本發(fā)明涉及小麥淀粉的制備,特別涉及一種高收得率小麥淀粉及其制備方法。
背景技術(shù):
:中國是世界上種植小麥面積最大的國家,也是小麥產(chǎn)量最大的國家。小麥種植面積最高達到3000萬公頃,占世界小麥總種植面積的13.3%;小麥產(chǎn)量達到1.1~1.2億噸,占世界總產(chǎn)量的19%。平均單產(chǎn)達到4,100公斤/公頃,在世界主要產(chǎn)麥國家中,是單產(chǎn)最高的國家。在中國,小麥是與稻米、玉米共為三大主要糧食谷物,稻米產(chǎn)量最高達到年產(chǎn)18000萬噸,其次是玉米,達到12000萬噸,小麥與玉米相近。盡管如此,由于中國人長期以來的人口壓力,多年以來,中國每年要進口近500~800萬噸糧食,特別是小麥,一直要大量進口。在糧食還處于限制狀態(tài)時,小麥在多數(shù)地方還作為細糧,必須與粗糧搭配食用。在糧食未完全過關(guān)前,作為主要口糧的小麥,仍然主要限于直接食品,極少用于制造淀粉或其他用途。因此,在1995年前,國內(nèi)幾乎沒有規(guī)?;男←湹矸凵a(chǎn)廠,全國小麥淀粉的總產(chǎn)量不足萬噸。近二十年來,小麥局面已經(jīng)完全不同了。由于總產(chǎn)量幾乎翻了一番,加上其他副食品與肉食品的增加,人均小麥直接消耗量呈明顯下降趨勢。作為主糧的小麥,在主產(chǎn)區(qū),已經(jīng)出現(xiàn)嚴重過剩。就全國來說,也已經(jīng)是產(chǎn)大于銷。河南省近十年來,每年都有大量小麥庫存。到2000年,僅此一個省,庫存小麥就高達到2000萬噸,而且還有逐年增加的趨勢。每年省里僅為庫存小麥,就要補貼近28億元人民幣。成了當?shù)卣豢爸睾傻囊豁椮摀?。近五年?政府不得不大力壓縮小麥種植面積,緩解小麥過剩。同時,大力開發(fā)小麥綜合利用,開發(fā)小麥的工業(yè)加工,這已經(jīng)成為當?shù)卣钠炔患按囊豁椫匾蝿?。用小麥加工酒精、制造速凍食?例如速凍水餃、包子等,已經(jīng)形成規(guī)模較大的產(chǎn)業(yè),產(chǎn)品銷售全國。河南省已經(jīng)在全省推廣使用燃料酒精近二年,不僅利用了近百萬噸小麥,而且取得了環(huán)境保護的良好效果。小麥加工淀粉,是綜合利用小麥的一個重要內(nèi)容。目前僅河南蓮花集團就已經(jīng)引進與正在引進的五條生產(chǎn)線,可以年處理面粉90萬噸,可得淀粉近65萬噸。計劃進一步擴大到處理量200萬噸。江蘇、安徽、山東也在計劃擴大小麥加工。估計小麥淀粉的生產(chǎn)與深加工,將成為中國下一輪淀粉發(fā)展熱潮。據(jù)統(tǒng)計,在2000年,中國年產(chǎn)淀粉568萬噸。其中玉米淀粉占508.9萬噸,占88.8%,馬鈴薯淀粉為12.6萬噸,占2.15%,木薯淀粉為43.6萬噸,占7.44%,小麥淀粉僅為2.96萬噸,僅占0.5%。相對于其他淀粉,小麥淀粉的生產(chǎn)有其獨特的優(yōu)勢:1)原料相對集中:中國的小麥生產(chǎn)主要集中在華北平原,河南、山東、河北、安徽等相鄰的四個省區(qū),年產(chǎn)就達七千萬噸,占世界總產(chǎn)量的12%,幾乎與美國或印度的小麥產(chǎn)量相等。華北平原是中國最肥沃的土地之一,大面積小麥單產(chǎn)可達到每公頃6噸。2)小麥種植生長期短,華北地區(qū)種植小麥地區(qū),在收獲小麥后,都可以再種一季玉米、花生或其他作物。3)大規(guī)模機械化收獲已經(jīng)形成,優(yōu)質(zhì)小麥已經(jīng)大規(guī)模推廣。4)更重要的優(yōu)勢是,小麥中的蛋白質(zhì)含量高達13%,比玉米的9.5%、稻米的8.5%高得多,而且蛋白質(zhì)質(zhì)量好,對于發(fā)展淀粉、蛋白質(zhì)的綜合利用,意義更大。與其他淀粉相比,小麥淀粉的生產(chǎn),也有其獨特之處:A)由于小麥結(jié)構(gòu)的特殊性,小麥中蛋白質(zhì)含量比較高,其淀粉的分離,比玉米和其他薯類困難;B)小麥淀粉生產(chǎn)中,由于蛋白質(zhì)與淀粉分離困難,無論是谷朊粉或是淀粉,都要經(jīng)過兩次分離,而且有約12%的B-淀粉。這部分淀粉,含有大量的戊糖類雜質(zhì)與結(jié)構(gòu)性蛋白質(zhì),很難分離與利用;C)小麥的蛋白質(zhì)不同于玉米蛋白,其質(zhì)量與價值都要高得多。因此,谷朊粉的綜合利用,是小麥淀粉生產(chǎn)的關(guān)鍵。目前,國內(nèi)外生產(chǎn)小麥淀粉的方法可以分為兩大類、10多種。兩大類為:一類是從小麥面粉中提取小麥淀粉,另一類是直接從小麥籽粒中制取小麥淀粉。第一類又可分為干法和濕法兩種。干法也稱為空氣分離法,此法不常用。生產(chǎn)上一般用濕法工藝,此方法常用的有馬丁法(Martin)和瑞休法(Raisio)兩種。第二類小麥淀粉提取方法主要包括浸泡法(酸法、堿法、氨法及亞硫酸納法)和溶劑法兩種,其中較為常用的是浸泡法。雖然研究人員進行了很多以小麥籽粒為原料生產(chǎn)小麥淀粉和谷朊粉的研究(這樣可以節(jié)省小麥加工成面粉的投入),但是由于從小麥籽粒中分離淀粉和谷朊粉,會影響面筋蛋白的凝聚作用,導致面筋蛋白與麩皮發(fā)生纏結(jié),使面筋蛋白不容易分離,使得淀粉的純度和白度較低,并經(jīng)常會使面筋的產(chǎn)率降低,以及導致面筋失活,因此,目前應用最廣泛的是以小麥粉為原料生產(chǎn)淀粉和谷朊粉:中國專利CN103146849B公開了一種以小麥為原料聯(lián)產(chǎn)結(jié)晶果糖與F55果葡糖漿的工藝,屬于淀粉糖
技術(shù)領域:
,以小麥為原料,經(jīng)磨粉后,采用三相臥螺生產(chǎn)工藝生產(chǎn)小麥淀粉,在調(diào)漿水中添加包含脂肪酶的復合酶制劑生產(chǎn)小麥淀粉及谷朊粉、戊聚糖、B淀粉等副產(chǎn)物,經(jīng)三相臥螺分離出的B淀粉返回至淀粉成品罐中,與A淀粉混合后進入制糖工藝?;旌闲←湹矸廴榻?jīng)液化、蛋白回收、糖化,高效異構(gòu)、色譜分離、濃縮、結(jié)晶、干燥等工序制得結(jié)晶果糖,母液循環(huán)結(jié)晶一定次數(shù)后與異構(gòu)得到的F42果葡糖漿復配得到F55果葡糖漿產(chǎn)品。該發(fā)明解決了小麥為原料生產(chǎn)淀粉及小麥淀粉制糖過程中存在的料液粘度高、產(chǎn)品收率低和質(zhì)量差問題,有效提高產(chǎn)品收率和純度。中國專利CN104193833B公開了一種小麥淀粉的篩分和精制工藝包括下述步驟:將淀粉漿液原料通過一級離心篩進行篩分,篩上物進入二級離心篩進行篩分,一級離心篩的篩網(wǎng)為250目,轉(zhuǎn)速900r/min,二級離心篩的篩網(wǎng)為200目,轉(zhuǎn)速900r/min,收集一級、二級離心篩的篩下物,送入一級臥螺進行分離處理,得到的可溶蛋白、糖類等輕相物質(zhì)另行處理,得到的淀粉相進入二級臥螺進行濃縮,得到成品淀粉漿液,經(jīng)干燥,即可得到符合標準的淀粉成品。該發(fā)明的優(yōu)點在于和現(xiàn)有技術(shù)相比,工藝簡單,用臥螺機替代傳統(tǒng)工藝中的旋流器組,降低了能耗。中國專利CN102776165B公開了一種用于在小麥淀粉加工行業(yè)中應用的酶制劑或生物制劑,具體地說是一種小麥淀粉復合酶,它由下述質(zhì)量百比的原料混合均勻制成:纖維素酶10%~15%,木聚糖酶15%~30%,甘露聚糖酶5%~15%,果膠酶5%~10%,小麥面粉30~60%。該發(fā)明還涉及該復合酶在制備小麥淀粉與谷朊粉中的應用方法,該方法包括馬丁法生產(chǎn)工藝,其特征在于:面團制作時,在制面團的水中,加入小麥復合酶,加入量為小麥面粉的0.1‰~0.3‰,并攪拌均勻;再加入規(guī)定量的面粉,進行面團制作。與傳統(tǒng)的馬丁法工藝相比,可以加速淀粉與谷朊粉的分離,降低面團制作與洗滌用水量,提高谷朊粉生產(chǎn)得率,減少工藝用水量。谷朊粉的生產(chǎn)與小麥淀粉的生產(chǎn)工藝實際上為同種工藝,具有異曲同工之效,將濕面筋分離即得小麥淀粉:中國專利CN101444250A公開了一種小麥活性面筋粉的制備方法:a.小麥粉加水和成面團;b.自然熟化后洗出面筋團塊;c.經(jīng)冷凍干燥后得小麥活性面筋粉。冷凍的溫度為-5℃--6℃,時間為8-10小時。中國專利CN104982644A公開了一種谷朊粉的制備方法,所述方法包括如下步驟:S1:第一段攪拌和面;S2:特定溫度和濕度下進行第一次餳面;S3:第二段攪拌和面;S4:第二次餳面;S5:洗面、干燥,得谷朊粉。中國專利CN105124388A公開了一種用于提取谷朊粉的小麥粉和制備谷朊粉的方法,小麥粉醇溶蛋白與麥谷蛋白重量比例系數(shù)≥0.6,可用于谷朊粉生產(chǎn)。該發(fā)明小麥粉的挑選方法準確、快速、簡便,利用本發(fā)明所述小麥粉制備谷朊粉,谷朊粉提取率高、品質(zhì)好,減少了谷朊粉生產(chǎn)的水、電、氣能耗的浪費,能夠準確有效指導谷朊粉的生產(chǎn),具有較好的經(jīng)濟效益。中國專利CN106071039A公開了一種谷朊粉加工工藝,包括:S101:對小麥粉進行稱重和篩選,將篩選后的小麥粉放入攪拌罐,向攪拌罐中加入甘油,攪拌10min,繼續(xù)向混合物中加入溫水進行水面混合,溫水溫度設置為15-35℃;S102:將混合好的面漿放入離心設備中,離心15min,進行均質(zhì)處理;S103:均質(zhì)處理后的面漿進行三相分離處理,分離得到小麥A淀粉和第二面漿;S104:對所述第二面漿再進行分離,得到小麥B淀粉和谷朊粉懸浮液;S105:對所述谷朊粉懸浮液進行脫水得到谷朊粉,通過對小麥粉進行一系列處理能夠得到特性優(yōu)良的谷朊粉,擴展了谷朊粉的應用范圍,可以廣泛地適用于食品工業(yè)以及其它行業(yè)。上述公開的專利無論是小麥淀粉的生產(chǎn)還是谷朊粉的生產(chǎn)均以小麥粉為原料,經(jīng)制粉過程后,小麥淀粉和谷朊粉含量有所損失,提取工藝傳統(tǒng)且有的主要依靠專利設備進行,對設備要求高,產(chǎn)品附加值低,成本高。綜上,以小麥籽粒為原料,結(jié)合小麥淀粉的物化性質(zhì),優(yōu)化和調(diào)整工藝條件,提高原料利用率,降低生產(chǎn)成本,探求一種高收得率小麥淀粉的制備方法是科研專家和本領域技術(shù)人員的長期追求。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有制備小麥淀粉的缺陷,以小麥籽粒為原料,將超聲、微波、高壓脈沖電場及生物酶解技術(shù)有機結(jié)合,同時提取小麥籽粒胚乳和麩皮中的淀粉,以最終提高小麥淀粉的收得率,并且添加功能性釀酒酵母發(fā)酵分離小麥淀粉得到的麩皮等副產(chǎn)品,可獲得大量還原型谷胱甘肽,大大提高了小麥淀粉的營養(yǎng)性、功能性和抗氧化性,提高了產(chǎn)品的儲藏性能,延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期,分離后的高密度酵母菌體,可做功能性食品及飼料添加劑,提高了原料利用率和產(chǎn)品附加值,降低了生產(chǎn)成本,為小麥淀粉加工過程中副產(chǎn)品的應用領域拓展了新的捷徑。為了達到上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:本發(fā)明首要目的是提供一種高收得率小麥淀粉的制備方法,包括如下步驟:1)凍干粉A的制備:將小麥籽粒置裝有0.02-0.04%碳酸氫鈉溶液的超聲波清洗機中,室溫下于300-500W、20-40KHz清洗3-5min,漂洗,瀝干,立即在溫度80-100℃微波加熱8-10min;然后在溫度為32-36℃、pH值為1.2-1.6的浸泡液中浸泡8-12h,料液比1:6-8,同時進行高壓脈沖電場處理,浸泡液含有質(zhì)量百分比濃度為0.4-1%的小麥凍干粉;取出經(jīng)浸泡的小麥籽粒,置-18--22℃冷凍5-10min,破碎至粒徑1-3mm,將破碎物放回浸泡液中,攪拌,調(diào)整浸泡液pH值為2.6-3.6,升溫至38-42℃,超聲分散20-60min;200-250目篩網(wǎng)過濾,用水沖洗篩上物1-3次得濾液,調(diào)節(jié)濾液pH值為5.6-6.5,靜置20-60min,于3000r/min,離心20-40min,去沉淀得淀粉漿液,濃縮、凍干、即得凍干粉A;2)凍干粉B的制備:取步驟1)篩上物,加入其質(zhì)量2-4倍的水,調(diào)整混合料液pH值為7,向混合料液中加入篩上物質(zhì)量0.2-0.4%的中性蛋白酶,于45-50℃酶解40-60min,酶解液超聲處理10-12min,300-350目篩網(wǎng)過濾,用水沖洗篩上物1-3次,濾液離心得沉淀,篩上物和上清液備用;加入與沉淀等質(zhì)量的酒精,攪拌混合20-40min,離心5-10min,如此重復三次,沉淀凍干即得凍干粉B;3)凍干粉C的制備:將步驟2)所述篩上物和上清液均勻混合,調(diào)整混合料液pH值為4.5-6.5,加入其質(zhì)量0.08-0.12%的復合酶,均勻混合,于50-60℃酶解20-40min,加入酶解液質(zhì)量15-25%的葡萄糖,充分溶解得發(fā)酵基質(zhì),待溫度降至28-30℃,保溫,加入發(fā)酵基質(zhì)質(zhì)量5-10%的釀酒酵母種子液進行發(fā)酵,通氣量6L/min,罐壓0.03MPa,500rpm,恒pH6.0條件下進行發(fā)酵培養(yǎng),發(fā)酵至30h時,一次性添加終濃度為25mmol/L的L-半胱氨酸,繼續(xù)發(fā)酵18-24h;發(fā)酵液離心分離得上清液,加入其質(zhì)量1-1.5%的小麥凍干粉,減壓濃縮、凍干即得凍干粉C;4)小麥淀粉的制備:將凍干粉A、凍干粉B和凍干粉C均勻混合即得小麥淀粉。進一步地,步驟1)所述微波加熱功率為1-3kW,頻率為2450MHz;進一步地,步驟1)所述高壓脈沖電場處理參數(shù)為:電場強度20-40kV/cm,脈沖時間300-500μs,脈沖頻率200-400Hz;進一步地,步驟1)所述攪拌轉(zhuǎn)速為:150-200r/min;進一步地,步驟1)和步驟2)所述超聲條件為:功率200-400W,頻率20-24KHz;進一步地,步驟2)所述離心條件為轉(zhuǎn)速2000-3000r/min,時間10-30min;進一步地,步驟3)所述復合酶的質(zhì)量組成為:纖維素酶:淀粉酶:脂肪酶:葡聚糖酶:戊聚糖酶:甘露糖酶:漆酶=4-6:2-4:2-4:1-3:1-3:1-2:1-2;進一步地,步驟1)、3)所述小麥凍干粉的制備方法,包括如下步驟:將小麥籽粒裝盤,于電場強度1-3kV/cm高壓靜電處理4-6min;接著在濃度為6-10mg/L的水楊酸溶液中室溫浸泡20-40min,同時在電場強度2-6kV/cm,脈沖時間50-100μs,脈沖頻率100-150Hz條件下進行高壓脈沖電場處理;漂洗、瀝干,于3-5℃靜置18-24h,然后依次在1-3℃冷藏2-4d,-3--5℃冷凍1-3d、-15--18℃冷凍10-15h,立即放在室外自然光照6-8h,凍干、粉碎即得小麥凍干粉;進一步地,步驟3)所述釀酒酵母種子液培養(yǎng)條件:取釀酒酵母斜面菌種一環(huán),接入裝有30mL搖瓶培養(yǎng)基的250mL搖瓶中150rpm,30℃培養(yǎng)30h得釀酒酵母種子液;所述搖瓶培養(yǎng)基質(zhì)量組成為:(NH4)2SO46g/L,葡萄糖35g/L,K2HPO4·3H2O3g/L,KH2PO40.5g/L,酵母粉11g/L,MnSO40.1g/L,KCL0.1g/L,F(xiàn)eSO40.1g/L,MgSO4·7H2O0.1g/L,余量為水,pH6.0;所述釀酒酵母菌株具體為釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)tlj2016,該菌株已于保藏于2016年7月15日中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心,保藏編號為CGMCCNo.12789,保藏地址:北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號,中國科學院微生物研究所,郵編100101;所述釀酒酵母tlj2016是從一株誘變菌株,經(jīng)過誘變后獲得的菌株tlj2016其葡萄糖耐受能力以及L-半胱氨酸耐受能力均得到提高,一方面在高濃度葡萄糖培養(yǎng)下能夠提高細胞密度,另一方面L-半胱氨酸耐受能力的提高將有利于GSH在胞內(nèi)大量合成,從而提高菌株大規(guī)模生產(chǎn)GSH的能力。上述方法制備小麥淀粉的收得率達73%以上。本發(fā)明另一目的是提供上述方法制備的小麥淀粉。有益效果:本發(fā)明以小麥籽粒為原料,將超聲、微波、高壓脈沖電場及生物酶解技術(shù)有機結(jié)合,最大限度地將小麥籽粒中的淀粉剝離、沉淀和分離,顯著地提高了淀粉的獲取量,進而提高了小麥淀粉的收得率,與現(xiàn)有方法相比,不僅同時提取了小麥籽粒胚乳和麩皮中的淀粉,而且在冷凍和凍干過程添加了小麥凍干粉,有效降低了小麥淀粉的低溫損失率,提高了小麥淀粉的收得率;并且以分離小麥淀粉后得到的麩皮等副產(chǎn)品為原料,經(jīng)復合酶酶解并加入葡萄糖得到高糖發(fā)酵基質(zhì),加入功能性釀酒酵母發(fā)酵,可獲取大量還原性谷胱甘肽,將其科學復配于小麥淀粉中可大大提高小麥淀粉的溶解性、營養(yǎng)性、功能性和抗氧化性,提高了產(chǎn)品的儲藏性能,延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期,分離后的高密度酵母菌體,可做功能性食品及飼料添加劑,提高了原料利用率和副產(chǎn)品附加值,降低了生產(chǎn)成本,為小麥淀粉加工過程中副產(chǎn)品的應用領域拓展了新的捷徑。理化指標檢測結(jié)果表明:與市售小麥淀粉相比,本發(fā)明制備的淀粉獲取量大,淀粉含量提高、產(chǎn)量大,收得率提高11.9%;酸價低,酸度降低15.66%;雜質(zhì)少,灰分含量降低2.94%;脂肪含量低,降低92.3%;蛋白含量低,降低69.6%;粗細均勻,細度提高1%;白度高,提高6.52%;粘度大,提高22.2%;斑點少,降低66.7%;質(zhì)量指標遠遠超過國家相關(guān)優(yōu)級淀粉的質(zhì)量標準,市售產(chǎn)品雖然合格,但是存在一定的質(zhì)量隱患,比如:脂肪含量過高,經(jīng)氧化會產(chǎn)生氧化味,導致酸價升高,不易食用,蛋白質(zhì)含量過高,副產(chǎn)品產(chǎn)品的價值降低,導致生產(chǎn)成本升高。,特別是酸度、蛋白、脂肪和斑點等級優(yōu)良,極大地提高了產(chǎn)品質(zhì)量口感,延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期,效果顯著,具有較好的先進性和實用性。衛(wèi)生指標檢測結(jié)果表明:與市售小麥淀粉相比,本發(fā)明制備的小麥淀粉采用超聲清洗、微波、高壓脈沖電場等技術(shù)處理原料小麥,不僅有效的殺滅了蟲卵等微生物,而且有效降低了重金屬含量和農(nóng)藥殘留量,大大提高了產(chǎn)品的食品安全性,延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期,市售產(chǎn)品雖然合格,但存在食品安全隱患,長期食用,會造成對人體的的積累性傷害??寡趸囼灡砻鳎罕景l(fā)明制備的小麥淀粉在不同溫度下的誘導時間是市售小麥淀粉的2-3倍,其氧化穩(wěn)定性較強,大大延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期。具體試驗效果見實施例4-8,具體技術(shù)原理如下:1)將小麥籽粒在碳酸氫鈉溶液中進行超聲清洗,不僅可殺死小麥表面籽粒蟲卵、去除農(nóng)藥殘留和重金屬離子,大大提高了小麥淀粉的食品安全性,更為重要的是軟化麥粒表皮,滲入部分碳酸氫鈉溶液,為后續(xù)微波加熱過程增強麥粒表皮、胚乳及胚芽的微膨化奠定了基礎;2)采用微波加熱可殺滅麥粒胚芽及胚乳中的植物酶的活性,切斷和抑制了后續(xù)浸泡過程中因為小麥種子吸水而萌發(fā),將胚乳中的淀粉、蛋白質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)自我轉(zhuǎn)化為萌發(fā)、長芽的能量,杜絕了因種子萌發(fā)、發(fā)芽而造成的小麥籽粒中的淀粉的損失,最大限度地保留了原始小麥籽粒中淀粉的含量,同時,微波加熱可實現(xiàn)麥粒的微膨化,加之碳酸氫鈉的少量滲透,促進了麥皮、胚芽、胚乳及其內(nèi)部大分子(淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素)之間的快速剝離;3)浸泡過程采用高壓脈沖電場處理,可加大麥皮、胚芽、胚乳及其內(nèi)部大分子(淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素)之間的間隙,提高麥皮通透性,加快吸水速度,縮短浸泡時間,防止浸泡過程中的雜菌感染,產(chǎn)生異味,保護環(huán)境;4)冷凍破碎可防止因高速剪切作用而造成瞬時高溫對蛋白質(zhì)的損失和變性;5)超聲分散可使破碎物均勻、穩(wěn)定的分散在浸泡液中,使得面筋蛋白最大化反應和凝聚,增強蛋白與淀粉的分離效果;6)本發(fā)明制備的小麥凍干粉將含有豐富抗凍基質(zhì)的小麥種子經(jīng)高壓靜電處理、高壓脈沖電場輔助水楊酸誘導、低溫分段脅迫處理和自然光照有機結(jié)合,使得本身含有抗凍基質(zhì)的活性種子在外界環(huán)境的脅迫和誘導下,抗凍基質(zhì)成分得到了最全面、最豐富的合成和積累,獲取了與小麥蛋白具有相同原料成分、結(jié)構(gòu)和物化性質(zhì)的同源抗凍蛋白,在混合液中加入小麥凍干粉,不僅可使乳漿液和上清液充分混合,在靜置過程促進乳狀液均一、穩(wěn)定,反應充分,更重要的是有效降低了淀粉的低溫損失率,提高了小麥淀粉的收得率。7)本發(fā)明制備的凍干粉C以分離小麥蛋白、淀粉后得到的麩皮為原料,經(jīng)復合酶酶解并加入葡萄糖得到高糖發(fā)酵基質(zhì),加入功能性釀酒酵母發(fā)酵,可獲取大量還原性谷胱甘肽,將其科學復配于小麥淀粉中可大大提高小麥淀粉的溶解性、營養(yǎng)性、功能性和抗氧化性,提高了產(chǎn)品的儲藏性能,延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期,分離后的高密度酵母菌體,可做功能性食品及飼料添加劑,提高了原料利用率和副產(chǎn)品附加值,為小麥淀粉加工過程中副產(chǎn)品的應用領域拓展了新的捷徑。需要說明的是本發(fā)明的技術(shù)效果是個工藝步驟及參數(shù)相互協(xié)同、相互作用的結(jié)果,并非簡單的工藝的疊加,各工藝的有機結(jié)合產(chǎn)生的效果遠遠超過各單一工藝功能和效果的疊加,具有較好的先進性和實用性。具體實施方式下面通過具體的實施方案敘述本發(fā)明。除非特別說明,本發(fā)明中所用的技術(shù)手段均為本領域技術(shù)人員所公知的方法。另外,實施方案應理解為說明性的,而非限制本發(fā)明的范圍,本發(fā)明的實質(zhì)和范圍僅由權(quán)利要求書所限定。對于本領域技術(shù)人員而言,在不背離本發(fā)明實質(zhì)和范圍的前提下,對這些實施方案中的物料成分和用量進行的各種改變或改動也屬于本發(fā)明的保護范圍。實施例1一種高收得率小麥淀粉的制備方法,包括如下步驟:1)凍干粉A的制備:將小麥籽粒置裝有0.03%碳酸氫鈉溶液的超聲波清洗機中,室溫下于400W、30KHz清洗4min,漂洗,瀝干,立即在溫度90℃微波加熱9min;然后在溫度為34℃、pH值為1.4的浸泡液中浸泡10h,料液比1:7,同時進行高壓脈沖電場處理,浸泡液含有質(zhì)量百分比濃度為0.7%的小麥凍干粉;取出經(jīng)浸泡的小麥籽粒,置-20℃冷凍8min,破碎至粒徑2mm,將破碎物放回浸泡液中,攪拌,調(diào)整浸泡液pH值為3.1,升溫至40℃,超聲分散40min;220目篩網(wǎng)過濾,用水沖洗篩上物2次得濾液,調(diào)節(jié)濾液pH值為5.8,靜置40min,于3000r/min,離心30min,去沉淀得淀粉漿液,濃縮、凍干、即得凍干粉A;2)凍干粉B的制備:取步驟1)篩上物,加入其質(zhì)量3倍的水,調(diào)整混合料液pH值為7,向混合料液中加入篩上物質(zhì)量0.3%的中性蛋白酶,于48℃酶解50min,酶解液超聲處理11min,330目篩網(wǎng)過濾,用水沖洗篩上物2次,濾液離心得沉淀,篩上物和上清液備用;加入與沉淀等質(zhì)量的酒精,攪拌混合30min,離心8min,如此重復三次,沉淀凍干即得凍干粉B;3)凍干粉C的制備:將步驟2)所述篩上物和上清液均勻混合,調(diào)整混合料液pH值為5.5,加入其質(zhì)量0.1%的復合酶,均勻混合,于55℃酶解30min,加入酶解液質(zhì)量20%的葡萄糖,充分溶解得發(fā)酵基質(zhì),待溫度降至29℃,保溫,加入發(fā)酵基質(zhì)質(zhì)量8%的釀酒酵母種子液進行發(fā)酵,通氣量6L/min,罐壓0.03MPa,500rpm,恒pH6.0條件下進行發(fā)酵培養(yǎng),發(fā)酵至30h時,一次性添加終濃度為25mmol/L的L-半胱氨酸,繼續(xù)發(fā)酵21h;發(fā)酵液離心分離得上清液,加入其質(zhì)量1.2%的小麥凍干粉,減壓濃縮、凍干即得凍干粉C;4)小麥淀粉的制備:將凍干粉A、凍干粉B和凍干粉C均勻混合即得小麥淀粉。步驟1)所述微波加熱功率為2kW,頻率為2450MHz;步驟1)所述高壓脈沖電場處理參數(shù)為:電場強度30kV/cm,脈沖時間400μs,脈沖頻率300Hz;步驟1)所述攪拌轉(zhuǎn)速為:180r/min;步驟1)和步驟2)所述超聲條件為:功率300W,頻率22KHz;步驟2)所述離心條件為轉(zhuǎn)速2500r/min,時間20min;步驟3)所述復合酶的質(zhì)量組成為:纖維素酶:淀粉酶:脂肪酶:葡聚糖酶:戊聚糖酶:甘露糖酶:漆酶=5:3:3:2:2:1.5:1.5;步驟1)、3)所述小麥凍干粉的制備方法,包括如下步驟:將小麥籽粒裝盤,于電場強度2kV/cm高壓靜電處理5min;接著在濃度為8mg/L的水楊酸溶液中室溫浸泡30min,同時在電場強度4kV/cm,脈沖時間80μs,脈沖頻率120Hz條件下進行高壓脈沖電場處理;漂洗、瀝干,于4℃靜置21h,然后依次在2℃冷藏3d,-4℃冷凍2d、-16℃冷凍12h,立即放在室外自然光照7h,凍干、粉碎即得小麥凍干粉;步驟3)所述釀酒酵母種子液培養(yǎng)條件:取釀酒酵母tlj2016斜面菌種一環(huán),接入裝有30mL搖瓶培養(yǎng)基的250mL搖瓶中150rpm,30℃培養(yǎng)30h得釀酒酵母種子液;所述搖瓶培養(yǎng)基質(zhì)量組成為:(NH4)2SO46g/L,葡萄糖35g/L,K2HPO4·3H2O3g/L,KH2PO40.5g/L,酵母粉11g/L,MnSO40.1g/L,KCL0.1g/L,F(xiàn)eSO40.1g/L,MgSO4·7H2O0.1g/L,余量為水,pH6.0;上述方法制備小麥淀粉的收得率達75%。實施例2一種高收得率小麥淀粉的制備方法,包括如下步驟:1)凍干粉A的制備:將小麥籽粒置裝有0.02%碳酸氫鈉溶液的超聲波清洗機中,室溫下于300W、20KHz清洗3min,漂洗,瀝干,立即在溫度80℃微波加熱8min;然后在溫度為32℃、pH值為1.2的浸泡液中浸泡8h,料液比1:6,同時進行高壓脈沖電場處理,浸泡液含有質(zhì)量百分比濃度為0.4%的小麥凍干粉;取出經(jīng)浸泡的小麥籽粒,置-18℃冷凍5min,破碎至粒徑1mm,將破碎物放回浸泡液中,攪拌,調(diào)整浸泡液pH值為2.6,升溫至38℃,超聲分散20min;200目篩網(wǎng)過濾,用水沖洗篩上物1次得濾液,調(diào)節(jié)濾液pH值為5.6,靜置20min,于3000r/min,離心20min,去沉淀得淀粉漿液,濃縮、凍干、即得凍干粉A;2)凍干粉B的制備:取步驟1)篩上物,加入其質(zhì)量2倍的水,調(diào)整混合料液pH值為7,向混合料液中加入篩上物質(zhì)量0.2%的中性蛋白酶,于45℃酶解40min,酶解液超聲處理10min,300目篩網(wǎng)過濾,用水沖洗篩上物1次,濾液離心得沉淀,篩上物和上清液備用;加入與沉淀等質(zhì)量的酒精,攪拌混合20min,離心5min,如此重復三次,沉淀凍干即得凍干粉B;3)凍干粉C的制備:將步驟2)所述篩上物和上清液均勻混合,調(diào)整混合料液pH值為4.5,加入其質(zhì)量0.08%的復合酶,均勻混合,于50℃酶解20min,加入酶解液質(zhì)量15%的葡萄糖,充分溶解得發(fā)酵基質(zhì),待溫度降至28℃,保溫,加入發(fā)酵基質(zhì)質(zhì)量5%的釀酒酵母種子液進行發(fā)酵,通氣量6L/min,罐壓0.03MPa,500rpm,恒pH6.0條件下進行發(fā)酵培養(yǎng),發(fā)酵至30h時,一次性添加終濃度為25mmol/L的L-半胱氨酸,繼續(xù)發(fā)酵18h;發(fā)酵液離心分離得上清液,加入其質(zhì)量1%的小麥凍干粉,減壓濃縮、凍干即得凍干粉C;4)小麥淀粉的制備:將凍干粉A、凍干粉B和凍干粉C均勻混合即得小麥淀粉。步驟1)所述微波加熱功率為1kW,頻率為2450MHz;步驟1)所述高壓脈沖電場處理參數(shù)為:電場強度20kV/cm,脈沖時間300μs,脈沖頻率200Hz;步驟1)所述攪拌轉(zhuǎn)速為:150r/min;步驟1)和步驟2)所述超聲條件為:功率200W,頻率20KHz;步驟2)所述離心條件為轉(zhuǎn)速2000r/min,時間10min;步驟3)所述復合酶的質(zhì)量組成為:纖維素酶:淀粉酶:脂肪酶:葡聚糖酶:戊聚糖酶:甘露糖酶:漆酶=4:2:2:1:1:1:1;步驟1)、3)所述小麥凍干粉的制備方法,包括如下步驟:將小麥籽粒裝盤,于電場強度1kV/cm高壓靜電處理4min;接著在濃度為6mg/L的水楊酸溶液中室溫浸泡20min,同時在電場強度2kV/cm,脈沖時間50μs,脈沖頻率100Hz條件下進行高壓脈沖電場處理;漂洗、瀝干,于3-5℃靜置18-24h,然后依次在1℃冷藏2d,-3℃冷凍1d、-15℃冷凍10h,立即放在室外自然光照6h,凍干、粉碎即得小麥凍干粉;步驟3)所述釀酒酵母種子液培養(yǎng)條件:取釀酒酵母斜面菌種一環(huán),接入裝有30mL搖瓶培養(yǎng)基的250mL搖瓶中150rpm,30℃培養(yǎng)30h得釀酒酵母種子液;所述搖瓶培養(yǎng)基質(zhì)量組成為:(NH4)2SO46g/L,葡萄糖35g/L,K2HPO4·3H2O3g/L,KH2PO40.5g/L,酵母粉11g/L,MnSO40.1g/L,KCL0.1g/L,F(xiàn)eSO40.1g/L,MgSO4·7H2O0.1g/L,余量為水,pH6.0;上述方法制備小麥淀粉的收得率達74%。實施例3一種高收得率小麥淀粉的制備方法,包括如下步驟:1)凍干粉A的制備:將小麥籽粒置裝有0.04%碳酸氫鈉溶液的超聲波清洗機中,室溫下于500W、40KHz清洗5min,漂洗,瀝干,立即在溫度100℃微波加熱10min;然后在溫度為36℃、pH值為1.6的浸泡液中浸泡12h,料液比1:8,同時進行高壓脈沖電場處理,浸泡液含有質(zhì)量百分比濃度為1%的小麥凍干粉;取出經(jīng)浸泡的小麥籽粒,置-22℃冷凍10min,破碎至粒徑3mm,將破碎物放回浸泡液中,攪拌,調(diào)整浸泡液pH值為3.6,升溫至42℃,超聲分散60min;250目篩網(wǎng)過濾,用水沖洗篩上物3次得濾液,調(diào)節(jié)濾液pH值為6.5,靜置60min,于3000r/min,離心40min,去沉淀得淀粉漿液,濃縮、凍干、即得凍干粉A;2)凍干粉B的制備:取步驟1)篩上物,加入其質(zhì)量4倍的水,調(diào)整混合料液pH值為7,向混合料液中加入篩上物質(zhì)量0.4%的中性蛋白酶,于50℃酶解60min,酶解液超聲處理12min,350目篩網(wǎng)過濾,用水沖洗篩上物3次,濾液離心得沉淀,篩上物和上清液備用;加入與沉淀等質(zhì)量的酒精,攪拌混合40min,離心10min,如此重復三次,沉淀凍干即得凍干粉B;3)凍干粉C的制備:將步驟2)所述篩上物和上清液均勻混合,調(diào)整混合料液pH值為6.5,加入其質(zhì)量0.12%的復合酶,均勻混合,于60℃酶解40min,加入酶解液質(zhì)量25%的葡萄糖,充分溶解得發(fā)酵基質(zhì),待溫度降至30℃,保溫,加入發(fā)酵基質(zhì)質(zhì)量10%的釀酒酵母種子液進行發(fā)酵,通氣量6L/min,罐壓0.03MPa,500rpm,恒pH6.0條件下進行發(fā)酵培養(yǎng),發(fā)酵至30h時,一次性添加終濃度為25mmol/L的L-半胱氨酸,繼續(xù)發(fā)酵24h;發(fā)酵液離心分離得上清液,加入其質(zhì)量1.5%的小麥凍干粉,減壓濃縮、凍干即得凍干粉C;4)小麥淀粉的制備:將凍干粉A、凍干粉B和凍干粉C均勻混合即得小麥淀粉。步驟1)所述微波加熱功率為3kW,頻率為2450MHz;步驟1)所述高壓脈沖電場處理參數(shù)為:電場強度40kV/cm,脈沖時間500μs,脈沖頻率400Hz;步驟1)所述攪拌轉(zhuǎn)速為:200r/min;步驟1)和步驟2)所述超聲條件為:功率400W,頻率24KHz;步驟2)所述離心條件為轉(zhuǎn)速3000r/min,時間30min;步驟3)所述復合酶的質(zhì)量組成為:纖維素酶:淀粉酶:脂肪酶:葡聚糖酶:戊聚糖酶:甘露糖酶:漆酶=6:4:4:3:3:2:2;步驟1)、3)所述小麥凍干粉的制備方法,包括如下步驟:將小麥籽粒裝盤,于電場強度3kV/cm高壓靜電處理6min;接著在濃度為10mg/L的水楊酸溶液中室溫浸泡40min,同時在電場強度6kV/cm,脈沖時間100μs,脈沖頻率150Hz條件下進行高壓脈沖電場處理;漂洗、瀝干,于5℃靜置24h,然后依次在3℃冷藏4d,-5℃冷凍3d、-18℃冷凍15h,立即放在室外自然光照8h,凍干、粉碎即得小麥凍干粉;步驟3)所述釀酒酵母種子液培養(yǎng)條件:取釀酒酵母斜面菌種一環(huán),接入裝有30mL搖瓶培養(yǎng)基的250mL搖瓶中150rpm,30℃培養(yǎng)30h得釀酒酵母種子液;所述搖瓶培養(yǎng)基質(zhì)量組成為:(NH4)2SO46g/L,葡萄糖35g/L,K2HPO4·3H2O3g/L,KH2PO40.5g/L,酵母粉11g/L,MnSO40.1g/L,KCL0.1g/L,F(xiàn)eSO40.1g/L,MgSO4·7H2O0.1g/L,余量為水,pH6.0;上述方法制備小麥淀粉的收得率達73%。實施例4本發(fā)明制備的小麥淀粉的質(zhì)量指標檢測以本發(fā)明實施例1制備的小麥淀粉和市售相同生產(chǎn)日期的小麥淀粉分別作為試驗組和對照組,按照《GB/T8883-2008食用小麥淀粉》及相關(guān)標準檢測其質(zhì)量指標,結(jié)果如表1、2表1小麥淀粉理化質(zhì)量指標檢測結(jié)果以上試驗結(jié)果表明:與市售小麥淀粉相比,本發(fā)明制備的淀粉獲取量大,淀粉含量提高、產(chǎn)量大,收得率提高11.9%;酸價低,酸度降低15.66%;雜質(zhì)少,灰分含量降低2.94%;脂肪含量低,降低92.3%;蛋白含量低,降低69.6%;粗細均勻,細度提高1%;白度高,提高6.52%;粘度大,提高22.2%;斑點少,降低66.7%;質(zhì)量指標遠遠超過國家相關(guān)優(yōu)級淀粉的質(zhì)量標準,市售產(chǎn)品雖然合格,但是存在一定的質(zhì)量隱患,比如:脂肪含量過高,經(jīng)氧化會產(chǎn)生氧化味,導致酸價升高,不易食用,蛋白質(zhì)含量過高,副產(chǎn)品產(chǎn)品的價值降低,導致生產(chǎn)成本升高。,特別是酸度、蛋白、脂肪和斑點等級優(yōu)良,極大地提高了產(chǎn)品質(zhì)量口感,延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期,效果顯著,具有較好的先進性和實用性。表2小麥淀粉衛(wèi)生質(zhì)量指標檢測結(jié)果項目試驗組對照組二氧化硫/(mg/kg)216砷(以As計)(mg/kg)無0.2鉛(以Pb計)(mg/kg)無0.3大腸桿菌/(MPN/100g)無無霉菌/(CFU/g)無18以上結(jié)果表明:與市售小麥淀粉相比,本發(fā)明制備的小麥淀粉采用超聲清洗、微波、高壓脈沖電場等技術(shù)處理原料小麥,不僅有效的殺滅了蟲卵等微生物,而且有效降低了重金屬含量和農(nóng)藥殘留量,大大提高了產(chǎn)品的食品安全性,延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期,市售產(chǎn)品雖然合格,但存在食品安全隱患,長期食用,會造成對人體的的積累性傷害。需要說明的是:本發(fā)明實施例2-3制備的小麥淀粉同樣具有上述試驗效果,各實施例之間及與上述試驗效果差異性不大。實施例5本發(fā)明小麥淀粉的抗氧化性試驗以本發(fā)明實施例1制備的小麥淀粉和市售相同生產(chǎn)日期的小麥淀粉為樣品,檢測小麥淀粉的氧化穩(wěn)定性,檢測結(jié)果如表3。檢測方法:采用743Rancimat油脂氧化穩(wěn)定儀,分別測定2種小麥淀粉在110、120、130℃時的誘導期(inductionperiod)。測定條件:樣品用量(3.0±0.01)g;空氣流量2.0L/h;向測量池中加入60mL蒸餾水;達到設定溫度開始測定。表3:小麥淀粉誘導期在不同溫度下的檢測結(jié)果(OSI/h)項目110℃120℃130℃本發(fā)明34.6219.3611.23市售15.087.463.55以上結(jié)果表明:本發(fā)明制備的小麥淀粉在不同溫度下的誘導時間是市售小麥淀粉的2-3倍,其氧化穩(wěn)定性較強,大大延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期。需要說明的是:本發(fā)明實施例2-3制備的小麥淀粉同樣具有上述試驗效果,各實施例之間與上述試驗效果差異性不大。實施例6高糖條件下釀酒酵母tlj2016發(fā)酵產(chǎn)GSH能力實驗(1)搖瓶培養(yǎng)取tlj2016斜面菌種一環(huán),接入裝有30mL搖瓶培養(yǎng)基的250mL搖瓶中150rpm,30℃培養(yǎng)30h得種子液;所述搖瓶培養(yǎng)基質(zhì)量組成為:(NH4)2SO46g/L,葡萄糖35g/L,K2HPO4·3H2O3g/L,KH2PO40.5g/L,酵母粉11g/L,MnSO40.1g/L,KCL0.1g/L,F(xiàn)eSO40.1g/L,MgSO4·7H2O0.1g/L,余量為水,pH6.0;(2)5L發(fā)酵罐培養(yǎng)將種子液按10%接種量,接入裝有3L發(fā)酵培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中,30℃,通氣量6L/min,罐壓0.03MPa,500rpm,恒pH6.0條件下進行發(fā)酵培養(yǎng),發(fā)酵至30h時,一次性添加終濃度為25mmol/L的L-半胱氨酸,總發(fā)酵時間為50h;所述發(fā)酵培養(yǎng)基質(zhì)量組成為:(NH4)2SO410g/L,葡萄糖100g/L,K2HPO4·3H2O8g/L,KH2PO40.5g/L,酵母粉11g/L,MnSO40.1g/L,KCL0.1g/L,F(xiàn)eSO40.1g/L,MgSO4·7H2O0.1g/L,余量為水,pH6.0;發(fā)酵結(jié)束后,測定發(fā)酵液中GSH的含量為3308mg/L.實施例7釀酒酵母tlj2016L-半胱氨酸耐受力實驗將出發(fā)菌株以及tlj2016斜面菌種各一環(huán),分別接入裝有30mL搖瓶培養(yǎng)基的250mL搖瓶中150rpm,30℃培養(yǎng)進行培養(yǎng),在培養(yǎng)至12h時,向搖瓶中加入不同終濃度的L-半胱氨酸,再培養(yǎng)10h,測定細胞干重,結(jié)果表4、5;搖瓶培養(yǎng)基(g/L):(NH4)2SO46、葡萄糖20、K2HPO4·3H2O3、KH2PO40.5、酵母粉11、MnSO40.1、KCL0.1、FeSO40.1、MgSO4·7H2O0.1,pH6.0;表4:出發(fā)菌株L-半胱氨酸耐受力L-半胱氨酸濃度mmol/L0510152040出發(fā)菌株干重g/L22.615.710.24.32.20.8GSH濃度(mg/L)35.646.743.240.737.925.3表5tlj2016L-半胱氨酸耐受力L-半胱氨酸濃度mmol/L0510152040tlj2016干重g/L25.728.523.621.220.618.7GSH濃度(mg/L)73.298.3113.5121.7127.5135.8從表4、5的結(jié)果可以看出,對于出發(fā)菌株,培養(yǎng)基中添加L-半胱氨酸,細胞停止生長,并且開始自溶,導致GSH增長率隨著L-半胱氨酸濃度的升高而降低;而低濃度L-半胱氨酸下,tlj2016仍能夠緩慢生長,隨著L-半胱氨酸濃度的提高,tlj2016菌株的細胞干重緩慢下降,而GSH濃度持續(xù)增長,這一結(jié)果將有利于GSH生產(chǎn)過程中通過添加前體氨基酸-L-半胱氨酸提促進GSH的生產(chǎn)。實施例8釀酒酵母tlj2016耐鹽能力實驗取tlj2016菌液1mL接種菌種于含有不同NaCl濃度的(含量梯度為0%、2%、5%、10%、15%、18%)的10mLYPD液體培養(yǎng)基(pH=6.5),置于30℃下分別培養(yǎng)24h,每個處理3個重復。各取1ml樣品菌液于9ml生理鹽水中混勻,制備稀釋度溶液,取0.1ml稀釋液于YPD固體平板中涂布,于30℃生化培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)36小時(每個稀釋度做3個平行)記錄計算平板上的菌數(shù)個數(shù)。結(jié)果見表6,可知該菌的耐鹽濃度為18%,說明tlj2016不僅可以在常規(guī)環(huán)境中生存,在高鹽條件下依然具有活力,可應用于醬油、腌制品等高鹽食品加工過程中耗糖產(chǎn)谷胱甘肽。表6耐鹽能力檢測(×107cfu/ml)當前第1頁1 2 3