稻米淀粉提取工艺研究进展
大米淀粉的特性、提取、应用现状
大米淀粉的特性、提取、应用现状钟智原( 广西工学院鹿山学院、生物资源系食品101,广西柳州市 545616) 摘要:大米是中国人最常见的一种主要粮食,而在大米的组成成分中淀粉的含量占了高达80%左右,是人们食用大米从中提取的营养成分中最主要的一种。
而现今如何更加有效地利用大米尤其是其中的淀粉是人们最近研究的热点。
简单介绍了大米淀粉的性质、生产技术,并且对大米淀粉的应用也做了简单的介绍。
关键词:大米;淀粉;特性;提取;应用;种类中图分类号:TS231文献标志码:A引言大米中的主要成分是淀粉,含量高达80%左右,淀粉工业的三大原料是玉米、小麦和马铃薯,大米淀粉只占13%,不到玉米的一半,列第4位。
大米淀粉在所有商业淀粉中,颗粒度最小,粒径约为3μm~8μm,其形状多数呈不规则的多角形,且棱角显著。
大米淀粉作为世界型可再生资源,凭借着其特有的物理化学性质在很多领域当中得到广泛的应用,也对很多传统的非可再生资源起到了很好的代替作用,具有很好的市场前景。
稻谷籽粒主要以淀粉的形式储藏能量。
糙米含淀粉约80%,居粮食的首位,是一种优质的氮源。
淀粉为白色粉末状物质,密度为1.5 g/cm3,不溶于水,在水中沉淀,故名淀粉。
稻米中的淀粉通常称为大米淀粉。
大米淀粉含有较低水平的脂质和矿物质,与淀粉结合的脂质是极性脂质。
淀粉中含有磷和氮。
磷以磷脂的形式存在。
大米淀粉中的氮含量水平较低,一部分来自于脂质,另一部分可能来自于蛋白质或是淀粉合成过程中酶的残余。
这些次要的成分在大米淀粉中的含量很少,却可以而且确实影响粉的特性。
1 大米淀粉的特性大米淀粉本质上是a-D-葡萄糖的多聚体。
以化学观点看,可以分为两种类型的多聚体,一种是直链形的多聚体——直链淀粉,另一种是高分支形的多聚体——支链淀粉。
1.1大米直链淀粉和支链淀粉的物化特性由于大米直链淀粉和支链淀粉的结构有很大的差别,其物理、化学性质也迥然不同,如同表1所示。
表1 直链淀粉和支链淀粉的物化特性特性碘结合能力/%碘蓝值A(680nm)30℃膨润度/ml·g-1沉降系数估计分子量/×106β-淀粉酶局限性/%链长葡萄糖单位1mol/LKOH0.15mol/LKOHS020WS020DMSO直链淀粉15.4~20.2 0.80 ~1.06 5.5~202 94~242 3.5~5.8 2.0 5.4 5.9 1.4 1.6 83~99 未测支链淀粉糯性米0.07~0.86 0.00~0.007 47~158 未测28~500 未测未测49~50 20~28 非糯性米0.37~3.30 0.04~0.29 8~168 172~221 30~1400 111 170 200 410 49~58 20~291.2大米直链淀粉和支链淀粉的分离将大米淀粉分离成直链淀粉和支链淀粉,常用以下两种方法:(1)将大米淀粉加热到略超过其凝胶温度,可以有选择地滤取直链淀粉。
生物技术改良稻米淀粉品质的进展
,
D n aja , Lu Aii i ana e g Xi in o i qu ,Lu Hu iin ,Ya gZ i n 2 n hr g o
1 i ee r nt u Rc R sac Isi t S h a giutrlU i ri e h t e, i u nA r l a nv sy,We j n ,Sc u n 6 13 c c u e t ni g ih a 1 10; a
后 的发 展 策略 。
关 键 词 :水 稻 ;蜡 质基 因 ;淀粉 品 质 ;分 子 标记 辅 助 选择 ;基 因 工程
Th r g esso mp o i g R c t c ai y B oe h oo y eP o rse fI r vn ieSarh Qu l y b itc n lg t
家 的经 济 发展 水平 和 人 民对 农 产 品 品质 的要 求 不相 适应 。 同时 ,我 国是 世 界水 稻 生产 大 国 ,水 稻 产量 占世 界 水稻 总产 量 的 3 % ,但 因品 质 较 差 等 原 因 , 4
只 占到 5 以下 的稻 米 国际 贸 易 额 ,这 也 与我 国加 % 入 世界 贸 易组 织后 必 须 大力 提 高农 产 品 品质 以增 强
维普资讯
中 国 虐 c 第 1 卷 至报 8
第3 期
20 年 6 02 月
生 物 技 术 改 良 稻 米 淀 粉 品 质 的 进 展
李 秀 兰 ,吴 成 ,邓晓 建 ,刘 爱秋 一 ,刘 怀年 ,杨 志 荣
( 川 农 业 大 学 水 稻 研 究 所 ,四 川 温 江 四 6 13 ; 川 大 学 生 命 科 学 学 院 ,成 都 1 10 四 6 06 ) 104
稻米淀粉的研究进展
在所有已知的谷物淀粉中,稻米淀粉颗粒最小, 粒径约为 2~10μm,其形状多数呈不规则的多角形,且 菱角显著[19]。稻米品种不同,其淀粉颗粒大小也有明 显的差异,一般糯米淀粉颗粒比籼米大,而粳米最小。 稻米淀粉是一种复合淀粉粒,呈球形或椭圆形,直径 为 7 ~3 9μm,其内包含有 20 ~60 个小淀粉颗粒[23,24] ; 复合淀粉粒表面有许多孔洞。而研究者对中国的籼米、 粳米和糯米淀粉进行研究发现,三类稻米淀粉的颗粒特 征相似,粒形为多面体,粒径在 1 . 9 0 ~2 . 5 3μm 之间,
收稿日期:2003-10-28 基金项目:江苏省自然科学基金资助项目(BK2001019) 作者简介:李兆丰( 1 9 7 9 - ) ,男,硕 士 研 究 生 ,研 究 方 向 为 淀 粉 及 其 淀 粉 深 加 工 。
※专题论述
食品科学
2004, Vol. 25, No. 12 185
可以通过酶解的方式进行提纯[11]。和碱法抽提相比,酶 法提纯在分离过程中不会产生碱和盐。但是,蛋白酶 水解稻米蛋白的效率通常比较低,要完全水解稻米蛋白 需要十几小时甚至更长。Lumdubwong [12]和 Martin [13]等 人采用酶解的方法分离纯化了稻米淀粉,他们发现,用 蛋白酶(用量为淀粉总量的 1.1%)在 pH=10.0 的条件下水解 大米粉 1 8 h,淀粉的提取率可达 9 5 %,淀粉中的蛋白 含量为 0.5%。和用 NaOH 溶液作为溶剂的碱法抽提相 比,酶法的淀粉提取率比碱法要高 1 0 % 左右。但是, 酶法提取的淀粉含有较多的脂质,并且,由于蛋白酶 的价格较高,用酶法提纯稻米淀粉的成本偏高,大约 为碱法提取的两倍,因此,酶法在稻米淀粉工业上的 应用受到了一定的限制。Linfen Wang 等人[14]也对酶法 和碱法分离稻米淀粉进行了比较,发现酶法能提高淀粉 的得率,减少对淀粉颗粒的破坏,能生产出质量较好 的淀粉。G u r a y a 等人[15]还研究发现,在有水存在的情 况下,通过高压均质处理可使稻米淀粉和蛋白质形成的 复合物发生破裂,从而可以根据密度的不同进行离心分 离。该工艺采用物理方法,也不会引入盐类物质。
稻米淀粉合成研究进展
中 图 分 类 号: T S 2 0 1 . 1
文献标识码 : A
文章编号 : 1 6 7 4 — 1 1 6 1 ( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 0 5 3 — 0 2
我 国的水稻 种植 面积 非 常大 , 约为 整个 粮食 作物
种 的直链 淀粉 为 1 5 %~ 2 2 % ,糯稻 的直 链 淀粉 含量 则 低于 2 %。基 于对不 同直 链淀 粉含 量 的淀粉 粒精 细 X 光- t t T  ̄ f , 射分 析 , 人们 发现 淀粉 粒 的无定 型层 和 晶体层
稻米 品质尤 为 重要 。
淀 粉 合成 的主 要 环节 有 : 1 ) AD P葡 萄糖 产 生 过
程 。2 )在植 物支 链淀 粉 和淀粉 粒 的形成 过程 中 , A G P 主 要 负 责 提 供 糖 链 延 伸 所 需 要 的 最 基 础 原 料 ——
1 稻 米 淀 粉 的组 成
稻 米 淀 粉 合成 研 究进 展
沈 新 忠
( 辽 宁 省扶 贫统 计 监 测 中心 。 沈阳 1 1 0 0 0 1 )
摘要 : 论 述 稻 米 淀 粉 的 组 成 成 分 及 其 对 稻 米 食 用 品质 的重 要 影 响 , 介 绍 稻 米 生 物 合 成 过 程 及 参 与 此 过 程 的 重 要 酶类 特 点 及 性 质 。 系 统 介绍 影 响稻 米 品质 的 内在 因 素 , 为稻 米 的食 品 用 质 改 良提供 理论 参考 。 关键询 : 淀粉 ; 稻米 ; 食用品质 ; 直链淀粉 ; 酶; 支链 淀粉
大 亚基 和 2个小 亚基 共 同组 成 , 大亚 基是 酶 的调节 中
心 。而小 亚 基则 是酶 的活性 中心 。在 大 多数植 物 中 .
大米淀粉的制备方法及物理化学特性研究
大米淀粉的制备方法及物理化学特性研究一、本文概述大米,作为全球超过半数人口的主食,其营养价值和加工利用一直备受关注。
大米淀粉作为大米的主要成分,不仅影响着大米的品质,同时也是食品加工、化工、医药等领域的重要原料。
本文旨在探讨大米淀粉的制备方法,并深入研究其物理化学特性,以期为大米淀粉的深入利用提供理论基础和技术支持。
本文首先概述了大米淀粉的制备方法,包括湿磨法、干磨法、酶法等多种方法,并对各种方法的优缺点进行了比较和分析。
随后,本文详细研究了大米淀粉的物理化学特性,如颗粒形态、结晶性、糊化特性、热力学特性等,以期全面了解大米淀粉的性质和特点。
本文的研究不仅有助于提升大米淀粉的加工利用水平,同时也为大米深加工产业的发展提供了新的思路和方法。
希望通过本文的研究,能够为大米淀粉的制备和应用提供有益的参考和借鉴。
二、大米淀粉的制备方法大米淀粉的制备方法主要包括湿磨法、干磨法、酶解法以及超临界流体萃取法等。
这些方法的选择主要依赖于所需淀粉的纯度、颗粒大小、以及生产成本等因素。
湿磨法:湿磨法是大米淀粉制备的传统方法。
该方法首先将大米浸泡在水中,然后通过砂轮磨碎,形成米浆。
随后,通过离心或沉淀等方法将淀粉与蛋白质、纤维等其他成分分离。
湿磨法操作简单,但所得淀粉的纯度相对较低,且颗粒较大。
干磨法:干磨法是将干燥的大米直接磨碎,然后通过风选或筛分等步骤将淀粉与杂质分离。
与湿磨法相比,干磨法所得淀粉的纯度较高,但颗粒较大,且易产生热量,影响淀粉的性质。
酶解法:酶解法是利用淀粉酶将大米中的淀粉分解为小分子的糖类,然后再通过沉淀或离心等方法将淀粉回收。
酶解法可以制备高纯度、小颗粒的淀粉,但成本较高,且需要严格的操作条件。
超临界流体萃取法:超临界流体萃取法是一种新型的淀粉制备方法。
该方法利用超临界流体(如二氧化碳)对大米进行萃取,将淀粉与其他成分分离。
超临界流体萃取法所得淀粉的纯度极高,颗粒小,且操作条件温和,对淀粉的性质影响小。
提取大米淀粉新进展及在医药领域的相关应用
【 关键词 】 大米淀粉; 制 性质; 备方法; 应用 【 中图分 类号 】 T 1. 【 S 0 文献标识码 】 A 2 9
我 国是 世界水稻王 国 , 米产量居世 界首位 , 稻 占世界稻米 产量 的 3 . 但我 国稻米深加工 技术相 当落后。长期 以来 , 1 %, 6 我 国稻米加 工仅 处于一种 满足人们 口粮 大米需求 的初 级加工状 态 ,严重影 响稻米 资源的有效利用和稻米产业的可持续发 展。
近年来 , 大米 的营养价值及工业用途 已经得到消费者和工业产
【 文章编号 】 10—63 07 9 00 — 2 0 327 ( 0) — 08 0 2 0
是溶解 性差的谷蛋 白 , 因此 大米淀粉 的分离 比较 困难 , 成本 比
较高 。 但 由于其独特 的功 能特性 ,使其 能够应 用于许多特殊 领
域, 因此将碎米 、 霉米 以及食 用品质差 的大米生 产成大米淀 粉
将 会大大提高其 附加值 。目前世界上很多 国家都非常重视大米
淀粉 , 并开始大量生产 。欧洲 的比利时 、 德国 、 荷兰 和意大利等 国家对 大米淀粉有较深入 的研究 和较高 的生 产能力 ,美国 、 日 本、 埃及 和叙 利亚等国家也 已开始研究 和生产 , 目前 在美国和 欧洲兴起 了大米淀粉研究开发 的热潮 。
处 于初 级 阶 段 。
大米淀粉的制备方法有碱法 、 酶法 、 表面活性剂法 、 超声波
法和物理分解 法等 。
2 1 碱 法 提 取 大 米 淀粉 .
因为 大米 中的蛋 白质有 8 %是 碱溶 性谷 蛋 白, 以用碱液 0 所 浸提大米蛋 白可 以制得高纯度 的大米淀粉 。该法是用碱液( 通
酶法分离 大米淀粉是 利用蛋 白酶对 大米蛋 白的 降解 和修 饰作用使其变成可 溶的肽 而被抽 提出来 , 而得 到高纯度 的大 从 米淀粉 。常用 的蛋 白酶有碱性蛋 白酶和 中性蛋 白酶 。碱性蛋 白 酶法 由于在碱性条 件下操作 , 因此与碱 法类似 , 会产生大量 也
稻米淀粉的生物合成与品质改良的研究进展
水稻是 我 国的 主要 粮食 作 物 之一 , 着市 场 随 经济 的发展 和人 民生 活水 平 的改善 , 们对 稻 米 人 品质的要求 越来越高 。在衡 量水稻 品质 的多项指 标中, 食味 品质 最 为复 杂 。稻米 食 味 品质 主要 受
淀粉合成 的 底物 是 A P 。 A P 由 A P一 DG D G D 葡萄糖 焦磷 酸化 酶 ( D A P—g cs yohshr— l oeprpopoy u l eA Ps) 化合 成 , a , G ae 催 s 是淀 粉 生 物 合 成 的 主要
长度 相 同 , 明这 4个 大 亚 基 的基 因起 源 可 能相 说 同。编码 A Ps G ae的 2个 小 亚 基 的基 因 ( G S , A P 1 A P 2 都 由 9个 内 含 子 和 1 G S) 0个 外 显 子 组 成 。
A P1 GG s 6 它们 之 间的
限速步 骤 。
遗传 、 环境、 栽培技术等 因素的影 响 J 。淀粉是 稻米 最 主要 的成 分 , 用 精 米 中淀 粉 约 占 9 % , 食 0
因而淀粉 品质与食 味 品质直接关 联 。稻米 淀粉 由 直链 淀粉 和支链淀粉 组成 , 这两类 淀粉 的含 量 、 分
A Ps G ae由大小两个 亚基组 成 , 氨基 酸序 列 从
子量 、 空间结构等是决定稻米食味品质优劣的重 要因素_ 。淀粉的生化合 成途径 以及淀粉 品质 2 J
改 良成为 当前 稻米 品质研究 领域 中的热点 。
1 稻米胚乳淀粉合成 的生化途径
水稻胚 乳细胞 中淀粉 的生化合 成途径 可概括 如下 : 蔗糖是 淀粉合 成 的前体 , 进入胚 乳细胞 后通
(. 1 山东省水稻研 究所 , 山东 济宁 2 27 ;. 7 17 2 连云港市农业局 , 江苏 连云港 3 扬州大学/ . 教育部植物基 因组学重点实验室 , 江苏 扬州 25 0 ) 2 09 摘 要: 食用精米中淀粉约 占 9 % , 0 淀粉品质与稻米食味品质直接关联。本文综述 了稻米胚乳淀粉合成 200 ; 20 3
稻米蒸煮品质及其淀粉合成相关酶基因的研究进展
2 淀粉合 成酶基 因对蒸 煮品质的影响
21 直 链 淀 粉 含 量 ( C 的 分 子 遗 传 学 研 究 . A )
( 中国水稻研究所 , 江 杭州 3 0 0 ; - 浙 1 0 6 杭州师范大学 , 浙江 杭州 3 0 3 ;通讯作者 , — ali h as e.1 10 6 E m ir e@ca. t l :c n e) 摘 要: 综述 了稻米 品质 的相关性状 , 蒸煮食味品质作 了详细介绍 , 对 并概述 了直链 淀粉含量 、 胶稠度和糊化温
专 论与 研究
DOI 1 . 6  ̄i n10 - 0 22 1 . . 2 :03 9 .s.0 6 8 8 . 00 0 9 s 0 50
中 国 弗 米 2 1 , 65)7 1 0 0 1 ( :- 1
稻 米蒸煮 品质及其 淀粉合成 相关酶基 因的研 究进 展
王 震 魏 祥进 邵 高能 胡培松 p ,
国, 培育高 产 、 质 、 抗 的水 稻新 品种是 育种家 长期 优 多 以来追求 的 目标 。随着人们对优 质稻米需求 的 日益增 加, 进一步培育优 质新 品种 、 提高稻米 品质 已成为当今
水稻育种工作 的重要 方面。 稻米的 品质性 状包括外观 品质 、 加工 品质 、 煮品 蒸
度 3项指标的最新研 究进展。 如今 , 相关淀粉合成酶基 因 Q L已被定位 , T 且主要酶基因也已被克隆 , 但是其对蒸煮食 味品质的深层调控机制仍 不明 了, 文章对今后稻米蒸煮 品质 的研究方 向作 了进一步 的展望 。
关键 词: 蒸煮品质 ; 直链淀粉 ; 胶稠度 ; 精细结构
中 图 分 类号 : 3 9. ; 9 69 ;5 Q 4 5 Q 4 .2¥ 1 5 1 文 献标 识 码 : 文 章 编 号 :0 6 88 (o o o — 0 7 0 A 10 — o 2 2 l )5 0 0 — 5
大米淀粉的研究进展与应用现状
大米淀粉的研究进展与应用现状摘要:大米淀粉是一种重要的谷物淀粉,它是大米中最主要的成分,含量高达80%左右,并且大米淀粉以其独特的物理化学性质广泛应用于食品、纺织等行业。
本文概述了大米淀粉的颗粒结构、分子结构特点和大米淀粉中的非淀粉组分(蛋白质和脂质)的性质及其对淀粉性能的影响;分析了大米淀粉的特性及其提取方法;最后介绍了大米淀粉和大米变性淀粉的性质及其开发应用情况。
关键词:大米淀粉;研究进展;应用现状The Research Progress and Application Status of Rice Starch Abstract: Rice starch is a major economic sector of rice. It is widely used in recent years. This paper reviewed the rice starch morphological structure, composition, specific characteristic and extraction process, and the application status of rice starch in various fields. At the end of the article, the application prospect of rice starch is also presented.Key Words: rice starch; research progress; application status大米是我国及东南亚国家的主要粮食,主要成分是淀粉,含量高达80%左右。
大米产量很大,仅我国就年产约1.8亿吨,不过由于其价格较高又是人们的主要口粮,所以一般只在产量集中的部分地区才用于加工淀粉及其深加工产品。
因此,和玉米淀粉、薯类淀粉相比,大米淀粉的生产及其深加工相对比较落后。
大米淀粉的提取及纯化方法研究
大米淀粉的提取及纯化方法研究一、大米淀粉的提取方法1.1水浸法提取水浸法是一种常用的淀粉提取方法,其适用于大米等植物质材料。
具体步骤如下:(1)将大米先经过清洗,去除杂质和不完整的颗粒;(2)将清洁后的大米加入大量的水中,进行浸泡,一般浸泡时间为4-6小时;(3)通过搅拌和搅拌的作用,使淀粉从大米中脱落并悬浮在水中;(4)用筛网过滤浮在水面上的大米渣,得到混合物;(5)通过离心或沉淀的方式,分离混合物中的大米渣和水,获得含有淀粉的液体;(6)通过蒸煮和沉淀的方法,将淀粉与液体分离,得到纯净的大米淀粉。
1.2水解法提取水解法是一种使用酶解剂将淀粉分解为糖类的方法,适用于大米淀粉的提取。
具体步骤如下:(1)将清洗后的大米加入水中进行浸泡;(2)将浸泡后的大米与酶解剂(如α-淀粉酶)加入反应器中,控制温度和酶解时间,一般为55-60℃,4-6小时;(3)通过过滤和沉淀的方法,分离大米渣和液体,在液体中含有大米淀粉的糖水;(4)通过浓缩和结晶的方法,将糖水中的淀粉纯化,得到纯净的大米淀粉。
二、大米淀粉的纯化方法2.1离心纯化离心是一种常用的固液分离方法,适用于大米淀粉的纯化。
具体步骤如下:(1)将含有大米淀粉的液体通过离心机进行离心,控制离心速度和离心时间;(2)离心后,液体中的悬浮颗粒和杂质会沉积在离心管底,上层液体为含有纯净淀粉的液体;(3)将上层液体转移到另一个容器中,得到纯净的大米淀粉。
2.2结晶纯化结晶是一种将溶液中溶质结晶分离的方法,适用于大米淀粉的纯化。
具体步骤如下:(1)将混合物中的淀粉溶液加热至饱和状态;(2)在加热过程中,通过搅拌和冷却的方法,使淀粉在溶液中结晶;(3)通过过滤和干燥的方法,将结晶的淀粉分离出来,得到纯净的大米淀粉。
综上所述,大米淀粉的提取和纯化方法主要包括水浸法提取、水解法提取、离心纯化和结晶纯化等方法。
不同的提取方法可以根据实际需要选择,纯化方法可以根据杂质的不同选择适合的方法进行分离。
酶法提取五常原产地稻花香大米淀粉研究
前 ,五 常大 米 还 没 有 进 行 深 精 加 工 ,主 要 以商 品 大 米 为 主 ,故 附加值 不 高 ,使 得 稻农 的收 入增 长 缓慢 。 本 研 究 通过 制 备 高 纯 度 稻 花 香 大 米 淀 粉 ,研 究 大 米 的品质 特性 和加 工特 性 ,为五 常 大米 的 大米 深 加工 , 提 高五 常大米 的附加值 ,提 供科 学依 据 。
2 单 因素试验 . 1 211 酶 添加 量 对蛋 白质 残 留率 的影 响 .. 酶添加量对蛋白质残 留率 的影响见图 1 。
图 1 酶 添加 量对 蛋 白质 残 留率 的影 响
图 4 料 水 比对 蛋 白质 残 留 率 的 的 影 响
分 别 设 置 了 占底 物 05 ,2 ,4 gg .,1 ,3 ,5m /底 物 的加 酶 量 ,其他 条 件都 一 样 ,2 物 l: 0g底 5的料
引 言
的成 分 ,其 开发 利 用 也 是 稻 米 产 后 精 深 加 工 的重 要
提 供 了先 决 条 件 。境 内 的黑 土 腐 殖 质 含 量 高 ,富 含 多种 微量 元 素 ,又给 水 稻生 产 提供 了 “ 温床 ” 。充 沛 的 日照 ,天 然 河水 灌 溉 ,加 上 种植 的成 熟 期 长 , 优 质 晚熟 品种 的 水 稻 ,使 五 常 大 米 与众 不 同 。五 常 大 米 受 产 区独 特 的 地 理 、气 候 等 因素 影 响 ,干 物 质 积 累 多 ,直 链 淀 粉 含量 适 中 ,支 链 淀 粉 含 量 较 高 。 由
第 1期 ( 1 总第 2 2期) 6 2 1 年 1 月 01 1
农产 品加1 学刊 二・
Ac d mi e idia fF r Pr d cs P o e sn a e c P ro c l a m o u t r c s i g o
提取淀粉小实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解淀粉的提取原理和方法。
2. 掌握提取淀粉的实验操作步骤。
3. 学习对实验结果进行记录和分析。
二、实验原理淀粉是一种多糖,广泛存在于植物中,是植物储存能量的主要形式。
提取淀粉的原理是利用淀粉与植物细胞壁的分离,将淀粉从植物细胞中提取出来。
实验中,通常采用水浸提法、酸浸提法、酶解法等方法提取淀粉。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:玉米、面粉、土豆等含淀粉的植物原料。
2. 实验仪器:研钵、纱布、漏斗、烧杯、电子天平、水浴锅、蒸馏水、碘液、盐酸、氢氧化钠、淀粉酶等。
四、实验步骤1. 水浸提法提取淀粉:(1)将含淀粉的植物原料洗净,切成小块,放入研钵中研碎。
(2)将研碎的植物原料放入烧杯中,加入适量的蒸馏水,搅拌,使淀粉充分溶解。
(3)将烧杯置于水浴锅中,加热至沸腾,保持沸腾状态5-10分钟,使淀粉充分糊化。
(4)用纱布过滤,收集滤液。
(5)将滤液倒入烧杯中,加入适量的氢氧化钠溶液,调节pH值为7-8。
(6)静置沉淀,弃去上层清液。
(7)将沉淀物用蒸馏水洗涤,直至无淀粉反应。
(8)将洗涤后的沉淀物放入烧杯中,加入适量的盐酸溶液,调节pH值为5-6。
(9)静置沉淀,弃去上层清液。
(10)将沉淀物用蒸馏水洗涤,直至无淀粉反应。
(11)将洗涤后的沉淀物晾干,得到淀粉。
2. 酶解法提取淀粉:(1)将含淀粉的植物原料洗净,切成小块,放入研钵中研碎。
(2)将研碎的植物原料放入烧杯中,加入适量的蒸馏水,搅拌,使淀粉充分溶解。
(3)加入适量的淀粉酶溶液,调节温度在50℃左右,保持搅拌,使淀粉充分酶解。
(4)用纱布过滤,收集滤液。
(5)将滤液倒入烧杯中,加入适量的氢氧化钠溶液,调节pH值为7-8。
(6)静置沉淀,弃去上层清液。
(7)将沉淀物用蒸馏水洗涤,直至无淀粉反应。
(8)将洗涤后的沉淀物晾干,得到淀粉。
五、实验结果与分析1. 实验结果:通过水浸提法和酶解法,成功提取出淀粉,沉淀物呈白色。
2. 结果分析:实验结果表明,水浸提法和酶解法均可有效提取淀粉。
大米淀粉提取实验报告
一、实验目的1. 熟悉大米淀粉的提取原理和方法。
2. 掌握碱法提取大米淀粉的操作步骤。
3. 了解大米淀粉的理化性质。
二、实验原理大米淀粉是一种天然高分子碳水化合物,广泛存在于米粒中。
本实验采用碱法提取大米淀粉,通过碱液浸泡、湿磨、沉淀、离心、洗涤和干燥等步骤,将大米中的淀粉与蛋白质等杂质分离,从而得到纯净的大米淀粉。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:早籼稻大米、NaOH溶液、蒸馏水、无水乙醇、丙酮、乙醚、碘液等。
2. 实验仪器:电炉、锥形瓶、烧杯、量筒、移液管、滴定管、离心机、烘箱、天平等。
四、实验步骤1. 称取50g早籼稻大米,用蒸馏水冲洗干净,去除杂质。
2. 将洗净的大米置于锥形瓶中,加入150mL 0.3%的NaOH溶液,浸泡2小时。
3. 将浸泡好的大米与NaOH溶液一起转入湿磨机中,湿磨2分钟。
4. 将湿磨后的混合液过滤,收集滤液。
5. 将滤液转移至锥形瓶中,用NaOH溶液调节pH值至7.0,静置沉淀2小时。
6. 将沉淀物收集于离心管中,离心分离。
7. 将离心分离后的沉淀物用蒸馏水洗涤3次,去除杂质。
8. 将洗涤后的沉淀物用无水乙醇、丙酮和乙醚依次洗涤,除去蛋白质等杂质。
9. 将洗涤后的淀粉沉淀物置于烘箱中,在60℃下干燥至恒重。
10. 将干燥后的淀粉粉碎,过40目筛,得到纯净的大米淀粉。
五、实验结果与分析1. 碱法提取大米淀粉的纯度较高,蛋白质含量较低,符合实验要求。
2. 碱法提取大米淀粉的操作步骤简单,易于掌握。
3. 提取得到的大米淀粉在碘液检测下呈现蓝色,表明淀粉提取成功。
六、实验讨论1. 实验过程中,碱液的浓度和pH值对淀粉提取效果有较大影响。
本实验中,0.3%的NaOH溶液和pH值为7.0时,提取效果较好。
2. 实验过程中,沉淀、离心、洗涤等步骤对淀粉的纯度有较大影响。
应严格控制操作步骤,确保淀粉的纯度。
3. 实验过程中,干燥过程中温度不宜过高,以免淀粉发生分解。
本实验中,干燥温度控制在60℃。
温水抽提法制取大米直链淀粉的工艺技术研究
文章编号:1671-9646 (202arm Products Processing
2020 年第 2 期
No.2 Feb.
温水抽提法制取大米直链淀粉的工艺技术研究
张新武 1,赵蒙姣 2,杨立新 1
优化其生产工艺技术。结果表明,最佳提取工艺条件为淀粉乳浆质量分数 4%,抽提温度 80 ℃,抽提时间 25 min,在
此条件下得到的大米直链淀粉的含量在 97%以上,提取率 17.47%。该方法提取直链淀粉纯度高、成本低,为进一步
开展大米直链淀粉的研究提供了基础数据。
关键词:温水抽提法;大米淀粉;直链淀粉;工艺优化
收稿日期:2019-08-15 基金项目:郑州市抗消化淀粉生产技术与应用重点实验室项目 (郑科[2017]91 号);郑州市科技创新团队计划项目 (121PCXD519)。 作者简介:张新武 (1973— ),男,本科,高级工程师,研究方向为食品与微生物发酵。
2020 年第 2 期
张新武,等:温水抽提法制取大米直链淀粉的工艺技术研究
直链淀粉含量是优质大米的重要指标之一,因 而直链淀粉含量的测定就显得尤为重要。大米直链
淀粉的分子量、分子结构对大米凝胶特性、流变特 性、热特性等性质都有较大的影响,对其进行分离 纯化是研究分子结构及其对淀粉物化特性影响的基 础工作。研究人员将淀粉粒在氮气流下用 NaOH 溶 液悬浮[7]、离心后取上部清液经过中和、浓缩、脱水 后得直链淀粉[8]。除了结晶法[9]、分级剂分离法等方 法外,盐析法[10]、色谱法 、 [11] 纤维素吸附法[12]和稀碱 分散法[13]等方法也可用于淀粉的分离。其中,温水抽 提法[14]又名有选择沥滤法,刘洁等人[15]最早采用温水 抽提法分离直链淀粉和支链淀粉,发现了其结构的 差异性,将脱脂的淀粉在略高于糊化温度的热水中 进行搅拌、抽提,其原理主要因为直链淀粉具有抗 溶胀性,易溶于热水;相反,支链淀粉在热水中膨
稻米成熟过程中淀粉理化性质变化研究
稻米成熟过程中淀粉理化性质变化研究稻米是人类饮食中不可缺少的重要组成部分,它被认为是维持人体健康的基石,而稻米中的淀粉是它的主要成分,由于淀粉的理化性质的变化,它也可以影响我们的饮食习惯。
因此,研究稻米成熟过程中淀粉理化性质变化是十分必要的。
稻米是一种由谷物、豆类等植物组成的米糠,其中蛋白质、碳水化合物、脂肪以及膳食纤维等物质的含量都不同。
稻米中的淀粉有着重要的作用,占稻米的九成以上,是稻米的主要成分。
淀粉是一种大分子复合物,它由多种碳水化合物组成,可以影响稻米的口味、口感和质地。
稻米的成熟过程是指稻米从种子萌芽到收获成熟的过程。
在这一过程中,稻米的淀粉理化性质也会有所变化,包括稻米中淀粉供体组成、粘度、口感和热力学性质等。
稻米中淀粉供体的特性是影响淀粉理化性质的主要因素。
研究发现,淀粉供体可以分为两种:一种叫α-淀粉,一种叫β-淀粉。
α-淀粉主要由淀粉酶所分解,形成单糖、双糖和淀粉酶等物质;而β-淀粉则具有更持久的性质,能够抵抗酶的聚集作用,形成稻米中的淀粉类群。
研究表明,稻米萌芽过程中α-淀粉会不断减少,而β-淀粉的含量会持续增加,因此,稻米成熟过程会影响α-淀粉和β-淀粉的比例变化。
随着稻米成熟,稻米中淀粉的粘度也会有所变化。
稻米成熟过程中淀粉的粘度会随着时间的推移而增加,这是由于稻米萌芽时生成的α-淀粉和β-淀粉的组合改变,导致稻米淀粉的粘度提高。
研究表明,随着稻米淀粉粘度的提高,稻米的口感也会发生变化,使稻米更加细腻柔滑,更具食用价值。
此外,稻米成熟过程还会影响稻米淀粉的热力学性质。
研究发现,随着稻米成熟,稻米淀粉的热力学特性会有所变化,如热持续性、热效率等。
研究表明,随着稻米成熟,淀粉的热持续性和热效率会随之提高,从而使得熟稻米的热力学特性更加稳定。
综上所述,稻米成熟过程中淀粉理化性质会发生变化,影响稻米的口感、质地和热力学特性等。
因此,实现稻米制品优良品质的要求,必须对稻米成熟过程中淀粉理化性质的变化有充分的了解和认识。
稻米淀粉的研究进展
稻米淀粉的研究进展
李兆丰;顾正彪;洪雁
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2004(025)012
【摘要】本文详细介绍了稻米淀粉的提纯、组成与结构,并对稻米淀粉的物理化学性质,包括淀粉的糊化和老化性质、吸水率、溶解度以及膨润力等进行了较全面的综述;同时,比较了籼米淀粉、粳米淀粉和糯米淀粉在组成、结构和物理化学性质上的差异.
【总页数】5页(P184-188)
【作者】李兆丰;顾正彪;洪雁
【作者单位】江南大学食品学院,江苏,无锡,214036;江南大学食品学院,江苏,无锡,214036;江南大学食品学院,江苏,无锡,214036
【正文语种】中文
【中图分类】TS201.1
【相关文献】
1.稻米淀粉的理化特性研究Ⅱ稻米直链淀粉和支链淀粉的理化特性 [J], 熊善柏;赵思明;张声华
2.稻米支链淀粉结构的研究进展 [J], 范名宇;王晓菁;王旭虹;唐亮;徐铨;徐正进
3.稻米淀粉品质特性研究进展 [J], 代贵金; 彭海峰; 于广星; 宫殿凯
4.稻米粉和淀粉改性研究进展 [J], 徐忠;岳进;闫宇航;陈凤莲;张娜
5.稻米淀粉合成和食味品质改良研究进展 [J], 刘岩;傲雁;徐茂森;张涛;唐家琪;李尧卿;张超;于恒秀
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
大米淀粉提取工艺的研究
表 1
正交实验因素水平
水平 A 温度 ∥℃ B 酶添加量 ∥%
C 反应时间 ∥h
1
40
0. 1
4
2
50
0. 2
5
3
60
0. 3
6
1. 3 测定方法 蛋白质含量采用凯氏定氮法 ( GB5511285) 测 定 ,淀粉含量采用蒽酮比色法测定。 2 结果与分析
正交实验结果见表 2 ,评价结果见表 3。
取率 ∥% 83. 12 86. 90 82. 31 83. 16 89. 76 88. 37 86. 02 87. 06 88. 65
从表 2 可见 ,反应温度、酶添加量及反应时间都对终产 物的蛋白质含量和淀粉得率产生一定的影响。从级差 R 和 r 的大小(表 3) 可见 ,各因子对蛋白质去除的影响作用顺序 为反应温度 > 酶添加量 > 反应时间 ;对淀粉得率的影响作用 顺序为反应温度 > 酶添加量 > 反应时间 ;其中反应时间对蛋
偏移活化能方法能有效地探索干燥机理和研究物料工
业干燥特性。研究表明 ,用偏移活化能来定性描述不同物料
在不同工况下干燥过程的热湿耦合效应 ,便于将影响干燥过
程中传热传质的各种因素反应到偏移活化能中 ,这对干燥动
态特性的研究有积极意义 。
参考文献
[1 ] 林瑞泰. 多孔介质传热传质引论[M]. 北京 :科学出版社 ,1995. [2] LUIKOV A B. System of differential equations of heat and mass transfer in capil2
表 2
正交实验结果
试验 温度 酶添加 反应时 蛋白质
号
℃ 量 ∥% 间 ∥h 含量 ∥%
江南大学科技成果——高品级大米淀粉生产技术
江南大学科技成果——高品级大米淀粉生产技术成果简介稻米是我国主要粮食作物,其稻米加工过程中会产生大量的碎米副产物,如何高效利用好这些副产物,成为稻米加工企业利润增长的关键,同时也是节粮增产的具体表现,具有重大意义。
本技术正是利用生物酶法及专用装备,以碎米为原料生产符合美国FDA标准的高品质大米淀粉(蛋白含量<0.5%),而大米淀粉因其独特的物理化学性能,在食品、制药、化工、纺织等多个行业具有广泛的应用前景。
技术指标本成果利用酶法及专用装备,以碎米为原料,可生产出符合美国FDA标准的高品质大米淀粉,其淀粉中蛋白含量<0.5%、灰分<0.3%、脂肪<0.3%、白度>98%、淀粉粒径2-8um,成果处于国际领先水平。
技的成熟度形成产品。
应用情况本技术达规模化生产。
本技术2006年在云南普洱应用实施,2007年建成投产了国内第一条年产5000吨大米淀粉中试生产线,目前该项目产品稳定生产,产品远销欧美。
2010年本技术在江西上高县应用实施,2012年建成了年产15000吨大米淀粉的规模生产线,产品品质得到国内外客户一致好评。
投资预算年处理5万吨碎米估算,年可生产出3.75万吨大米淀粉。
厂房占地50亩,建筑面积2万平方。
包括碎米粉碎系统、物料标准化系统、物料反应系统、高效微旋流洗涤分离系统,脱水干燥系统、洗涤废水镉固化系统、锅炉、变压器等公用工程。
其中装备部分投资4500万,建筑部分2000万,其他费用等1000万,总投资7200万。
另需流动资金3000万。
应用案例目前本成果已在多家稻米加工企业应用,如江西金农生物科技有限公司,无锡金农生物科技有限公司,均产生了显著的经济和社会效益。
合作方式技术入股,作价投资。
高纯度大米淀粉的提取分离纯化_倪凌燕
淀粉的物理化学性质从而影响到它的应用。例如大米淀粉 若生产变性淀粉, 蛋白质会影响其变性程度。而脂质的存 在会使糊化温度增高, 淀粉氧化产生不良味道, 还需对提 取出的淀粉进行纯化。 2.2.1 时间对纯化大米淀粉的影响
在 考 虑 时 间 因 素 时 分 别 设 置 了 1、2、3、4、5、6、 7、8、9、24h, 其 余 条 件 设 为 : 30g 物 料 以 1∶6 的 料 水 比 加 180mL 水 , 碱 性 蛋 白 酶 0.09g ( 3mg/g 底 物 ) ,在 pH 值 8.5, 50℃下纯化。结果发现时间从 1h 增加到 2h, 蛋白溶 出略有增加, 之后变化不大。 2.2.2 加酶量对纯化大米淀粉的影响
大米淀粉制备比较困难, 主要是因为大米胚乳中淀粉 与蛋白质结合紧密, 稻米中蛋白质聚集成颗粒状蛋白质, 以蛋白体- I (PB- I) 和 蛋 白体- II (PB- II) 形 式 存 在 。由 于 占绝大部分的 PB- II 主要是碱溶蛋白, 所以要制取高纯度 大米淀粉需用碱、表面活性剂或酶来除去蛋白质。目前工 业上 主 要 采 用 3 ̄5g/L 的 氢 氧 化 钠溶 液 来 浸 泡 制 取 大 米 淀 粉 。此 外 实 验 室 法 还 有 采 用 洗 涤 剂 ( 1% ̄2%的 十 二 烷 基 苯 磺 酸 盐 , 使 用 前 加 入 2g/L 的 亚 硫 酸 钠 ) 溶 液 进 行 处 理。 超声波作用也被用于纯化稻米淀粉。本文主要对高 纯度大米淀粉的提取进行研究, 找出最佳的工艺条件, 并 对提纯前后的大米淀粉进行性质的比较。
2.740%
2
1 2 ( 50℃) 2 ( 1: 5) 2 ( 0.3%)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
稻米淀粉提取工艺研究进展摘要:综述了提取大米淀粉最常用的方法,阐述了碱法提取、酶法提取和表面活性剂法等方法的原理、流程、特点和研究进展,并对其前景进行了展望。
关键词:大米;淀粉;提取工艺中图分类号:s511;ts213.3 文献标识码:a 文章编号:0439-8114(2013)06-1241-03水稻是重要的粮食作物,提供世界上一半以上人口的主粮。
中国年产大米1.8亿t左右,占世界产量的45%[1]。
发达国家稻米深加工率占70%,而中国仅8%[2]。
稻谷加工后产生55%的整米,15%的碎米,10%的米糠和20%的谷壳,碎米的售价和利用水平较低,没有使稻谷资源得到应有的增值[3]。
淀粉作为大米的主要成分,占其重量的80%[4]。
因此,充分利用碎米中的淀粉,能有效地提高粮食利用价值和附加值,有利于中国粮食生产加工的科学发展。
大米淀粉因其颗粒小、渗透力强、冻融稳定性好被广泛用于化妆品、脂肪替代品、制药和食品工业[5,6],市场需求较大。
目前,稻米淀粉提取的方法不一[7-10]。
本文就不同提取方法的原理和特点进行阐述,希望对稻米深加工提供借鉴。
1 碱消化法1.1 碱消化法的原理大米淀粉纯度的高低取决于其中蛋白质的残留量。
稻米中蛋白质聚集成颗粒状蛋白质,以蛋白体-ⅰ(pb-ⅰ)和蛋白体-ⅱ(pb-ⅱ)形式存在[11]。
由于占绝大部分的pb-ⅱ主要是碱溶性谷蛋白,稀碱可使大米蛋白质和淀粉的结合变得疏松,易于分离。
同时,碱溶液可以破坏高级结构间的次级键,增加蛋白质表面的介电常数,使某些氨基酸侧链基团解离,增加蛋白质的水溶性,从而实现蛋白质和淀粉的有效分离。
用碱液浸泡大米,搅拌,将多次水洗过的淀粉乳液经离心和干燥粉碎处理即得成品[12]。
1.2 碱消化法的特点碱消化法提取的优点是工艺比较成熟、方法简单、成本低,且蛋白质提取效率高,淀粉损失率低。
该方法可以实现蛋白质与淀粉的有效分离,是最适用于工业化生产的方法[13-18]。
但是,分离过程会产生大量的碱性废液,给水处理增加很大负担,容易造成环境污染。
此外,在高浓度碱的提取过程中,会产生一系列不良反应,破坏到大米淀粉的结构和性质。
lumdubwong等[9]发现用碱法制备的大米淀粉比酶法制备的更易吸水膨胀。
chiou等[19]分别比较了大米淀粉经过蛋白酶、碱液和表面活性剂(sds)短时间处理后的分子量变化情况,结果发现用酶法和表面活性剂法处理淀粉不会改变其分子量,但是用碱法处理以后,直链淀粉的分子量降低了,尤其是分子量较高的直链淀粉被破坏的程度更严重。
1.3 碱消化法的研究进展虽然碱消化法的技术路线已经很成熟,但是很多实验室还在不断优化和改良此方法。
刘一洋等[20]以大米为原料,采用naoh溶液浸泡的方法提取大米淀粉,发现在质量分数为0.3%的naoh溶液、固液比为1∶6和浸泡提取时间为4 h条件下,淀粉中的蛋白质含量和提取率最高。
涂宗财等[21]在传统的碱消化法提取之后,用盐酸将浆液ph调至6.5~7.0再进行最后的水洗,而后采用超高压均质和超微粉碎制备了纳米级大米淀粉。
刘娜等[22]改进了碱法制备高纯度大米淀粉的工艺,把对大米淀粉的一次碱提与对黄淀粉和黄淀粉浆的再提纯工艺相结合,所得到的优化新工艺不仅能够提高大米淀粉的纯度,也能够大大提高其回收率。
2 表面活性剂法2.1 表面活性剂法的原理表面活性剂法是实验室制备大米淀粉常用的方法。
十二烷基硫酸钠(sds)是最常用的表面活性剂。
它能使蛋白质发生变性,并且一个sds分子能与两个氨基酸残基紧密结合。
当大米中的蛋白质与sds结合后,去除sds-蛋白质复合物,大米淀粉可得到分离[17,23,24]。
将大米在3~4倍体积的表面活性剂中浸泡24~48 h。
倒掉上层清液,残余部分干燥后在研钵中研磨成粉即可[12]。
2.2 表面活性剂法的特点表面活性剂可以与蛋白质形成复合物,提高蛋白质的提取率,使淀粉与蛋白质有效分离,淀粉回收率也较碱消化法高[24]。
但是,此方法制备大米淀粉要使用较多的表面活性剂,生产成本较高,同时分离的大米蛋白质已与表面活性剂络合,很难再回收利用,达不到综合利用的目的,由于需要多次清洗以除去淀粉中残留的表面活性剂,因此与碱消化法类似,也存在废水处理困难等污染环境的问题[24,25]。
2.3 表面活性剂法的研究进展由于表面活性剂法的局限性,此法多与其他方法联合使用。
puchongkavarin等[26]将酶法处理以后得到的大米淀粉又继续用sds处理,得到的淀粉中的蛋白质含量显著降低,但是大米淀粉的糊化峰值黏度和终黏度均显著上升。
芦鑫等[27]考虑分离效果和安全性等问题,采用与sds性质相似,但生物降解性更好的食品加工助剂十二烷基磺酸钠来结合超声波分离大米淀粉,发现最佳分离工艺为sds添加量为2.5%,超声波时间为50 min,液固比为7∶1。
3 酶法3.1 酶法的原理酶法水解分离大米淀粉与蛋白质的原理是利用蛋白酶首先将包裹在大米淀粉外层的蛋白质水解,使淀粉与蛋白质的结合变得疏松,从而在水解过程中逐步释放出蛋白质以实现大米淀粉的分离。
酶法制备大米淀粉常用的蛋白酶有碱性蛋白酶和中性蛋白酶[28]。
将湿磨的米粉乳液加入蛋白酶,温和搅拌,反应过程中要保持ph恒定。
反应后的乳液经过滤、离心,去掉上清液,水洗沉淀层,重复此清洗过程,将沉淀物分散于50 ml清水中,ph调节至7,离心,刮掉暗色上层,用水将下层沉淀物清洗,干燥即得成品[29]。
3.2 酶法的特点与碱法相比,酶法反应条件较为温和,淀粉和营养物质基本不遭破坏,同时分离出来的大米蛋白质组分可以回收利用[9,19,30]。
但是,酶法提取的大米蛋白质效率较碱法低,且所得产物溶于水,淀粉中的残余蛋白质也较碱法提取的多[25]。
使用碱性蛋白酶水解分离大米淀粉时,一般通过加入naoh溶液来控制反应的ph,使之保持在碱性条件下,反应结束后离心分离,多次水洗至水解液ph 为中性。
因此,与碱法类似,也会产生大量废碱液和盐[28]。
lumdubwong等[9]使用碱性蛋白酶optimase apl-440从泰国大米中提取淀粉,为了使反应体系的ph保持在10.0,必须不断地在反应过程中加入naoh溶液,最后发现碱液的加入量是碱法制备大米淀粉的2倍,但制得的大米淀粉中的残余蛋白质含量仍略高于碱法。
此外,酶法提取的工艺条件并不成熟,且酶的价格较高,使生产成本大幅度提高。
3.3 酶法的研究进展由于传统的碱消化法产生大量的碱废液,对环境造成污染,越来越多的人开始关注酶法。
bliaderis等[31]发现用高纯度的pronase 蛋白酶水解大米蛋白质来制备大米淀粉不会破坏脂肪与淀粉之间的结合,淀粉颗粒的完整性保持的最好。
wang等[30]分别用酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶和碱法制备大米淀粉,通过18 h 水解反应,加酶量最高的一组淀粉中的残余蛋白质低于0.2%。
陈季旺等[3]采用碱性蛋白酶对碱法制备的大米淀粉进行纯化,电镜显示纯化处理后的大米淀粉中未见明显的蛋白质颗粒存在,比较纯化前后的大米淀粉发现,大米淀粉经过碱性蛋白酶纯化后,其溶解度和膨润力都显著增加。
李玥[28]通过对不同品种蛋白酶清除蛋白质效果的比较,筛选出2种能有效分离提取大米淀粉的蛋白酶,分别为alcalase碱性蛋白酶和protease n中性蛋白酶。
4 超声波法20世纪80年代,juliano[8]采用超声波法将大米淀粉分子外层的蛋白质破碎,使淀粉分子分离出来。
这种方法的优点在于淀粉回收率高、淀粉颗粒结构不受破坏并可缩短生产周期,但超声波使淀粉的黏度增加,并且成本比较高,不易工业化[25]。
在实际操作中,超声波法多与其他方法联合使用,以达到优化提取条件的效果。
2004年wang等[32]将中性蛋白酶与超声波法结合使用制备大米淀粉,使提取制备时间大幅度缩短,但是制备得到的淀粉随着超声波强度的增大其破损率明显增大,且淀粉的糊化峰值黏度也有所升高。
王萍等[29]发现,先酶解5 h,再超声波作用20 min(1 000 w),得到的蛋白质含量为0.43%,淀粉提取率为87.39%,说明酶法与超声波法联合应用可缩短生产周期,有利于大米淀粉的提取。
5 物理分离法半个世纪以来,世界各国生产大米淀粉的加工方法一直没有大的改进,基本上采用碱消化法。
该方法的弊端在于大量的废碱液产生,不利于环境保护。
2002年美国农业部南部实验中心的食品科学家harmeet研究发现了一种物理分离大米淀粉及大米蛋白质的环保方法,该方法采用名为高压微射流纳米分散的新型均质机,使大米浆料在通过均质机的高压孔隙时借助物理作用力而分离[25,28,33,34]。
即利用一种特别的均质器所产生的高压,对大米中的淀粉和蛋白质聚成块进行物理分解,可有效节约成本。
大米只需一次性通过这种设备,即可产生水状的颗粒均匀的淀粉和蛋白质微分子,然后通过传统的密度分离工艺对其中的淀粉和蛋白质进行分离。
这种新工艺可保留所提取大米蛋白质和淀粉原有的品质,生产出的蛋白质和淀粉与传统的加工方法相比具有更好的完整性和功能性。
美国科学家认为,这种新方法有可能对大米淀粉和蛋白质生产行业带来革命性的变化[25]。
但是,高压微射流纳米分散均质机高昂的价格使得该方法的工业化应用受到限制,目前该均质机多用于医药等高附加值产品的生产,并不适用于以规模为依托的淀粉加工工业[18,28,34]。
6 展望碱消化法、酶法和表面活性剂法为目前大米淀粉最常用的分离提取技术,但是没有一种是完美的分离淀粉的方法,每种方法都会给提取淀粉的结果带来不同程度的差异。
随着人们环保意识的增强,传统的碱法制备大米淀粉的方法将逐渐被取代,而生物技术的进步将会大大降低酶的价格并提高酶的活力。
因此,采用酶法进行大米淀粉的工业化生产将为期不远。
另外,随着研究的深入,科研工作者正在积极地综合利用各种方法,采用几种可相互弥补缺陷的技术来提取淀粉,这样可以最大限度地提高淀粉的品质,以期找到一种经济实用、简单方便的方法。
科技飞速发展的今天,人民生活质量不断提高,对食品和药品的要求越来越高,具有特殊功效又安全无毒的大米淀粉及其衍生物将会成为人们的首选。
随着人们对大米淀粉认识的加深,随着淀粉制备技术的发展,将会有更多更好的大米淀粉产品问世从而满足人们的需求。
参考文献:[1] 张学文.稻谷市场供求与价值走向[j].粮食科技与经济,2002(2):19-21.[2] 李天真.大米食用品质及改良[j].粮食与饲料工业,1998(5):7-9.[3] 陈季旺,刘英,刘刚,等.大米淀粉纯化工艺及其性质的研究[j].农业工程学报,2007,23(9):225-228.[4] marshall w g, wordsworth j i. rice science and technology[m]. new york: marcel dekker inc, 1994.[5] champagne e t. rice starch composition and characteristics[j].cereal foods world,1996,41(11):833-838.[6] 顾正彪,李兆丰,洪雁,等.大米淀粉的结构、组成与应用[j].中国粮油学报,2004,19(2):21-27.[7] noisuwan a, bronlund j, wilkinson b, et al. effect of milk protein products on the rheological and thermal (dsc)properties of normal rice starch and waxy rice starch[j]. food hydrocolloids,2008,22(1):174-183.[8] juliano b o. starch chemistry and technology[m]. new york: academic press inc, 1984.[9] lumdubwong n, seib p a. rice starch isolation by alkaline protease digestion of wet-milled rice flour[j]. journal of cereal science,2000,31(1):63-74.[10] lahl w j, braun d s. enzymatic production of protein hydrolysates for food use[j]. food technol,1994,48(10):68-73.[11] resurreccion a p, li x, okita t w, et al. characterization of poorly digested protein of cooked rice protein bodies[j]. cereal chemistry,1993,70(1):101-104.[12] 于泓鹏,徐丽,高群玉,等.大米淀粉的制备及其综合利用研究进展[j].粮食与饲料工业,2004(4):21-22.[13] 李福谦,唐书泽,李爱萍,等.碱消化法提纯大米淀粉的研究[j].食品与发酵工业,2005,31(7):55-58.[14] 于泓鹏,高群玉,普庆孝.大米淀粉的制备及其综合利用研究进展[j].粮食与油脂,2004(4):14-16.[15] 方奇林,丁霄霖.碱法分离大米蛋白质和淀粉的工艺研究[j].粮油深加工及食品,2004(12):22-24.[16] yamamoto k, sumie s, toshio o. properties of rice starch prepared by alkali method with various conditions[j]. denpun kagaku,1973,20:99-102.[17] 易翠平,姚惠源.高纯度大米蛋白和淀粉的分离提取[j].食品与机械,2004,20(6):18-21.[18] 王良东,杜风光,史吉平.大米淀粉的制备和应用[j].粮食加工,2006(4):72-75.[19] chiou h, martin m, fitzgerald m. effect of purification methods on rice starch structure[j].starch/st?覿rke,2002, 54(9):415-420.[20] 刘一洋,林亲录,田蔚,等.碱消化法提取大米淀粉的研究[j].农产品加工,2009(12):66-67,70.[21] 涂宗财,任维,刘成梅,等.纳米级大米淀粉的制备及性质[j].农业工程学报,2008,24(1):250-253.[22] 刘娜,邵艳华,裴丽娟,等.高纯度大米淀粉制备工艺研究[j].精细与专用化学品,2010,18(12):13-17.[23] kun l l, chen h j, sung h y. a new method for separation of rice protein and starch[j]. journal of chinese agricultural chemisty society,1987,25:299-307.[24] fujii t. purification and processing of starch by surface active agents and fatty substances in starch and its effects on physical properties of starch[j]. denpun kagaku,1973,19:159-168.[25] 裴丽娟,石晓华,王海峰,等.提取大米淀粉新进展及在医药领域的相关应用[j].广西轻工业,2007(9):8-9.[26] puchongkavarin h, varavinit s, bergthaller w. comparative study of pilot scale rice starch production byan alkaline and an enzymatic process[j]. starch/st?覿rke,2005,57(3-4):134-144.[27] 芦鑫,张晖,姚惠源.采用表面活性剂结合超声波法分离淀粉[j].食品工业科技,2007,28(4):73-76.[28] 李玥.大米淀粉的制备方法及物理化学特性研究[d].江苏无锡:江南大学,2008.[29] 王萍,苏玖玲,陈磊.大米淀粉的提取[j].粮食与饲料工业,2006(5):20-21.[30] wang l f, wang y j. comparison of protease digestion at neutral ph with alkaline steeping method for rice starch isolation[j]. cereal chem,2001,78(6):690-692.[31] bliaderis c g, juliano b o. thermal and mechanical properties of concentrated rice starch gels of varying composition[j]. food chemistry,1993,48(3):243-250. [32] wang l f, wang y j. rice starch isolation by neutral protease and high-intensity ultrasound[j]. journal of cereal science,2004,39(2):291-296.[33] guraya h s, james c. deagglomeration of rice starch-protein aggregates by high-pressurehomogenization[j]. starch/st?覿rke,2002,54(3-4):108-116.[34] 伊红.美发明提取大米淀粉和蛋白质新方法[j].粮食与油脂,2005(5):8.。