[发明专利]一种利用青稞麸皮生产发酵用原料、食用油及蛋白的方法

说明书

技术领域

本发明涉及农用廉价副产物青稞麸皮的综合利用方法，特别是涉及一种用青稞麸皮生产乳酸、乙醇等微生物发酵用原料、食用青稞麸皮油及蛋白的方法。

背景技术

在西藏，青稞年产量为60万吨，主要用作食物、饲料和燃料，在两藏人民的生活中起着非常重要的作用(2008年)。青稞麸皮是青稞生产加工中的副产品，含量大约占青稞的8％。因此，我国每年大约生产4.8万吨青稞麸皮，由于青稞麸皮中含有各种酶和碾磨过程中的环境污染物，很快会变酸腐败。因此，在西藏每年都有大量的青稞麸皮被简单的用作牲畜饲料或者堆肥。

尽管青稞麸皮存在这些缺点，但由于青稞麸皮含有丰富的营养成份(粗纤维约37％、淀粉26％、蛋白质约14％、水分约7％、油脂约7％，灰分约7％，β-葡聚糖含量约3％)。因此可以采用合理的工艺进行综合利用来提高它的附加值。

关于青稞麸皮的专利非常少，仅有的几个都强调对于青稞麸皮中单一成分的提取。例如，在申请号为200810247418.7的中国专利中，是采用加压溶剂浸提法、超声溶剂浸提法和微波溶剂浸提法从青稞麸皮中制备青稞麸皮油的方法。

而这样的做法从经济上可行性较低，因为青稞麸皮油脂含量仅为7％，从成本上来说提取的意义并不大。但从另一个思路来考虑，如果采用合理的操作工艺提取出青稞麸皮中多种成分则从经济上是可行的。

申请号为200810247420.4的中国专利中提出了一种新的综合利用的方法。首先对青稞麸皮进行酶解，所采用的酶为蛋白酶、纤维素酶、复合纤维素酶、复合多糖酶(果胶酶、纤维素酶和β-葡聚糖酶)中的一种或任意两种组合。目的是先除去蛋白质及/或多糖类物质(并不包括淀粉类)。随后采用三相分离提取法、溶剂萃取提取或冷冻破乳提取法来提取青稞麸皮油。

这一发明具有综合利用青稞麸皮中多种成分的优点，在经济上具有可行性，但仍然存在一些问题。如发明人并没有提出青稞麸皮油之外的其它物质的用途。并且发明人提出采用微波稳定化后的青稞麸皮要放置于-20℃～-30℃备用，如此低的储存环境将要消耗大量的能量。

综上所述，目前的青稞麸皮利用的方法中都主要是直接提取青稞麸皮油或者简单的方法对青稞麸皮进行利用，未能全面考虑青稞麸皮的综合利用。

发酵行业，尤其是大宗型生物基化学品，如乳酸和乙醇等产品的发酵生产中，原料成本对于产品竞争力的影响是巨大的。早期的主要原料是玉米淀粉、酵母浸粉。随着市场的竞争激烈，为了降低成本，多种廉价原料被用于发酵，主要有为农作物下脚料，但采用青稞麸皮水解糖为原料生产L-乳酸和乙醇的研究未见报道。

发明内容

本发明提供了一种用低成本的农业副产品青稞麸皮生产乳酸和乙醇等生物基化学品、青稞麸皮油及蛋白的方法。

本发明所提供的用青稞麸皮生产生物基化学品、青稞麸皮油及蛋白饲料的方法，可包括以下步骤：

1)以青稞麸皮为原料，加入3-4倍(w/w)的水，调节pH为6.0，加入α-淀粉酶(5mL/kg青稞麸皮)，110℃保持5分钟，降温到95℃保温1小时；调节pH为4.0～4.5，加入糖化酶(5mL/kg青稞麸皮)和酸性纤维素酶(10mL/kg青稞麸皮)，60℃酶解24小时。然后调节pH为7.0，再加入中性纤维素酶(10mL/kg青稞麸皮)，60℃酶解24小时。板框过滤，上清液直接作为生物发酵用原料的碳源，用于发酵得到生物基化学品，过滤的到沉淀1备用。

2)将沉淀1用滚筒在105℃下烘干至水分在10％以下，粉碎，过40目筛，加入4倍(w/v)的溶剂(正己烷、石油醚或乙醚)，在温度60℃下搅拌4-8小时，过滤得到滤液和沉淀2，滤液蒸馏除去溶剂，获得粗青稞麸皮油。

3)用沉淀2提取蛋白或直接作为蛋白饲料。

用上述方法得到的生物基化学品、青稞麸皮油及蛋白饲料也属于本发明的保护范围。

有益效果：本发明提供了用青稞麸皮生产生物基化学品、青稞麸皮油及蛋白饲料的方法。该方法是利用酶法水解青稞麸皮中的淀粉和纤维素转化为糖，利用糖及上清液中的营养物来生产乳酸和乙醇等生物化工产品。水解糖后的沉淀提取油脂，提油后的沉淀作为蛋白饲料，从而达到综合利用青稞麸皮的目的。由于青稞麸皮中的油脂和蛋白本身含量不高，如果直接提取，提取成本较高。而本发明中先用淀粉酶和纤维素酶将青稞麸皮中的淀粉和纤维素水解为糖，然后过滤，便将青稞麸皮中的淀粉、纤维素和其他水溶性成分全部除去。