本發(fā)明屬于食品領(lǐng)域，具體涉及一種芡實淀粉與谷蛋白的同時提取方法。

背景技術(shù)：

1、芡實是(euryaleferox)是大型浮葉型水生植物芡(euryaleferox?salisb.)的成熟種仁，俗稱“雞頭米”，在中國作為藥食兼用食材有上千年歷史。芡實中富含淀粉(77.5％-78.1％)、蛋白質(zhì)(9.96％)，其營養(yǎng)成分與小麥、大米等谷物類似，屬淀粉基食材。蛋白質(zhì)是芡實中的第二大營養(yǎng)組分，主要是由30％的水溶性蛋白質(zhì)和70％的水不溶性谷蛋白組成。

2、有文獻報道，芡實淀粉具有難糊化、易老化，以及低gi(血糖生成指數(shù))等特性，表明芡實在低gi食品開發(fā)方面具有一定潛力。借助電子掃描顯微鏡(scanning?electronmicroscope，sem)，發(fā)現(xiàn)芡實淀粉屬于超小顆粒淀粉(1-3μm)，且以高度聚合的球形復(fù)粒結(jié)構(gòu)(直徑10～50μm)存在(圖1)。這種“小顆粒、超聚合”的復(fù)粒結(jié)構(gòu)在其他作物中尚未發(fā)現(xiàn)，屬于芡實淀粉所獨有的性質(zhì)。此外，這種復(fù)粒結(jié)構(gòu)是由小顆粒的芡實淀粉與蛋白質(zhì)共同形成的，蛋白質(zhì)分布在淀粉顆粒表面，像粘合劑一樣，將淀粉顆粒緊密堆砌在一起。而且，這種復(fù)粒結(jié)構(gòu)采用普通的粉碎方法難以破壞。

3、芡實作為一種淀粉基食藥兼用材料，在研究其功能性質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)時，必然要涉及到將其中的淀粉和蛋白質(zhì)進行分離提取。目前，淀粉的提取一般采用的是堿法，利用堿液將蛋白質(zhì)溶解去除后，經(jīng)反復(fù)水洗后就可以得到純度較高的淀粉。但是，由于芡實淀粉的超聚合復(fù)粒結(jié)構(gòu)(圖1)，堿液無法完全快速溶解復(fù)粒中大部分蛋白質(zhì)，因此，堿法并不適合芡實淀粉的提取，很難提取到高純度的芡實淀粉。正是基于對芡實粉中淀粉顆粒與蛋白質(zhì)的復(fù)粒結(jié)構(gòu)的充分認識，我們曾經(jīng)采用蛋白酶法得到高純度的芡實原淀粉顆粒(對照材料1：一種單顆粒芡實原淀粉及相關(guān)產(chǎn)品的酶法同步加工方法(zl?201910675791.0))，該方法的主要原理是利用蛋白酶將芡實粉中的蛋白質(zhì)水解，再采用差速離心得到單顆粒的芡實淀粉。但是因為蛋白質(zhì)已經(jīng)被蛋白酶水解了，因此就不能用來提取芡實谷蛋白。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明將球磨處理與酶解相結(jié)合，利用淀粉和蛋白質(zhì)兩種物質(zhì)的密度差異，提供了一種芡實淀粉與谷蛋白的同時提取方法，可同時從芡實粉中提取得到高純度的芡實淀粉和谷蛋白。

2、本發(fā)明芡實淀粉與谷蛋白的同時提取方法，包括如下步驟：

3、(1)芡實預(yù)處理：取適量芡實種仁，粉碎，過40-60目篩網(wǎng)，得到芡實粉；

4、(2)球磨處理：將芡實粉用行星式球磨機進行球磨處理，具體處理條件為：研磨球為4-8mm瑪瑙球，原料與研磨球質(zhì)量比例為1:20，球磨機轉(zhuǎn)速200-300r/min，處理時間為10-30min；

5、(3)加水浸泡：將球磨處理后的芡實粉加水配制成質(zhì)量濃度10％-20％的芡實粉懸浮液，浸泡10-30min；

6、(4)高速均質(zhì)處理：將芡實粉懸浮液每隔1min以20000-30000rpm高速均質(zhì)處理20-30秒，連續(xù)處理5-6次；

7、(5)低速離心分離：將均質(zhì)后的芡實粉懸浮液低速離心(150-200rpm，1-3min)，收集上層溶液；

8、(6)沉淀加水浸泡，重復(fù)(3)-(5)步驟2-3次；

9、(7)高速離心分離：合并(5)和(6)中獲得的上層溶液，高速離心(4000rpm，5min)，所得沉淀于40-50℃下烘干，即可得到芡實淀粉；

10、(8)酶解純化：向(5)和(6)中所得沉淀中加入適量水，85-95℃下加熱處理10-30min，取出，冷卻至50-70℃時，加入溶液總量0.2％-0.5％的α-淀粉酶，酶解1-2h；酶解結(jié)束后，95℃滅酶處理10-15min，低溫離心(5000-8000rpm，5-10min，10℃)，沉淀水洗2-3次，離心后，取沉淀冷凍干燥，即可得到高純度的芡實谷蛋白。

11、本發(fā)明中，低速離心主要分離的是芡實淀粉和蛋白質(zhì)，高速離心分離的是芡實淀粉和水。

12、本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

13、本發(fā)明以芡實種仁為原料，采用上述方法，可將芡實粉中的淀粉和谷蛋白進行同時分離，所得到的芡實淀粉中85％以上粒徑降至1μm以內(nèi)(表1)，為超微芡實淀粉(圖3)，樣品提取率80％以上，純度95％以上。所得芡實谷蛋白，樣品提取率為85％以上，純度90％以上。本方法與傳統(tǒng)的堿法相比，不涉及酸堿性、腐蝕性化學(xué)試劑，條件溫和，屬于綠色、環(huán)保方法。

技術(shù)特征：

1.一種芡實淀粉與谷蛋白的同時提取方法，其特征在于包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種芡實淀粉與谷蛋白的同時提取方法，包括以下步驟：芡實種仁預(yù)處理、球磨處理、加水浸泡、高速均質(zhì)處理、低速離心分離、高速離心分離和酶解純化等工藝環(huán)節(jié)。本方法可將芡實粉中的大部分的淀粉和谷蛋白同時分離提取，所得到的芡實淀粉中85％以上粒徑降至1μm以內(nèi)，為超微芡實淀粉，樣品提取率80％以上，純度95％以上。所得芡實谷蛋白，樣品提取率為85％以上，純度90％以上。本方法與傳統(tǒng)的堿法相比，不涉及酸堿性、腐蝕性化學(xué)試劑，條件溫和，屬于綠色、環(huán)保方法。

技術(shù)研發(fā)人員：張汆,霍越,劉洋,石玉琪,陳娟,吳保林,陳志宏
受保護的技術(shù)使用者：滁州學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10