[发明专利]一种过热水高效脱除高含胶植物物料表面粘质物的绿色方法

说明书

本发明属于天然活性产物的萃取分离领域，公开了一种过热水高效脱除高含胶植物物料表面粘质物的绿色方法。本发明利用过热水萃取高含胶植物物料中的粘质物，并且利用压力差收集粘质物，除胶率可达97.1％。本发明使用过热状态下的水作为溶剂，不产生对环境造成污染的酸性废水，绿色环保；压力差的收集方式，使粘稠的多糖萃取液与固体物料高效分离，效果显著。

技术领域

本发明属于天然活性产物的萃取分离领域，特别涉及一种过热水高效脱除高含胶植物物料表面粘质物的绿色方法。

背景技术

亚麻籽是我国的重要油料作物，含有丰富的亚麻酸，维生素E，亚麻籽蛋白等营养物质，还含有亚麻木酚素、亚麻胶(多糖)等天然活性成分，其中亚麻木酚素在亚麻籽壳中，亚麻胶(多糖)在亚麻籽壳上。亚麻籽由种皮、内胚乳和胚三部分组成，其中种皮占全籽重量的30-39％左右，在种皮表面含有一层较厚的黏液层，其主要成分就是亚麻籽表面粘质物(Mucilage)，主要为一种以木糖、半乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖、鼠李糖、岩藻糖6种单糖通过聚合而形成的酸性或中性多糖，属于阴离子多糖，其中还有少部分蛋白质与多糖连接，以结合蛋白的形式存在。亚麻籽表面粘质物属于次生壁细胞多糖，由于亚麻籽粘质物具有粘稠的特性，如果亚麻籽食品生产过程中不进行除胶工艺步骤，会使得在食用时在口腔上下颚、牙齿牙龈等部位粘附，造成食用未脱胶亚麻籽产品时，给消费者带来强烈的不适感，进而影响其深度加工及商业推广。此外，在亚麻籽产品如炒制、烘焙等较高温度加工过程中，亚麻籽粘质物会从附着在表面的固态向粘稠的液态转变，使得籽与籽之间的粘质物相互粘附，最终在较高温度下由于脱水或碳化形成了多颗亚麻籽的聚集，形成结块，也会粘附容器表面，冷却后发硬，难以清除，不利于连续化生产，难以对加工工艺进行准确的把控。由于亚麻籽较厚的粘质物表面层的存在，一定程度上影响了加工过程的热传导效率，导致含油量较高的油料作物亚麻籽内部未能达到预期加工温度，使得亚麻籽中含有一定腥味的成分，未能通过美拉德反应产生芳香性成分减少异味，进一步影响亚麻籽产品的品质。综上所述，去除亚麻籽等高含胶油料表层的粘质物对其进一步的加工具有重要意义。

由于传统方法报道的除胶工艺复杂、成本高，其含粘质物的壳原料往往作为废弃物被用于饲料，或焚烧、填埋，造成一定环境污染的同时，亚麻籽壳中木酚素和膳食纤维等活性物质未能得到充分的开发利用，附加值未能体现。亚麻籽粘质物中的多糖也是亚麻籽系列功能性产品加工中主要成分之一，其含量可达16％以上。亚麻胶(多糖)(又名富兰克胶)现作为新型的食品添加剂已广泛应用于食品、制药以及日化工业中，具有增稠、稳定乳化等作用，其功能特点类似阿拉伯胶。因此，亚麻籽等油料加工中粘质物的高效分离工艺不仅可提高亚麻籽产品的口感及营养价值，保证工业连续化生产过程中的品质控制，而且对亚麻籽物料的增值加工和综合利用，实现资源最大化利用是非常必要且重要的。

目前报道过的亚麻胶(多糖)的分离方法主要有机械打磨脱胶，热水搅拌浸提等。机械打磨脱胶法是通过砂辊的摩擦力来获得亚麻籽胶粉体，再通过风筛根据密度大小对粉体进行分离。常压热水浸泡提法是目前获取亚麻籽多糖最主流的萃取方法，使用热水浸取需要大量的水和时间，且需使用筛网在自然重力下使得含胶液与底料分离；或者将混合溶液转移到离心机，在离心力的作用下对亚麻籽多糖萃取液与原料进行分离。中国专利公开文本CN1072184A使用酸水水浴浸提2.5小时除胡麻种子中的胡麻胶，耗时久，而且废水中含有硫酸，不经处理直接排放会导致污染环境，并且酸性废水并不利于工业上的机械化生产。中国专利申请文本CN202010762254.2中报道了一种油茶粕多糖的萃取方法，其分离方法是先将萃取后的耐压反应瓶取出后冷却到室温，再打开瓶体将底料及萃取液转移至离心装置，通过离心得到含多糖上清液，还需要二次除胶进行合并，最终才能得到含油茶粕多糖粗提液，该方法存在分离步骤繁琐，操作单元不连贯等缺点，且该方法使用的油茶粕原料中所含的多糖含量只有8-13％，远低于亚麻籽壳中的多糖含量(16-20％)。因此，对于含胶量更高的油料可能导致除胶不彻底，工序更复杂等情况的出现，最终导致除胶率低的情况。

迄今为止，由于亚麻籽粘质物(多糖)冷却后会粘稠发硬，重新粘附于萃取罐容器和原料表面上等特点导致的除胶用时过长，无法大规模快速连续化生产等问题，尚未有好的解决方案。