一种米糠膳食纤维的改性方法技术

本发明专利技术公开了一种米糠膳食纤维的改性方法。步骤为：前处理；将脱脂米糠进行淀粉酶和蛋白酶的酶解；高温液态水水解：固液分离和洗涤；残渣进行干燥和粉碎。上述方法获得米糠膳食纤维，可制备糖类的半纤维素和多酚，可实现米糠原料的各组分有效利用，提高副产品的附加值，提高了米糠的综合利用率，从而也提高了企业的经济效益和社会效益。本发明专利技术具有操作简便、环境友好、低成本、米糠利用率高，适合工业化生产等特点。

A modified method of rice bran dietary fiber

【技术实现步骤摘要】
一种米糠膳食纤维的改性方法
本专利技术涉及一种米糠膳食纤维的改性方法，特别涉及一种预提取米糠半纤维素和多酚的米糠膳食纤维改性的方法，属于粮食加工与利用技术的领域。
技术介绍
米糠是稻谷加工中最重要的一类副产品，目前我国米糠资源拥有量在1000万吨左右，是一种量大面广的可再生资源。据统计，我国大部分米糠用作家禽的饲料或丢弃，利用率非常低。米糠的主要化学成分包括油脂、淀粉、蛋白质和膳食纤维。米糠是重要的膳食纤维来源，膳食纤维所含能量低、具备一定的持油、持水、抗氧化和吸附胆固醇等能力，有预防便秘、增添饱腹感、降血脂、降血糖等功能，是良好的资源。米糠中的膳食纤维，其中90％为不溶性膳食纤维，但剩余的10％可溶性膳食纤维对人体的有益程度更高。因此，可溶性膳食纤维与非可溶性膳食纤维的比值是一个衡量纤维质量的重要指标。想要提高可溶性膳食纤维的比例就要对膳食纤维进行改性，常用的改性办法有物理法、化学法、酶处理法。经过这些方法能够提高可溶性膳食纤维的比例。在纤维改性方面，分离方法有酸水解、碱处理和高温热水处理。在这些方法中，高温热水处理的优势在于纤维素和木质素的损失较少，同时以糖类形式存在的半纤维素有较高的回收率。和酸水解方法相比，高温热水处理让纤维自水解，所产生的副产物更少，操作也更简便，省去了中间中和处理的步骤。在富含半纤维素的水解液中，可以提取酚类抗氧化剂，同时也能产生一些高附加值产品，水解得到的这些化合物在制药和化妆品行业中也能应用。米糠膳食纤维的半纤维素含量为20％-25％，主要成份为聚戊糖，是木糖，低聚木糖，木糖醇和阿拉伯糖的最佳原料之一。米糠膳食纤维是一种优良的多酚来源，其中阿魏酸的含量丰富。目前，米糠或者单纯制备膳食纤维，或者单纯提取纤维素制备多糖。这两种生产方式的目标产品单一，经济效益差。目前还没有将提取半纤维素/多酚和制备膳食纤维考虑的米糠综合利用技术方案。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供了一种米糠膳食纤维的改性方法，通过高温自水解预提取米糠的半纤维素和多酚，达到联产改性米糠膳食纤维的方法，以提高米糠的综合利用率，提高企业的经济效益和社会效益。本专利技术的技术方案为：一种米糠膳食纤维的改性方法，其特征在于，包括以下几个步骤：(1)前处理：将原料筛选、除杂，粉碎后过40-60目筛，然后置于5-10倍体积的植物油抽提溶剂中，搅拌浸泡1-6h，离心分离，将沉淀风干后脱除溶剂，得到脱脂米糠；(2)将脱脂米糠进行淀粉酶和蛋白酶的酶解：用HCl调节pH值至6-7，加入300u/g-600u/g的α-淀粉酶,于40℃-70℃下搅拌反应60min-180min，加入碱性蛋白酶20u/g-50u/g,于40℃-60℃，pH8.0-10.0的条件下搅拌反应60min-120min,搅拌转速100-120r/min,再加热至100℃反应20min，然后抽滤，用水清洗沉淀3-5次，取下层沉淀；(3)将湿物料在反应器中进行高温液态水水解，水解反应温度为130℃-200℃，反应时间为20min-240min，固液比为1:4-1:8，反应终点pH为2.5-5.0；(4)固液分离和洗涤，收集滤液制得提取液，其组分包括低聚木糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、多酚、糖醛酸和乙酸，对绝干米糠膳食纤维原料，米糠戊糖的提取率为10％-40％；(5)固液分离后的米糠膳食纤维残渣进行干燥、粉碎得到米糠膳食纤维。在上述方案的基础上，步骤(4)中采用连续压榨的方式对步骤(3)的产物进行液固分离，收集滤液制得提取液，收集残渣备用。连续压榨方式及多段逆流洗涤技术采用公知和公开的技术方案，可以是螺旋挤压，辊式压榨或真空过滤等，第一段用第二段滤液洗涤和压榨，第二段用第三段滤液洗涤和压榨，依此类推，最后一段用清水洗涤和压榨，收集第一段浓滤液制得提取液，收集最后一段残渣备用。采用权利要求1-2所述的一种米糠膳食纤维的改性方法，其特征在于：为经步骤1到4获得的米糠提取液戊糖提取率为10％-40％，提取液的pH值为2.5-5.0，组分包括低聚木糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、多酚、糖醛酸和乙酸。采用上述的一种米糠膳食纤维的改性方法的产品，为经步骤(1)至(4)的米糠预处理、米糠酶解及液固分离获得的米糠提取液，对绝干米糠原料，米糠戊糖提取率为20％～40％，提取液pH值为2.5～5.0，组份包括低聚木糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、多酚、糖醛酸和乙酸。本专利技术的有益效果为：(1)半纤维素提取液组份包括低聚木糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、多酚和糖醛酸等，提取液可以用于低聚木糖、木糖、木糖醇、阿拉伯糖和多酚等食品添加剂和化工产品的制备。(2)本专利技术提供的米糠膳食纤维的改性方法，使得米糠膳食纤维的性能得到很大提升。(3)本专利技术提供的提取半纤维素/多酚和制备米糠膳食纤维考虑的米糠综合利用技术方案，提高了米糠的利用率，也提高了企业的经济效益和社会效益。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。实施例1一种米糠膳食纤维的改性方法，其特征在于，包括以下几个步骤：(1)前处理：将原料筛选、除杂，粉碎后过40-60目筛，然后置于5倍体积的植物油抽提溶剂中，搅拌浸泡1h，离心分离，将沉淀风干后脱除溶剂，得到脱脂米糠；(2)将脱脂米糠进行淀粉酶和蛋白酶的酶解：用HCl调节pH值至6.5，加入600u/g的α-淀粉酶,于70℃下搅拌反应180min，加入碱性蛋白酶50u/g,于60℃，pH10.0的条件下搅拌反应120min,搅拌转速120r/min,再加热至100℃反应20min，然后抽滤，用水清洗沉淀5次，取下层沉淀；(3)将湿物料在反应器中进行水解，水解反应温度为130℃，反应时间为240min，固液比为1：4，反应终点pH为5.0；(4)采用三段真空过滤机对水解产物进行液固分离和逆流洗涤，第一段用第二段滤液洗涤和压榨，第二段用第三段滤液洗涤和压榨，第三段用水洗涤和压榨，收集第一段的浓滤液制得提取液，米糠戊糖的提取率为35％，其组分包括低聚木糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、糖醛酸、多酚和乙酸；总酚含量为5.5％，多酚包括阿魏酸、没食子酸、芥子酸、对香豆酸和咖啡酸，其中阿魏酸是主要的多酚种类；收集第三段残渣，残渣干度不低于35％。(5)将收集到的米糠膳食纤维残渣进行热风干燥，干燥温度50℃，粉碎得到改性后的米糠膳食纤维，持水力为5.84g/g,膨胀力为0.66mL/g,持油力为3.58g/g.实施例2一种米糠膳食本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种米糠膳食纤维的改性方法，其特征在于，依序包括下述步骤：/n(1)前处理：将原料筛选、除杂，粉碎后过40-60目筛，然后置于5-10倍体积的植物油抽提溶剂中，搅拌浸泡1-6h，离心分离，将沉淀风干后脱除溶剂，得到脱脂米糠；/n(2)将脱脂米糠进行淀粉酶和蛋白酶的酶解：用HCl调节pH值至6-7，加入300u/g-600u/g的α-淀粉酶,于40℃-70℃下搅拌反应60min-180min，加入碱性蛋白酶20u/g-50u/g,于40℃-60℃，pH 8.0-10.0的条件下搅拌反应60min-120min,搅拌转速100-120r/min,再加热至100℃反应20min，然后抽滤，用水清洗沉淀3-5次，取下层沉淀；/n(3)将湿物料在反应器中进行高温液态水水解：水解反应温度为130℃-200℃，反应时间为20-240min，固液比为1:4-1:8，反应终点pH为2.5-5.0；/n(4)固液分离和洗涤，收集滤液制得提取液，其组分包括低聚木糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、多酚、糖醛酸和乙酸，对绝干米糠膳食纤维原料，米糠戊糖的提取率为10％-40％；/n(5)固液分离后的米糠膳食纤维残渣进行干燥、粉碎得到米糠膳食纤维。/n...

【技术特征摘要】
1.一种米糠膳食纤维的改性方法，其特征在于，依序包括下述步骤：
(1)前处理：将原料筛选、除杂，粉碎后过40-60目筛，然后置于5-10倍体积的植物油抽提溶剂中，搅拌浸泡1-6h，离心分离，将沉淀风干后脱除溶剂，得到脱脂米糠；
(2)将脱脂米糠进行淀粉酶和蛋白酶的酶解：用HCl调节pH值至6-7，加入300u/g-600u/g的α-淀粉酶,于40℃-70℃下搅拌反应60min-180min，加入碱性蛋白酶20u/g-50u/g,于40℃-60℃，pH8.0-10.0的条件下搅拌反应60min-120min,搅拌转速100-120r/min,再加热至100℃反应20min，然后抽滤，用水清洗沉淀3-5次，取下层沉淀；
(3)将湿物料在反应器中进行高温液态水水解：水解反应温度为130℃-200℃，反应时间为20-240min，固液比为1:4-1:8，反应终点pH为2.5-5.0；
(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳兰，易翠平，林本平，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43