CN102805288A - 一种米糠营养素的提取方法 - Google Patents

Abstract

一种米糠营养素的提取方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、稳定化处理：步骤二、浸泡及粉碎：步骤三、第一次提取：步骤四、第二次提取：步骤五、合并及过滤：步骤六、杀菌：还包括步骤七、调配固化：本发明基于米糠这一宝贵资源，对其进一步的开发利用，本发明工艺简单环保，操作方便，反应条件温和，不会产生有害物质，能更多保留蛋白质营养价值，适合工业化生产。

Description

一种米糠营养素的提取方法

技术领域

本发明涉及食品加工领域，具体的说是一种米糠营养素的提取方法。

背景技术

米糠是碾米加工时主要副产物，从植物形态学讲，其是糊粉层、珠心层、种皮、果皮层及它们之间亚层混合体，而加工时产生的米糠内还常混有碎米和大米胚芽。我国是以稻谷为主粮食大国，年产1.8亿吨以上，米糠占稻谷6％～8％，年产1000万吨左右，资源十分丰富。尽管我国米糠资源量居世界之首，但米糠深度开发利用和高科技产品研发仍处低水平，除了10％～15％的米糠用于制取米糠油和提取植酸钙、肌醇和谷维素等产品外，绝大部分米糠被作为饲料处理，这一宝贵资源尚未得到有效利用，开发利用潜力相当巨大。

最新研究表明，米糠集中了稻米64％的营养成分，含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类、维生素、膳食纤维和矿物质等营养素。另有研究表明，米糠蛋白必需氨基酸组成接近于人体需要量模式，且米糠含蛋白12％～17％，远高于大米的蛋白含量(约7％)，可补偿谷物蛋白某些氨基酸不足缺陷，使其成为可与动物蛋白媲美优质蛋白质。米糠蛋白另一个突出特点是低过敏性，是已知谷物蛋白中过敏性最低蛋白质；米糠蛋白可作为低过敏性蛋白原料用于婴幼儿食品，并且以稳定化米糠为基本原料，可生产出许多衍生产品，如水溶性稻米营养素、稻米浓缩纤维、米糠油、生育酚及生育三烯酚、γ-谷维醇等生理活性物质，这些产品可广泛应用于食品业、制药业和保健品业。

尽管米糠蛋白营养和保健功能已得到公认，但目前各国尚无工业化产品，主要原因是其提取难度所造成的。早在1966年，Cagampanget等就采用碱法从米糠提取蛋白质；1977年Betschartet、1995年Gnanasambandam和Hettiarachehy采用同样方法提取米糠营养素，但在碱液浓度过高情况下，会影响产品风味和色泽，同时会产生不利反应，并会改变蛋白质营养特性。本发明提供一种米糠营养素提取的方法，旨在为开发新的食品资源提供科学依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种反应条件温和，不会产生有害物质，能更多保留蛋白质营养价值的米糠营养素提取工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种米糠营养素的提取方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、稳定化处理：选择新鲜无杂质的米糠，利用挤压膨化钝化法稳定化处理成为已脱脂稳定并且可以长期储藏的稳定化米糠；

步骤二、浸泡及粉碎：将稳定化米糠和纯净水按料水比1∶8-1∶10，优选的是1∶10，浸入浸泡池中，温度控制在20-45℃，优选的是20-40℃，进一步优选的是20-30℃，充分浸泡至松软；将充分浸泡的米糠与磨珠按重量比24∶60装入球磨机中进行粉碎得到米糠浆，粉碎前后温度控制在15-40℃；

步骤三、第一次提取：将所得到的米糠浆在温度45-80℃条件下，搅拌提取60-90min，然后进行浆渣分离，得到米糠液和米糠渣；

步骤四、第二次提取：将所得的米糠渣和纯净水按料水比1∶10-1∶14加入搅拌器中，同时加入重量比0.04％-0.06％的蛋白酶或者纤维素酶，在温度：70-85℃条件下，搅拌60-90min，然后进行浆渣分离，再次得到米糠液和米糠渣；

步骤五、合并及过滤：将第一次提取得到的米糠液和第二次提取得到的米糠液合并混合，进行酶失活处理后用过滤机滤去杂质；

步骤六、杀菌：过滤后的米糠液经过高温瞬时灭菌器瞬时杀菌后得到米糠营养素。

优选的是，所述的一种米糠营养素的提取方法中，所述挤压膨化钝化法为湿法膨化法，即在膨化过程中向膨化机内喷入蒸汽，与米糠混合，通过挤压和湿热作用使米糠产生膨化。

优选的是，所述的一种米糠营养素的提取方法中，还包括以下步骤：

步骤七、调配固化：将杀菌后的米糠营养素与载体组合，通过常规方法制备成粉、片、颗粒等各种形态食用；所述载体包括，木糖醇、淀粉、淀粉液、牛奶、乳酸、谷氨酸、维生素、香料、水果香精、低聚乳果糖。

根据本发明的另一方案，还提供了一种米糠营养素的提取方法，其中，包括以下步骤：

步骤一、稳定化处理：选择新鲜无杂质的米糠，利用挤压膨化钝化法稳定化处理成为已脱脂稳定并且可以长期储藏的稳定化米糠；

步骤二、烘焙、粉碎、浸泡：将稳定化米糠放入烘箱中，温度控制在130-150℃下烘焙5-9min，然后经粉碎机粉碎成米糠粉；将米糠粉和纯净水按料水比1∶8-1∶10，优选的是1∶10，浸入浸泡池中，温度控制在20-45℃，优选的是20-40℃，进一步优选的是20-30℃，充分浸泡至松软；

步骤三、第一次提取：将充分浸泡的米糠粉在温度45-80℃条件下，搅拌提取60-90min，然后进行浆渣分离，得到米糠液和米糠渣；

步骤四、第二次提取：将所得的米糠渣和纯净水按料水比1∶10-1∶14加入搅拌器中，同时加入重量比0.04％-0.06％的蛋白酶或者纤维素酶，在温度：70-85℃条件下，搅拌60-90min，然后进行浆渣分离，再次得到米糠液和米糠渣；

步骤五、合并及过滤：将第一次提取得到的米糠液和第二次提取得到的米糠液合并混合，进行酶失活处理后用过滤机滤去杂质；

步骤六、杀菌：过滤后的米糠液经过高温瞬时灭菌器瞬时杀菌后得到米糠营养素。

优选的是，所述的一种米糠营养素的提取方法中，所述挤压膨化钝化法为湿法膨化法，即在膨化过程中向膨化机内喷入蒸汽，与米糠混合，通过挤压和湿热作用使米糠产生膨化。

优选的是，所述的一种米糠营养素的提取方法中，还包括以下步骤：

步骤七、调配固化：将杀菌后的米糠营养素与载体组合，通过常规方法制备成粉、片、颗粒等各种形态食用；所述载体包括，木糖醇、淀粉、淀粉液、牛奶、乳酸、谷氨酸、维生素、香料、水果香精、低聚乳果糖。

本发明基于米糠这一宝贵资源，对其进一步的开发利用提供保障，为开发新的食品资源提供科学依据。

本发明所述的挤压膨化也称组织化或结构化，物料在专门的膨化设备内进行一定的湿热处理并经混合、挤压、胶合、减压成型以及冷却干燥等过程，使其成为具有某种结构化的产品或符合进一步加工要求的中间产物。

挤压膨化分为干法膨化和湿法膨化两种，干法膨化就是不向米糠或膨化设备中添加水或蒸汽，直接利用挤压、摩擦机械作用转化为热能使米糠膨化；湿法膨化就是向膨化机内喷入直接蒸汽，与米糠混合，通过挤压、剪切和湿热作用使米糠产生膨化；与干法膨化工艺相比湿法膨化米糠具有如下的优点：

(1)处理量大

(2)动力消耗小

(3)膨化机主要工作部件使用寿命长，维修费用低

(4)膨化料结构多孔，浸出效果好

总之，湿法膨化技术可以较为完全地使米糠中的解脂酶失活，膨化米糠的稳定性得以较大程度的提高，彻底克服了米糠储存稳定性差的缺点；

本发明与现有技术相比的优点如下：

1、工艺简单环保，操作方便，适合工业化生产；

2、原料来源广泛，成本低廉；

3、反应条件温和，不会产生有害物质，能更多保留蛋白质营养价值。

具体实施方式

实施例1

一种米糠营养素的提取方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、稳定化处理：选择新鲜无杂质的米糠，利用挤压膨化钝化法稳定化处理成为已脱脂稳定并且可以长期储藏的稳定化米糠；

步骤二、浸泡及粉碎：将稳定化米糠和纯净水按料水1∶10，浸入浸泡池中，温度控制在25℃，充分浸泡至松软；将充分浸泡的米糠与磨珠按重量比24∶60装入球磨机中进行粉碎得到米糠浆，粉碎前后温度控制在30℃；

步骤三、第一次提取：将所得到的米糠浆在温度75℃条件下，搅拌提取85min，使水溶性的成分游离出来，并使蛋白和脂肪充分乳化，然后进行浆渣分离，得到米糠液和米糠渣；

步骤四、第二次提取：将所得的米糠渣和纯净水按料水比1∶14加入搅拌器中，同时加入重量比0.05％的蛋白酶或者纤维素酶，在温度：80℃条件下，搅拌80min，使淀粉和蛋白发生水解作用，然后进行浆渣分离，再次得到米糠液和米糠渣；

步骤五、合并及过滤：将第一次提取得到的米糠液和第二次提取得到的米糠液合并混合，进行酶失活处理后用过滤机滤去杂质；

步骤六、杀菌：过滤后的米糠液经过高温瞬时灭菌器瞬时杀菌后得到米糠营养素。

优选的是，所述的一种米糠营养素的提取方法中，所述挤压膨化钝化法为湿法膨化法，即在膨化过程中向膨化机内喷入蒸汽，与米糠混合，通过挤压和湿热作用使米糠产生膨化。

优选的是，所述的一种米糠营养素的提取方法中，还包括以下步骤：

步骤七、调配固化：将杀菌后的米糠营养素与载体组合，通过常规方法制备成粉、片、颗粒等各种形态食用；所述载体包括，木糖醇、淀粉、淀粉液、牛奶、乳酸、谷氨酸、维生素、香料、水果香精、低聚乳果糖。

实施例2

根据本发明的另一方案，还提供了一种米糠营养素的提取方法，其中，包括以下步骤：

步骤一、稳定化处理：选择新鲜无杂质的米糠，利用挤压膨化钝化法稳定化处理成为已脱脂稳定并且可以长期储藏的稳定化米糠；

步骤二、烘焙、粉碎、浸泡：将稳定化米糠放入烘箱中，温度控制在140℃下烘焙7min，然后经粉碎机粉碎成米糠粉；将米糠粉和纯净水按料水比1∶9，浸入浸泡池中，温度控制在35℃，充分浸泡至松软；

步骤三、第一次提取：将充分浸泡的米糠粉在温度70℃条件下，搅拌提取60-90min，使水溶性的成分游离出来，并使蛋白和脂肪充分乳化，然后进行浆渣分离，得到米糠液和米糠渣；

步骤四、第二次提取：将所得的米糠渣和纯净水按料水比1∶12加入搅拌器中，同时加入重量比0.05％的蛋白酶或者纤维素酶，在温度：82℃条件下，搅拌75min，使淀粉和蛋白发生水解作用，然后进行浆渣分离，再次得到米糠液和米糠渣；

步骤五、合并及过滤：将第一次提取得到的米糠液和第二次提取得到的米糠液合并混合，进行酶失活处理后用过滤机滤去杂质；

步骤六、杀菌：过滤后的米糠液经过高温瞬时灭菌器瞬时杀菌后得到米糠营养素。

优选的是，所述的一种米糠营养素的提取方法中，所述挤压膨化钝化法为湿法膨化法，即在膨化过程中向膨化机内喷入蒸汽，与米糠混合，通过挤压和湿热作用使米糠产生膨化。

优选的是，所述的一种米糠营养素的提取方法中，还包括以下步骤：

步骤七、调配固化：将杀菌后的米糠营养素与载体组合，通过常规方法制备成粉、片、颗粒等各种形态食用；所述载体包括，木糖醇、淀粉、淀粉液、牛奶、乳酸、谷氨酸、维生素、香料、水果香精、低聚乳果糖。

通过本发明生产工艺所得的米糠营养素富含多种营养素和生理活性物质，具有良好的营养价值和生理功能，由于提取过程中不添加任何化学试剂，故产品无任何化学污染，是很有开发前途和市场前景的健康产品和新型食品原料，本发明所得米糠营养素的营养特征包括：

1、脂肪：该米糠营养素中脂肪含量比较高，脂肪酸主要由棕榈酸、油酸和亚油酸组成，其中油酸和亚油酸等不饱和脂肪酸含量高达60％～85％，远远高于其他植物油。此外，该米糠营养素还含有十几种不皂化脂类物质和几十余种抗氧化剂等生理活性物质，具体如下表所示：(医学研究已证实，这些活性物质的协调作用对高血脂、糖尿病、心血管病等疾病具有预防、控制和减轻的良好作用)

水溶性稻米营养素中不皂化物类生理活性成分

2、蛋白质：米糠蛋白质是一种高营养价值的蛋白质，氨基酸种类和含量与FA0和WHO的建议模式很接近，米糠经本发明工艺提取后约有20％的蛋白质进入米糠营养素，其氨基酸的组成及与其它谷物蛋白相比如下表所示：

稳定米糠、米糠营养素及其它谷物氨基酸组成比较(g/100g蛋白质)

3、水溶性多糖：米糠水溶性多糖与一般均聚糖不同，是一种结构复杂的杂聚糖，米糠水溶性多糖单糖的气相色谱分析表明，它主要是由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖等组成，医学研究证明，它不仅具有一般多糖的生理功能，而且还具有较强的抗肿瘤、降血糖、降血压、降胆固醇等防治老年心血管疾病的功能，在本发明提取工艺中米糠中原有的水溶性多糖经提取分离过程，进入了米糠营养素，成为其中的保健因子。

4、矿物质：米糠中含有大量人体必需的矿物元素，尤其含有碘、铬和硒等微量元素，研究证实，稳定米糠中大部分矿物元素进入了米糠营养素，一些矿物元素在米糠营养素中得到富集，稳定米糠和米糠营养素矿物元素的对比如下表所示：

稳定米糠和水溶性稻米营养素矿物元素的组成

此外，研究表明，米糠营养素富含VB、VE、β2胡萝卜素等各类维生素，米糠中的抗营养因子植酸，在该提取条件下由于内源植酸酶的作用，在米糠营养素中的含量极低。

5、经本发明生产工艺得到的米糠营养素主要理化指标见下表

水溶性稻米营养素的主要理化指标

成分	质量分数/％
		脂肪	24.0～30.0
蛋白质	7.0～11.0
		碳水化合物	55.0～60.0
灰分	3.0～6.0
		水分	2.0～4.0
膳食纤维	2.0～6.0
		水溶性膳食纤维	2.0～4.0

从表中可看出，该米糠营养素除含有碳水化合物外，还富含脂肪、蛋白质和矿物质，是一种营养全面的产品，而且色泽金黄，味道甘美，具有米香坚果味，冲调速溶性良好，可直接食用，也可用作其它保健食品(如饮品)的原料。

Claims (6)

1.一种米糠营养素的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、稳定化处理：选择新鲜无杂质的米糠，利用挤压膨化钝化法稳定化处理成为已脱脂稳定并且可以长期储藏的稳定化米糠；

步骤二、浸泡及粉碎：将稳定化米糠和纯净水按料水比1∶8-1∶10，优选的是1∶10，浸入浸泡池中，温度控制在20-45℃，优选的是20-40℃，进一步优选的是20-30℃，充分浸泡至松软；将充分浸泡的米糠与磨珠按重量比24∶60装入球磨机中进行粉碎得到米糠浆，粉碎前后温度控制在15-40℃；

步骤三、第一次提取：将所得到的米糠浆在温度45-80℃条件下，搅拌提取60-90min，然后进行浆渣分离，得到米糠液和米糠渣；

步骤四、第二次提取：将所得的米糠渣和纯净水按料水比1∶10-1∶14加入搅拌器中，同时加入重量比0.04％-0.06％的蛋白酶或者纤维素酶，在温度：70-85℃条件下，搅拌60-90min，然后进行浆渣分离，再次得到米糠液和米糠渣；

步骤五、合并及过滤：将第一次提取得到的米糠液和第二次提取得到的米糠液合并混合，进行酶失活处理后用过滤机滤去杂质；

步骤六、杀菌：过滤后的米糠液经过高温瞬时灭菌器瞬时杀菌后得到米糠营养素。

2.根据权利要求1所述的一种米糠营养素的提取方法，其特征在于：所述挤压膨化钝化法为湿法膨化法，即在膨化过程中向膨化机内喷入蒸汽，与米糠混合，通过挤压和湿热作用使米糠产生膨化。

3.根据权利要求1所述的一种米糠营养素的提取方法，其特征在于：还包括以下步骤：

步骤七、调配固化：将杀菌后的米糠营养素与载体组合，通过常规方法制备成粉、片、颗粒等各种形态食用；所述载体包括，木糖醇、淀粉、淀粉液、牛奶、乳酸、谷氨酸、维生素、香料、水果香精、低聚乳果糖。

4.一种米糠营养素的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、稳定化处理：选择新鲜无杂质的米糠，利用挤压膨化钝化法稳定化处理成为已脱脂稳定并且可以长期储藏的稳定化米糠；

步骤二、烘焙、粉碎、浸泡：将稳定化米糠放入烘箱中，温度控制在130-150℃下烘焙5-9min，然后经粉碎机粉碎成米糠粉；将米糠粉和纯净水按料水比1∶8-1∶10，优选的是1∶10，浸入浸泡池中，温度控制在20-45℃，优选的是20-40℃，进一步优选的是20-30℃，充分浸泡至松软；

步骤三、第一次提取：将充分浸泡的米糠粉在温度45-80℃条件下，搅拌提取60-90min，然后进行浆渣分离，得到米糠液和米糠渣；

步骤四、第二次提取：将所得的米糠渣和纯净水按料水比1∶10-1∶14加入搅拌器中，同时加入重量比0.04％-0.06％的蛋白酶或者纤维素酶，在温度：70-85℃条件下，搅拌60-90min，然后进行浆渣分离，再次得到米糠液和米糠渣；

步骤五、合并及过滤：将第一次提取得到的米糠液和第二次提取得到的米糠液合并混合，进行酶失活处理后用过滤机滤去杂质；

步骤六、杀菌：过滤后的米糠液经过高温瞬时灭菌器瞬时杀菌后得到米糠营养素。

5.根据权利要求4所述的一种米糠营养素的提取方法，其特征在于：所述挤压膨化钝化法为湿法膨化法，即在膨化过程中向膨化机内喷入蒸汽，与米糠混合，通过挤压和湿热作用使米糠产生膨化。

6.根据权利要求4所述的一种米糠营养素的提取方法，其特征在于：还包括以下步骤：

步骤七、调配固化：将杀菌后的米糠营养素与载体组合，通过常规方法制备成粉、片、颗粒等各种形态食用；所述载体包括，木糖醇、淀粉、淀粉液、牛奶、乳酸、谷氨酸、维生素、香料、水果香精、低聚乳果糖。