一种富勒烯发芽谷物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于富勒烯应用领域，涉及一种富勒烯发芽谷物及制备方法和应用。所述富勒烯发芽谷物的制备方法包括在发芽谷物制备过程中，在浸泡阶段和发芽阶段添加水溶性富勒烯，以使得水溶性富勒烯被发芽谷物吸收。本发明专利技术通过将谷物种子采用特定浓度的水溶性富勒烯水溶液进行处理，以发芽谷物作为吸收的活性载体，所得富勒烯发芽谷物能够促进有效成分的溶出和生物量的积累，其中，氨基酸、维生素、还原糖和膳食纤维的含量均高于未发芽和普通发芽谷物中各活性成分含量，具有更高的营养成分和营养价值。

【技术实现步骤摘要】
一种富勒烯发芽谷物及其制备方法和应用
本专利技术属于富勒烯应用领域，具体涉及一种富勒烯发芽谷物及制备方法和应用。
技术介绍
富勒烯在抗肿瘤活性、抗菌性、抗氧化、提高免疫力、抗衰老等方面具有优异的生物活性，在药物载体、生物医药和农业生物工程方面具有宽阔应用前景。谷物作为重要的食品原料和添加剂，其功能性成分和生物活性物质对后续产品开发研究和精深加工有着重要的影响。目前未见有富勒烯对谷物发芽、功能活性成分的报道，也未见通过对在浸种阶段添加富勒烯，控制抗氧化关键酶改进对发芽谷物质量的研究。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种能够提高发芽谷物营养价值的富勒烯发芽谷物及制备方法和应用，该富勒烯发芽谷物以谷物作为活性载体，在谷物浸泡和发芽阶段添加水溶性富勒烯，或提高发芽率、整齐度、发芽质量、生长速度，或促进酚类酶活力、优化改善谷物结构和属性，从而提高发芽谷物的附加值，并为生产厂家提供含有富勒烯的优质原料，产品质量稳定性和均一性高，安全可靠。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种富勒烯发芽谷物的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：S1、配制水溶性富勒烯水溶液：将水溶性富勒烯超声分散于水中，调节pH值至6-10，得到浓度为10-500μg/mL的水溶性富勒烯水溶液；S2、浸泡：将谷物进行浸泡，所述浸泡的温度为14-18℃，且所述浸泡工艺包括依次进行的湿浸4-8h、干浸14-18h、湿浸3-7h、干浸1-5h，在至少一个湿浸阶段采用水溶性富勒烯水溶液作为浸泡液，得到浸泡谷物；S3、发芽：将步骤S2所得浸泡谷物沥干，之后置于温度为16-20℃、湿度为85-95％的发麦箱中进行发芽，发芽过程中每隔0.5-1.5h喷淋水溶性富勒烯水溶液并翻动，单次喷淋时间为220-260s，发芽时间为96-120h，得到发芽谷物；S4、后处理：将步骤S3所得发芽谷物经烘干、冷却、粉碎之后，得到富勒烯发芽谷物。在本专利技术中，所述水溶性富勒烯水溶液的浓度为10-500μg/mL，例如，可以为10、20、30、50、100、150、200、250、300、350、400、450、500μg/mL等，优选为10-100μg/mL。当浓度低于10μg/mL时，提高谷物营养成分的效果有限；当浓度超过500μg/mL时，水溶性富勒烯水溶液具有一定的酱紫色，对浅色发芽谷物具有一定的着色和附色影响，并且谷物发芽率、整齐度、生长速度也会受到抑制。所述水溶性富勒烯水溶液用于浸种和喷洒发芽谷物叶芽和根芽，需要满足的条件是，能使水溶性富勒烯在发芽谷物中进行累积，促进提高氨基酸、维生素等有效成分的溶出，可以混合有例如矿物质(微量元素、常量元素)、糖类、植物生长物质(植物生长素、植物生长调节剂)。所述水溶性富勒烯水溶液的pH值为6.0-10.0，谷物种子发芽适在弱酸性和中性环境，优选pH值为6.0-8.0。所述水溶性富勒烯粒径小，并且具有水溶性和生物相容性，能够渗透进入种子内部调节，在促进萌发进程、水分吸收和生物量积累(调节植物生长发育和提高生产效率)等方面具有广阔的应用潜力。采用发芽吸收法制备富勒烯麦芽，利用谷物发芽进行富勒烯富集和促进生物量积累，能够改进发芽后的谷物属性并提高营养价值。在一种优选实施方式中，所述水溶性富勒烯选自羧基化富勒烯、羧基化富勒烯和氨基化富勒烯中的至少一种；所述水溶性富勒烯的母体结构选自C60、C70、C76、C78、C84和内嵌结构富勒烯中的至少一种。在一种优选实施方式中，步骤S1中，所述超声分散的条件包括功率为100-300W，频率为10-30KHz，温度为15-30℃，时间为30-60min。在一种优选实施方式中，步骤S2和步骤S3中，所述浸泡和发芽过程中水溶性富勒烯水溶液的用量使得每克发芽谷物中水溶性富勒烯的剂量质量百分比为1.47-35.2％ID/g。在一种优选实施方式中，步骤S2中，所述谷物选自禾谷类、豆菽类和薯类中的至少一种。其中，所述禾谷类包括稻类(籼稻、粳稻、糥稻)、麦类(小麦、大麦、燕麦、黑麦、荞麦)、玉米、高粱、粟、黍、黄米等。所述豆菽类包括大豆、蚕豆、豌豆、绿豆、红小豆、芸豆等。所述薯类包括甘薯、马铃薯、山药、芋、木薯等。在一种优选实施方式中，步骤S2中，所述谷物在使用前经过精选完成分级，除去尘土、秸秆、铁这些杂质，除去破损粒、病粒、瘪粒、烂粒和其他异形粒，保留粒径≥2.5mm的饱满、大小均匀的颗粒，谷物纯度达到99.5％以上，之后用3-7％的次氯酸钠水溶液浸泡20-40min，捞出表面漂浮谷物，并用ddH2O清洗3-5遍。在一种优选实施方式中，步骤S4中，所述烘干包括依次进行的如下步骤：40℃±2℃/4h，45℃±2℃/10h，50℃±2℃/4h，60℃±2℃/2h，65℃±2℃/3h，72℃±2℃/2h，85℃±2/2h。所述发芽谷物至少在水溶性富勒烯中浸泡或喷洒发芽，通过放置在40℃以上温度环境下或使其干燥，或减少多余水分，停止麦芽生长反应和酶分解作用。本专利技术还提供了由上述方法制得的富勒烯发芽谷物。此外，本专利技术还提供了所述富勒烯发芽谷物作为食品原材料、保健品原材料、化妆品原材料或家畜饲料添加剂的应用。其中，所述食品原材料适用于酒类行业(啤酒麦芽)，烘烤行业(烘焙原料、糕点、面包、饼干、方便食品)，食品添加剂(品质改良剂、着色剂、甜味剂、营养强化剂、护色剂、食用香精)，糖果(麦芽软糖、硬糖)，休闲食品(谷物膨化类)，调味品(麦芽根酱油、麦芽醋、汤料)，饮料行业(麦芽茶、麦芽汁、固体冲剂类)等。所述保健品原材料包括膳食补充剂、营养调节剂、糖代谢改善剂、脂质代谢改善剂等，具有调节免疫能力，降血脂，降血糖，助消化作用，抗氧化作用，防衰老，对肝脏有保护作用。本专利技术的有益效果：采用本专利技术提供的方法获得的富勒烯发芽谷物能够促进有效成分的溶出和生物量的积累，其氨基酸、维生素、还原糖和膳食纤维的含量均高于未发芽和普通发芽谷物中各活性成分含量(是未发芽的谷物3倍左右，是淡水或去离子水或无菌水处理发芽谷物的1.5倍左右)，具有更高的营养成分，改善谷物属性，增加有益功能性成分和营养成分的吸收，增强大麦的营养价值和保健效能，为后续用于下游相关产品的开发研究和精深加工提供了可能性，可作为富含富勒烯的发芽谷物原料使用。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。以下制备例、实施例和对比例中：苏麦由江苏沿海地区农业科学研究所盐城市农业科学院提供。制备例1：稳定同位素13C标记的水溶性富勒烯的制备方法(1)按照参考文献[1]和参考文献[2]公开的直流电弧放电法合成稳定同位素13C标记的富勒烯，具体过程如下：将稳定同位素13C粉(99％)和普通碳粉(98.5％)以一定比例混合，装入空心碳棒(长1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富勒烯发芽谷物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/nS1、配制水溶性富勒烯水溶液：将水溶性富勒烯超声分散于水中，调节pH值至6-10，得到浓度为10-500μg/mL的水溶性富勒烯水溶液；/nS2、浸泡：将谷物进行浸泡，所述浸泡的温度为14-18℃，且所述浸泡工艺包括依次进行的湿浸4-8h、干浸14-18h、湿浸3-7h、干浸1-5h，在至少一个湿浸阶段采用水溶性富勒烯水溶液作为浸泡液，得到浸泡谷物；/nS3、发芽：将步骤S2所得浸泡谷物沥干，之后置于温度为16-20℃、湿度为85-95％的发麦箱中进行发芽，发芽过程中每隔0.5-1.5h喷淋水溶性富勒烯水溶液并翻动，单次喷淋时间为220-260s，发芽时间为96-120h，得到发芽谷物；/nS4、后处理：将步骤S3所得发芽谷物经烘干、冷却、粉碎之后，得到富勒烯发芽谷物。/n

【技术特征摘要】
1.一种富勒烯发芽谷物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、配制水溶性富勒烯水溶液：将水溶性富勒烯超声分散于水中，调节pH值至6-10，得到浓度为10-500μg/mL的水溶性富勒烯水溶液；
S2、浸泡：将谷物进行浸泡，所述浸泡的温度为14-18℃，且所述浸泡工艺包括依次进行的湿浸4-8h、干浸14-18h、湿浸3-7h、干浸1-5h，在至少一个湿浸阶段采用水溶性富勒烯水溶液作为浸泡液，得到浸泡谷物；
S3、发芽：将步骤S2所得浸泡谷物沥干，之后置于温度为16-20℃、湿度为85-95％的发麦箱中进行发芽，发芽过程中每隔0.5-1.5h喷淋水溶性富勒烯水溶液并翻动，单次喷淋时间为220-260s，发芽时间为96-120h，得到发芽谷物；
S4、后处理：将步骤S3所得发芽谷物经烘干、冷却、粉碎之后，得到富勒烯发芽谷物。


2.根据权利要求1所述的富勒烯发芽谷物的制备方法，其特征在于，所述水溶性富勒烯选自羟基化富勒烯、羧基化富勒烯和氨基化富勒烯中的至少一种；所述水溶性富勒烯的母体结构选自C60、C70、C76、C78、C84和内嵌结构富勒烯中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的富勒烯发芽谷物的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述超声分散的条件包括功率为100-300W，频率为10-30KHz，温度为15-30℃，时间为30-60min。

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【专利技术属性】
技术研发人员：陈剑成，黄佳梅，黎小青，朱常锋，
申请(专利权)人：厦门福纳新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35