技术领域
[0001] 本
发明涉及农产品加工技术领域,特别涉及小麦胚芽油。
背景技术
[0002] 小麦胚芽是小麦籽粒的生命源泉,虽仅占小麦籽粒的1.4-3.9%,却蕴含着丰富的营养成分,被誉为“人类天然的营养宝库”。我国小麦总产量位居世界第一,每年可以开发利用的小麦胚芽资源潜藏量高达280-420万吨。但我国对小麦胚芽资源的开发利用起步较晚,长期以来,除少量小麦胚芽用作提取制备小麦胚芽油的原料外,绝大部分被混在麸皮中用作廉价
饲料,使得小麦胚芽资源一直处于优质资源低值化利用的境地,因此,如何最大程度地从小麦胚芽中提取
生物活性成分较高的小麦胚芽油以及如何合理利用
脱脂小麦胚芽粉,并开发出相应的具有功能特性和生理活性的产品,实现小麦胚芽资源的增值开发利用,具有重要的经济意义。
[0003] 小麦胚芽油是从小麦胚芽中提取的一种谷物胚芽油,虽然小麦胚芽含油量仅为10.5%-13.0%,但却集中了小麦胚芽的全部精华,小麦胚芽油中富含维生素E、亚油酸、亚麻酸、二十八
碳醇等多种生物活性组分,其中不饱和
脂肪酸含量占总量的80%以上,尤其是对人体最重要的必需脂肪酸-亚油酸的含量更是高达60%以上,小麦胚芽油中不
皂化物含量达
4%,其中甾醇含量占60-80%,主要以β-谷甾醇的形式存在,维生素E含量位居众多
植物油之首,包含α、β、γ、δ四种类型,是一种全价维生素E,其中活性最高的α型维生素E含量达60%,此外,小麦胚芽油中二十八烷醇含量也较为丰富,高达628mg/kg。目前小麦胚芽油已被公认为一种颇具营养保健作用的功能性油脂,极具开发前景。
[0004]
现有技术如授权公告号为CN 102757857 B的中国发明
专利,公开了一种小麦胚芽油的提取方法,该提取方法为:将小麦胚芽
粉碎后
蒸汽处理;在pH为4-6的条件下,先用酸性蛋白酶酶解小麦胚芽,灭酶,再加入
纤维素酶和
淀粉酶酶解,
纤维素酶和淀粉酶的活
力比为5:3,得小麦胚芽
水解浆料,分离油相即得小麦胚芽油。该提取方法使用复合酶对小麦胚芽进行处理,提高了出油率。但是,该方法的不足之处是提取的小麦胚芽油纯度不高,营养成分损失较多,小麦胚芽油的品质较低。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种品质好、色泽浅、纯度高、生物活性组分多的小麦胚芽油,其制备方法容易操作,反应条件温和,提取率高,成本低廉,具有较强应用推广价值。
[0006] 本发明针对上述技术中提到的问题,采取的技术方案为:小麦胚芽油的制备方法,具体包括如下步骤:
原料预处理:取小麦胚芽原料,在100-105℃下处理10-15min,
钝化小麦胚芽中的脂肪酶活性,粉碎后过80-100目筛得到小麦胚芽粉,冷藏备用,粉碎处理使得小麦胚芽细胞有一定程度的
破碎,有利于油脂的分离提取;
超声辅助水解提油:将小麦胚芽粉与蒸馏水按照重量配比1:4-5混合均匀,在400-600w功率下超声20-30min,结束后加入复合酶和酶解助剂,并在40-50℃酶解6-8h,酶解过程中控制pH为4.5-5.0,反应完成后将
温度升至85-90℃灭酶5-10min,冷却放至室温,在3500-
4000r/min转速下离心10-20min,离心后得到游离胚芽油、乳化液,复合酶可以水解小麦胚芽细胞壁,使油脂得以释放,反应条件温和,成本低廉,提取过程中营养成分损失少,油的品质较高,生物活性组分多,
超声波辅助处理可以增强小麦胚芽细胞的
空化作用,进而提高提取率;
破乳提油:将水解离心后得到的乳化液加热到90-100℃破乳,并保持10-15min,结束后在3500-4000r/min转速下离心20-30min,取出上层胚芽油,加热后温度升高会降低液滴的界面
张力和黏度,增加油相和水相
密度差,使乳状液的
稳定性降低,同时升温可以增加油水分子运动的
动能和相互碰撞次数,有利于水珠的聚集、合并使其聚结沉降,从而促进破乳使乳化液脱稳,实现油水分离,提高小麦胚芽油的提取率,可进一步提高水酶法提取胚芽油工艺的经济效益;
小麦胚芽油纯化:将两次得到的小麦胚芽油混合,然后置于脱色锅中加热至80-90℃,加入胚芽油重量3-5%的复合脱色剂脱色30-40min,脱色结束后降温
真空抽滤,将得到的脱色胚芽油在200-205℃、真空度150-155Pa条件下脱臭,即得到最终成品小麦胚芽油,所得到的小麦胚芽油澄清透明,营养成分丰富,提取的小麦胚芽油富含维生素E、不
饱和脂肪酸、磷脂、二十八烷醇及多种生理活性组分,具有抗不育、抗衰老、促进人体新陈代谢、降低胆固醇、防治动脉硬化,改善血液循环,增强人体免疫力等功能,不仅可用做食用油或食品配料,还可制成胶丸或作为稳定稀释剂市场,用于保健、医药、
化妆品等行业。
[0007] 作为优选,复合酶为重量配比为1:1:0.6-0.9的中性蛋白酶、纤维素酶和戊聚糖酶,其添加量为胚芽粉重量4-6%,植物细胞壁组成很复杂,由纤维素、半纤维素、果胶质等物质组成,油又存在于
细胞质的网络结构中,使用复合酶能够更彻底的降解小麦胚芽的细胞壁和胞内网络结构,可以提高胚芽油的提取率。
[0008] 作为优选,酶解过程中所添加的酶解助剂为重量配比为0.07-0.09:1的
硫酸锰和尿苷三
磷酸的混合物,其添加量为复合酶重量的0.3-0.5%,硫酸锰和尿苷三磷酸搭配使用,发挥协同增效作用,一方面可以影响复合酶的关键位点活性,促进酶解速率;另一方面通过作用细胞壁中的纤维素、果胶等物质,增加细胞壁的通透性,使得更多的酶进入细胞内,增加酶与胞内底物的结合几率,进而提高酶解效率,大大提高了小麦胚芽的出油率。
[0009] 作为优选,复合脱色剂的原料成分及其重量份为:活性白土10-15份,β-环糊精6-8份,胞磷胆
碱1-2份,活性白土含有大量微孔,具有巨大的
比表面积,对色素的
吸附能力极强,还可以去除一些臭味组分、多环芳
烃和残留
农药,胞磷胆碱和β-环糊精发挥协同作用可以激活活性白土中更多的吸附点,可以进一步提高脱色效率,能有效地去除
色度和臭味,使得最终制备的小麦胚芽油不仅澄清透明,而且纯度高,品质好。
[0010] 与现有技术相比,本发明的优点在于:1)本发明小麦胚芽油品质好、色泽浅、纯度高、生物活性组分多,不仅可用做食用油或食品配料,还可制成胶丸或作为稳定稀释剂用于保健、医药和化妆品等行业;2)本发明小麦胚芽油的制备方法容易操作,反应条件温和,提取率高,成本低廉,具有较强应用推广价值。
具体实施方式
[0011] 下面通过
实施例对本发明方案作进一步说明:实施例1:
小麦胚芽油的制备方法,具体包括如下步骤:
1)原料预处理:取小麦胚芽原料,在100℃下处理10min,钝化小麦胚芽中的脂肪酶活性,粉碎后过80目筛得到小麦胚芽粉,冷藏备用,粉碎处理使得小麦胚芽细胞有一定程度的破碎,有利于油脂的分离提取;
2)超声辅助水解提油:将小麦胚芽粉与蒸馏水按照重量配比1:4混合均匀,在400w功率下超声20min,结束后加入复合酶和酶解助剂,并在50℃酶解6h,酶解过程中控制pH为4.5-
5.0,反应完成后将温度升至85℃灭酶5min,冷却放至室温,在3500r/min转速下离心10min,离心后得到游离胚芽油、乳化液,复合酶可以水解小麦胚芽细胞壁,使油脂得以释放,反应条件温和,成本低廉,提取过程中营养成分损失少,油的品质较高,生物活性组分多,
超声波辅助处理可以增强小麦胚芽细胞的空化作用,进而提高提取率;
3)破乳提油:将水解离心后得到的乳化液加热到90℃破乳,并保持10min,结束后在
4000r/min转速下离心30min,取出上层胚芽油,加热后温度升高会降低液滴的界面张力和黏度,增加油相和水相密度差,使乳状液的稳定性降低,同时升温可以增加油水分子运动的动能和相互碰撞次数,有利于水珠的聚集、合并使其聚结沉降,从而促进破乳使乳化液脱稳,实现油水分离,提高小麦胚芽油的提取率,可进一步提高水酶法提取胚芽油工艺的经济效益;
4)小麦胚芽油纯化:将两次得到的小麦胚芽油混合,然后置于脱色锅中加热至90℃,加入胚芽油重量3%的复合脱色剂脱色40min,脱色结束后降温真空抽滤,将得到的脱色胚芽油在200℃、真空度150Pa条件下脱臭,即得到最终成品小麦胚芽油,所得到的小麦胚芽油澄清透明,营养成分丰富,提取的小麦胚芽油富含维生素E、不饱和脂肪酸、磷脂、二十八烷醇及多种生理活性组分,具有抗不育、抗衰老、促进人体新陈代谢、降低胆固醇、防治动脉硬化,改善血液循环,增强人体免疫力等功能,不仅可用做食用油或食品配料,还可制成胶丸或作为稳定稀释剂市场,用于保健、医药、化妆品等行业。
[0012] 上述复合酶为重量配比为1:1:0.6的中性蛋白酶、纤维素酶和戊聚糖酶,其添加量为胚芽粉重量4%,植物细胞壁组成很复杂,由纤维素、半纤维素、果胶质等物质组成,油又存在于细胞质的网络结构中,使用复合酶能够更彻底的降解小麦胚芽的细胞壁和胞内网络结构,可以提高胚芽油的提取率。
[0013] 上述酶解过程中所添加的酶解助剂为重量配比为0.07:1的硫酸锰和尿苷三磷酸的混合物,其添加量为复合酶重量的0.3%,硫酸锰和尿苷三磷酸搭配使用,发挥协同增效作用,一方面可以影响复合酶的关键位点活性,促进酶解速率;另一方面通过作用细胞壁中的纤维素、果胶等物质,增加细胞壁的通透性,使得更多的酶进入细胞内,增加酶与胞内底物的结合几率,进而提高酶解效率,大大提高了小麦胚芽的出油率。
[0014] 上述复合脱色剂的原料成分及其重量份为:活性白土10份,β-环糊精6份,胞磷胆碱1份,活性白土含有大量微孔,具有巨大的比表面积,对色素的吸附能力极强,还可以去除一些臭味组分、多环芳烃和残留农药,胞磷胆碱和β-环糊精发挥协同作用可以激活活性白土中更多的吸附点,可以进一步提高脱色效率,能有效地去除色度和臭味,使得最终制备的小麦胚芽油不仅澄清透明,而且纯度高,品质好。
[0015] 实施例2:小麦胚芽油的制备方法,具体包括如下步骤:
1)原料预处理:取小麦胚芽原料,在105℃下处理15min,钝化小麦胚芽中的脂肪酶活性,粉碎后过80目筛得到小麦胚芽粉,冷藏备用;
2)超声辅助水解提油:将小麦胚芽粉与蒸馏水按照重量配比1:4混合均匀,在500w功率下超声30min,结束后加入复合酶和酶解助剂,并在50℃酶解7h,酶解过程中控制pH为4.5-
5.0,反应完成后将温度升至90℃灭酶10min,冷却放至室温,在4000r/min转速下离心
20min,离心后得到游离胚芽油、乳化液;
3)破乳提油:将水解离心后得到的乳化液加热到100℃破乳,并保持15min,结束后在
4000r/min转速下离心30min,取出上层胚芽油;
4)小麦胚芽油纯化:将两次得到的小麦胚芽油混合,然后置于脱色锅中加热至90℃,加入胚芽油重量5%的复合脱色剂脱色35min,脱色结束后降温真空抽滤,将得到的脱色胚芽油在205℃、真空度150Pa条件下脱臭,即得到最终成品小麦胚芽油。
[0016] 上述复合酶为重量配比为1:1:0.9的中性蛋白酶、纤维素酶和戊聚糖酶,其添加量为胚芽粉重量5%。
[0017] 上述酶解过程中所添加的酶解助剂为重量配比为0.09:1的硫酸锰和尿苷三磷酸的混合物,其添加量为复合酶重量的0.4%。
[0018] 上述复合脱色剂的原料成分及其重量份为:活性白土15份,β-环糊精7份,胞磷胆碱2份。
[0019] 实施例3:小麦胚芽油的制备方法,具体包括如下步骤:
1)原料预处理:取小麦胚芽原料,在100℃下处理10min,钝化小麦胚芽中的脂肪酶活性,粉碎后过100目筛得到小麦胚芽粉,冷藏备用;
2)超声辅助水解提油:将小麦胚芽粉与蒸馏水按照重量配比1:5混合均匀,在500w功率下超声20min,结束后加入复合酶和酶解助剂,并在40℃酶解6h,酶解过程中控制pH为4.5-
5.0,反应完成后将温度升至90℃灭酶10min,冷却放至室温,在4000r/min转速下离心
10min,离心后得到游离胚芽油、乳化液;
3)破乳提油:将水解离心后得到的乳化液加热到100℃破乳,并保持15min,结束后在
4000r/min转速下离心30min,取出上层胚芽油;
4)小麦胚芽油纯化:将两次得到的小麦胚芽油混合,然后置于脱色锅中加热至90℃,加入胚芽油重量3%的复合脱色剂脱色30min,脱色结束后降温真空抽滤,将得到的脱色胚芽油在205℃、真空度155Pa条件下脱臭,即得到最终成品小麦胚芽油。
[0020] 上述复合酶为重量配比为1:1:0.8的中性蛋白酶、纤维素酶和戊聚糖酶,其添加量为胚芽粉重量5%。
[0021] 上述酶解过程中所添加的酶解助剂为重量配比为0.08:1的硫酸锰和尿苷三磷酸的混合物,其添加量为复合酶重量的0.3%。
[0022] 上述复合脱色剂的原料成分及其重量份为:活性白土15份,β-环糊精6份,胞磷胆碱1份。
[0023] 对照组本对照组与实施例1相比,步骤2中不添加酶解助剂,除此外的方法步骤均相同。
[0024] 为了对比本发明效果,分别测试用实施例1、实施例2、实施例3和对照组所提取的小麦胚芽油的提取率及观察油品色泽,结果如表1:表1小麦胚芽油的提取率及油品色泽表
小麦胚芽油的提取率(%) 油品色泽
实施例1 89 淡黄色
实施例2 92 淡黄色
实施例3 90 淡黄色
对照组 75 棕色
由表1可以看出,本发明小麦胚芽油品质好,色泽浅,且提取过程中反应条件温和,营养成分损失少,提取率较高。
[0025] 本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知,在此不进行赘述。
[0026] 以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明,应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的原则范围内所做的任何
修改、补充或类似方式替代等,均应包含在本发明的保护范围之内。