本发明涉及小麦深加工,尤其涉及一步法制备小麦蛋白粉和葡萄糖的工艺方法。
背景技术:
1、小麦是四大农作物,是世界人民的入口粮食,小麦颗粒结构及成份特点和玉米不同,从小麦部位组成上看,麸皮占13%、胚芽比较小占2%,胚乳占85%,小麦胚乳的占比是所有谷物中占比最大的,胚乳也是深加工的有效成份。从小麦的化学成份组成上看,淀粉含量与玉米的淀粉含量相当在62-64%,按淀粉颗粒大小分为a、b、c三种小麦淀粉,三种淀粉的糊化特点大不相同,β_葡萄糖(水溶性)、戊聚糖、纤维、脂肪、灰份、磷、钙等成份含量不同。
2、小麦和其他谷物相比最大的特点是蛋白含量因不同地区和品种相差较大,低蛋白小麦含量10-12%,中蛋白小麦含量13-15%,高蛋白小麦含量>15%,并且,小麦蛋白有15-20%为水溶性蛋白,80-85%为面筋,其中,麦谷蛋白具有延展性,麦胶蛋白具有弹性,与水形成网络结构,吸水性和弹性比较大,在工艺上小麦蛋白与糖分离困难,小麦复杂的化学成份,成为小麦粉制糖过程中无法过滤分离糖液,无法提取小麦蛋白的难题。
3、传统的小麦粉生产发酵用葡萄糖的工艺是湿法分离谷朊粉,传统小麦粉制糖行业中,需要增加大量的分离设备将小麦粉进行物理分离,分离成小麦a淀粉和b淀粉,小麦a淀粉利用双酶法生产糖,小麦b淀粉由于双酶法水解困难,做为饲料的原料使用。造成了工艺的复杂和小麦b淀粉的浪费。因此,传统工艺中小麦淀粉分离设备投资大,工艺流程长,运营成本高,能耗巨大,没有被回收的小麦粉可溶蛋白(15-20%),进入了污水系统,增大了污水的处理量,还造成了小麦蛋白的浪费。
技术实现思路
1、为了将a、b小麦淀粉全部利用,避免小麦淀粉分离设备的巨大投资成本,本发明提供了一步法制备小麦蛋白粉和葡萄糖的工艺方法,包括:
2、将商品小麦进行润麦处理后,将小麦粉和麸皮、小麦胚芽进行机械分离,然后进一步筛理去除麸皮和小麦胚芽,将筛理后的小麦粉与水混合调浆,形成悬浊液物料;将所述悬浊液物料与含有淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶的复合酶混合,制得浸泡物料;然后将所述浸泡物料与液化酶混合后喷射液化,制得中间物料;而后对所述中间物料真空抽滤,收集滤液加入糖化酶进行糖化后制得葡萄糖,真空抽滤后的滤饼烘干后制得小麦蛋白粉。
3、本发明通过上述工艺,将a、b小麦淀粉全部利用,用于生产微生物发酵用的葡萄糖,小麦淀粉利用率高,饲料级蛋白收率高,蛋白含量高达70%以上,非常适合水产饲料使用。相比传统的工艺,本发明不用投资小麦粉分离设备,直接进入制糖工序,生产灵活,可溶性蛋白进入葡萄糖中,为微生物发酵提供了优质的氮源,整个生产过程中无污水产生,环保绿色,能耗低、运营成本低,实现了一步法提取小麦蛋白粉以及生产发酵用葡萄糖的技术目的。
4、本发明所述筛理后的小麦粉含有小麦a淀粉和小麦b淀粉。
5、在一些实施方案中,以商品小麦为原料,经过润麦、研磨、筛理去除小麦麸皮和小麦胚芽后得到筛理后的小麦粉。
6、在一些实施方案中,所述葡萄糖用于发酵生产。
7、在一些实施方案中,所述调浆中,小麦粉与水的重量比为3:7~8。
8、在一些实施方案中,所述调浆中,搅拌速度为75~200rpm。
9、在一些实施方案中,所述调浆中水的温度为40℃~60℃。
10、在一些实施方案中,所述复合酶中,淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶的重量比为1:(0.3~0.8):(0.1~0.5)。
11、在一些实施方案中,所述复合酶中,淀粉酶的酶活为50000u/ml以上,蛋白酶的酶活为30000u /ml以上,脂肪酶的酶活为10000 u /ml以上;所述复合酶的添加量为所述悬浊液物料质量的万分之三至万分之八。
12、在上述复合酶的配比以及复合酶的加入量时,才能够保证同步制得品质优异的小麦蛋白粉和葡萄糖。
13、在一些实施方案中,所述液化酶的酶活为100000u/ml以上;所述液化酶的添加量为所述浸泡物料质量的万分之一至万分之五。
14、在一些实施方案中,所述喷射液化之后,加入硫酸调节ph值至5~6,然后在100℃~105℃下保温1.5h以上,制得中间物料。
15、在一些实施方案中,所述中间物料真空抽滤后,将滤液冷却至60℃以下,调节ph值至4~5,加入酶活为150000u/ml以上的糖化酶进行糖化后,真空抽滤收集滤液即为葡萄糖。
16、在一些实施方案中,真空抽滤后的滤饼溶于水后,二次真空抽滤,获得的二次滤饼烘干后制得小麦蛋白粉。
17、在一些实施方案中,所述筛理后的小麦粉为含有次粉的小麦粉或去除次粉的小麦粉。
18、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
19、相比以传统小麦粉为原料生产葡萄糖的工艺,本发明的工艺方法成功的将小麦粉中的蛋白和淀粉进行了分离,减少了小麦粉分离设备的投资,更为节省水、电、蒸汽用量,且无污水处理和废气排放,小麦a、b淀粉全部利用,降低了粮耗,大大降低了生产成本。本发明有效的分离出了小麦粉中的大部分蛋白,并产出高蛋白含量的产品,可溶性蛋白进入葡萄糖中成为微生物发酵的优质氮源。
1.一步法制备小麦蛋白粉和葡萄糖的工艺方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的工艺方法,其特征在于,所述筛理后的小麦粉含有小麦a淀粉和小麦b淀粉。
3.根据权利要求1所述的工艺方法,其特征在于,所述调浆中,小麦粉与水的重量比为3:7-8。
4.根据权利要求1所述的工艺方法,其特征在于,所述复合酶中,淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶的重量比为1:(0.3~0.8):(0.1~0.5)。
5.根据权利要求4所述的工艺方法,其特征在于,所述复合酶中,淀粉酶的酶活为50000u/ml以上,蛋白酶的酶活为30000u /ml以上,脂肪酶的酶活为10000 u /ml以上;所述复合酶的添加量为所述悬浊液物料质量的万分之三至万分之八。
6.根据权利要求1所述的工艺方法,其特征在于,所述液化酶的酶活为100000u/ml以上;所述液化酶的添加量为所述浸泡物料质量的万分之一至万分之五。
7.根据权利要求1所述的工艺方法,其特征在于,所述喷射液化之后,加入硫酸调节ph值至5~6,然后在100℃~105℃下保温1.5h以上,制得中间物料。
8.根据权利要求1所述的工艺方法,其特征在于,所述中间物料真空抽滤后,将滤液冷却至60℃以下,调节ph值至4~5,加入酶活为150000u/ml以上的糖化酶进行糖化后,真空抽滤收集滤液即为葡萄糖。
9.根据权利要求1所述的工艺方法,其特征在于,真空抽滤后的滤饼溶于水后,二次真空抽滤,获得的二次滤饼烘干后制得小麦蛋白粉。
10.根据权利要求1所述的工艺方法,其特征在于,所述筛理后的小麦粉为含有次粉的小麦粉或去除次粉的小麦粉。