上市，或将慈姑清洗后真空包装出售，关于慈姑的深加工的研究报道仍旧较少。大量研究表明慈姑中富含的淀粉等成分，因此可以将其开发成新型有机功能食品或者有机食品配料，提高慈姑的附加值。统计可得，全世界的慈姑年产量高达500万吨。慈姑中淀粉的含量很高，与此同时，慈姑中磷的含量也很高，与荸荠与藕相比，慈姑的碳水化合物含量也很高。但是由于慈姑的水分很高，季节性很强，因此慈姑很容易腐败坏掉。同时，慈姑的开发程度远远不够。由于慈姑本身的季节性较强，加工方式单一的限制等一些原因，关于慈姑的深加工的研究报道仍旧较少。研究表明，慈姑淀粉的溶解度较低。慈姑直链淀粉和支链淀粉的分子量很小，因此其粒子也较小，除此之外，慈姑的脂类物质对慈姑淀粉颗粒的溶解也起到了明显的抑制作用。与此同时，慈姑中的淀粉颗粒被蛋白质网状结构与粘质牢牢地包裹在内，也给慈姑淀粉的提取造成了一定的难度。因此，慈姑淀粉的深加工受到了限制，难以大批量生产。超声波是一种振动频率高于20kHz的声波，它具有高频率、短波长、强穿透力、定向性好、易于获得较集中的声能的特点。在提取慈姑淀粉的实验中，超声波的作用是对慈姑原料的预处理。大量实验表明，慈姑淀粉的溶解度较低，这主要是因为慈姑淀粉颗粒的结构特征给慈姑淀粉的提取造成了难度。因此，慈姑淀粉的深加工受到了限制，难以大批量生产。而超声波具有很高的超声频率、非常强的物质穿透性、很精准的方位定向性、能量很大的特点，大量文献也表明，超声波辅助提取技术具有很多的优点，如操作简单、时间短、温度低等。因此，利用超声波辅助提取慈姑淀粉的技术，可以得到纯度更好、提取率更高的慈姑淀粉。
技术实现思路
为解决上述问题，该专利技术将慈姑清洗处理，利用多模式超声辅助提取技术手段制备慈姑淀粉，并研究慈姑淀粉提取率。本专利技术所述的多模式超声波辅助提取慈姑淀粉的方法，按照下述步骤进行：(1)将慈姑原料放入水中清洗干净，并做好去皮去杂处理；(2)称取慈姑原料，按1∶1的质量比加水打浆，将淀粉匀浆放入不同的多模式超声条件下进行超声波预处理；随后进行离心操作，离心20min后取下层沉淀，放入干净的培养皿中并置于烘箱中干燥48h，研磨、过筛、即得慈姑淀粉。其中所述的不同的多模式超声条件下进行超声波预处理是指：三频超声处理，超声频率组合为：20/40/60kHz，20/28/40kHz。优选20/40/60kHz。其中所述的不同的多模式超声条件下进行超声波预处理是指：超声时间分别为5-30min；确定最优的超声时间为8min。其中所述的不同的超声条件下进行超声波预处理是指：超声功率密度：180W-630W/150mL，确定最优的超声功率密度为540W/150mL。其中所述的多模式超声波的超声工作模式为同步多频或者顺序多频，优选同步多频。本专利技术的有益效果在于：本专利技术选取的原料慈姑的水分很高，季节性很强，因此不及时加工，慈姑很容易腐败变质，以其为原料提取慈姑淀粉有助于解决慈姑本身的季节性较强，加工方式单一问题，有利于慈姑产业链的拓展延伸，同时有效提高慈姑的经济价值。本专利技术在水体系中、多频超声辅助提取慈姑淀粉，通过超声波的空化作用和机械振动作用使溶剂分子的运动加快，提升目标产物的提取率；利用多频超声模式，减少了反应体系的升温，更加节能。该方法操作工艺简单易行，可大大提高慈姑淀粉的提取率，能耗较低，克服了传统慈姑淀粉提取过程中使用大量碱液的不足。附图说明图1是本专利技术的多模式超声波生物处理设备结构图，其中1、2、3为超声振板，4为盛液器，5为水浴锅，6为温度探头，7为循环泵，8为电脑程序控制器，9、10、11为超声控制器。具体实施方式在本专利技术中所使用的术语，除非有另外说明，一般都能被本领域普通技术人员理解。下面结合具体的实施例，并参照数据进一步详细地描述本专利技术。特此说明，这些实施例只是为了举例说明本专利技术，而非以任何方式限制本专利技术的范围。图1为本专利技术的多模式超声波生物处理设备，该设备配有一台电脑程序控制器8，可设定超声工作参数(超声功率密度、频率、脉冲工作时间、间歇时间和处理总时间)分别控制三个超声控制器9、10、11，分别连接三支不同频率的超声振板1、2、3，可实现单一频率/两个频率/三个频率超声波处理；将需要处理的溶液投入盛液器4中进行单频/双频/多频超声辅助酶解试验，启动循环泵7对溶液进行循环。通过水浴锅5和温度探头6实现溶液温度的自动控制。对比例1(不加超声)首先，将慈姑原料放入水中清洗干净，并做好去皮去杂处理。然后称取慈姑原料75g，按1∶1的质量比加水打浆，随后进行离心操作，离心20min后取下层沉淀，放入干净的培养皿中并置于烘箱中干燥48h，研磨、过筛、称重；按照下述方法测定慈姑淀粉的提取率和纯度。本专利技术中慈姑淀粉提取率的测定方法如下：淀粉提取率为提取物中纯淀粉质量占原料中淀粉质量的百分比。式中：Xw-所测得慈姑淀粉的提取率(g/100g)；X-所测慈姑淀粉的含量(g/100g)；mw-原料中淀粉质量(g)；m-试样质量(g)。本专利技术中慈姑淀粉纯度的测定方法如下：慈姑淀粉纯度的测定采用酶水解法。首先，将经过超声处理或者未超声处理的慈姑淀粉样品研磨至粉末状，过筛。然后，称取3g慈姑淀粉粉末于烧杯中，依次加入乙醚、乙醇，充分脱脂脱糖。随后，将慈姑淀粉样品进行定容处理，并使慈姑淀粉加热糊化，待其冷后进行加酶操作，使慈姑淀粉一步步分解为双糖、单糖。最终将其定容，备用。慈姑淀粉纯度是经提取后干燥产物中纯淀粉质量与干燥产物质量的比值。试样中淀粉含量的计算公式：式中：Xs-所测慈姑淀粉的含量(g/100g)；X1-所称试样中葡萄糖的量(mg)；X0-试剂空白值(mg)；0.9-葡萄糖变换为慈姑淀粉的换算系数；m-试样质量(g)。对比例2-6(单频和双频不同超声频率)慈姑淀粉的单频和双频超声波预处理(1)首先，将慈姑原料放入水中清洗干净，并做好去皮去杂处理。然后称取慈姑原料75g，按1∶1的质量比加水打浆，将淀粉匀浆放入不同的超声条件下进行超声波预处理。随后进行离心操作，离心20min后取下层沉淀，放入干净的培养皿中并置于烘箱中干燥48h，研磨、过筛、称重。(2)超声频率的单因素实验：确定超声时间为20min，超声功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多模式超声波辅助提取慈姑淀粉的方法，其特征在于按照下述步骤进行：(1)将慈姑原料放入水中清洗干净，并做好去皮去杂处理；(2)称取慈姑原料，按1∶1的质量比加水打浆，将淀粉匀浆放入不同的多模式超声条件下进行超声波预处理；随后进行离心操作，离心20min后取下层沉淀，放入干净的培养皿中并置于烘箱中干燥48h，研磨、过筛、即得慈姑淀粉。

【技术特征摘要】
1.多模式超声波辅助提取慈姑淀粉的方法，其特征在于按照下述步骤进行：(1)将慈姑原料放入水中清洗干净，并做好去皮去杂处理；(2)称取慈姑原料，按1∶1的质量比加水打浆，将淀粉匀浆放入不同的多模式超声条件下进行超声波预处理；随后进行离心操作，离心20min后取下层沉淀，放入干净的培养皿中并置于烘箱中干燥48h，研磨、过筛、即得慈姑淀粉。2.根据权利要求1所述的多模式超声波辅助提取慈姑淀粉的方法，其特征在于其中所述的不同的多模式超声条件下进行超声波预处理是指：三频超声处理，超声频率组合为：20/40/60kHz，20/28/40kHz。3.根据权利要求1所述的多模式超声波辅助提取慈姑淀粉的方法，其特征在于其中所述的不同的多模式超声条件下进行超声波预处理是指：超声时间为5-30min。4.根据权利要求1所述的多模式超声波辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员：范明红，郑佳玉，李红梅，杨抗震，韩华，徐虹，朱聿元，周露，张冰清，王静，
申请(专利权)人：宝应县有机食品质量监督检验中心，
类型：发明
国别省市：江苏,32