本發明涉及植物淀粉提取領域，具體而言，涉及一種油莎豆中淀粉的提取方法及其淀粉制品。
背景技術：
油莎豆，又名油莎草，原產于非洲地中海沿岸，屬于禾本科一年生植物。油莎豆是一種優質、高產、綜合利用價值很高的油、糧多用新型作物，也是美化、綠化環境的觀賞植物。該品種適應性強，產量高，已廣泛引進種植在我國的黑龍江、河北等地。
油莎豆的淀粉含量高達30％左右，且油莎豆淀粉經羥甲基化后，熱糊和冷糊均有較好的穩定性，并具有易糊化、凍溶性穩定、透明度高等特點，是制造果膠、卡拉膠、冷飲的優良原料。但目前，油莎豆的開發利用尚不完全，淀粉的提取率低，純度也相對較低，不利于油莎豆營養物質的充分利用。
技術實現要素：
本發明的第一目的在于提供一種油莎豆中淀粉的提取方法，該方法操作簡單，容易實施，且淀粉提取率高，純度大。
本發明的第二目的在于提供一種油莎豆的淀粉制品，該淀粉制品中所用的淀粉，純度大、質量好，進而使得該淀粉制品的品質高。
為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：
一種油莎豆中淀粉的提取方法，其包括：
將油莎豆與濃度為1.5～2wt％的石灰水混合，于55～60℃下浸泡5～8h后，勻漿處理并過濾，得勻漿液，其中油莎豆與石灰水的料液比為1：8～12；以及
將勻漿液進行超聲處理后，靜置12～24h，離心。
一種油莎豆的淀粉制品，該淀粉制品中的淀粉是通過上述提取方法制得。
與現有技術相比，本發明的有益效果為：
本公開內容提供的這種油莎豆中淀粉的提取方法，采用石灰水浸泡工藝，并通過各項工藝參數的精細控制，大幅提高了油莎豆中淀粉的提取率和純度，該方法操作簡單，容易實施，且不使用有機溶劑，綠色環保。由該方法提取的淀粉來制備各種油莎豆的淀粉制品，比如果膠、卡拉膠、冷飲等，由于淀粉的純度高，經羥甲基化后，具有凍溶性穩定、透明度高的特點，使得這類淀粉制品的品質高。
具體實施方式
下面將結合實施例對本發明的實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發明，而不應視為限制本發明的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。
本實施方式提供一種油莎豆中淀粉的提取方法，其包括下述步驟：
步驟s1：將油莎豆與濃度為1.5～2wt％的石灰水混合，于55～60℃下浸泡5～8h。
由于油莎豆塊莖中含有果膠物質，采用石灰水浸泡，由于石灰水為堿性，能夠溶解部分果膠物質，因此能夠降低提取過程中的溶液粘度，提高淀粉的提取率。
浸泡時，石灰水的濃度為1.5～2wt％，或者為1.6～1.9wt％，或者為1.7～1.8wt％。其中，油莎豆與石灰水的料液比為1：8～12，或者為1：9～10。發明人經多年研究表明，當石灰水的濃度、以及料液比在這些濃度范圍中時，石灰水的堿性適宜，對果膠類物質的溶解效果好，有助于淀粉的溶出提取。
進一步的，在油莎豆與石灰水混合前，將油莎豆粉碎至10～30目，或者為15～25目，或者為20目。將油莎豆粉碎成粒狀，有利于加速油莎豆的溶脹，提高油莎豆中淀粉等物質的溶出效率。
步驟s2：將浸泡后的油莎豆進行勻漿處理并過濾，得勻漿液。
在勻漿過程中，油莎豆與石灰水混合，并一起加入到勻漿機中進行勻漿，使油莎豆始終浸泡在堿性環境中，有利于減小勻漿過程中液體的粘度，使勻漿順利進行。
進一步的，在制備勻漿液的過程中，油莎豆經勻漿處理后過160～180目篩，或者過165～175目篩，或者過170目篩，過篩后固液分離，去除固體殘渣，將所得的濾液進行離心分離，進一步提高濾液中淀粉的含量，去除分子量較小的小分子雜質。較為優選的，離心條件為：在2500～3000rmp下離心10～15min；或者為在2500～2800rmp下離心13～15min；或者為在2800～3000rmp下離心10～12min；更為具體的為，在在2800rmp下離心12min。
步驟s3：將勻漿液進行超聲處理后，靜置12～24h，離心。
采用超聲法處理勻漿液，促進勻漿液中不溶性物質的溶解，并加速勻漿液中固體微粒中淀粉分子的運動速度，加速其溶出。進一步的，超聲處理中，微波頻率為1500～3000hz，或者為2000～2500hz；處理時間為20～30min，或者為23～28min。
進一步的，將勻漿液進行超聲處理后，將勻漿液的濃度調至1.5～2.0g/l，或者為1.7～1.8g/l，或者為1.75g/l。用水調節勻漿液的濃度，使其濃稠度適宜，便于沉降得到淀粉乳，且重新將其濃度調小后，有利于提高淀粉乳的純度。
隨后，再用堿調節勻漿液的ph值至8.0～8.5后，靜置。用堿調節，有助于加速勻漿液中的淀粉沉降，縮短靜置時間。其中，堿包括氫氧化鈉、氫氧化鈣和氨水中的任意一種，優選為用氫氧化鈣調節ph。
進一步的，靜置后，將勻漿液于4000～5000rmp下離心5～10min。再次將勻漿液在高轉速下進行離心，有利于去除分子量略小于淀粉的雜質，對沉降后的淀粉乳進行再次純化，從而提高最后所得淀粉的純度。
進一步的，將離心勻漿液得到的淀粉乳用水洗滌2～3次，再用活性炭脫色后，進行干燥處理。其中，油莎豆與活性炭的質量比為1：0.03～0.05，或者為1：0.04。將活性炭與淀粉乳混合，利用活性炭的吸附作用，將淀粉乳中混有的色素等雜質去除，從而提高所得淀粉的純度及質量。
本實施方式還提供一種油莎豆的淀粉制品，淀粉制品中的淀粉是通過上述提取方法制得的。采用由上述方法提取的淀粉來制備各種油莎豆的淀粉制品，比如果膠、卡拉膠、冷飲等，由于淀粉的純度高，經羥甲基化后，具有凍溶性穩定、透明度高的特點，使得這類淀粉制品的品質高。
以下結合實施例對本發明的特征和性能作進一步的詳細描述：
實施例1
本實施例提供一種油莎豆中淀粉的提取方法，其包括：
a.將200kg的油莎豆洗凈后，與石灰水混合，其中，石灰水的濃度為2wt％，油莎豆與石灰水的料液比為1：8。將浸泡有油莎豆的石灰水混合物在60℃下加熱5h。
b.將浸泡后的油莎豆與石灰水一起，加入勻漿機中，進行勻漿。勻漿后過濾，得勻漿液。
c.將勻漿液進行超聲處理后，靜置24h，離心，洗滌后烘干得淀粉提取物。
實施例2
本實施例提供一種油莎豆中淀粉的提取方法，其包括：
a.將200kg的油莎豆洗凈后，與石灰水混合，其中，石灰水的濃度為1.7wt％，油莎豆與石灰水的料液比為1：10。將浸泡有油莎豆的石灰水混合物在57℃下加熱6.5h。
b.將浸泡后的油莎豆與石灰水一起，加入勻漿機中，進行勻漿。勻漿后過濾，得勻漿液。
c.將勻漿液進行超聲處理后，靜置18h，離心，洗滌后烘干得淀粉提取物。
實施例3
本實施例提供一種油莎豆中淀粉的提取方法，其包括：
a.將200kg的油莎豆洗凈后，與石灰水混合，其中，石灰水的濃度為1.5wt％，油莎豆與石灰水的料液比為1：12。將浸泡有油莎豆的石灰水混合物在55℃下加熱8h。
b.將浸泡后的油莎豆與石灰水一起，加入勻漿機中，進行勻漿。勻漿后過濾，得勻漿液。
c.將勻漿液進行超聲處理后，靜置12h，離心，洗滌后烘干得淀粉提取物。
實施例4
本實施例提供一種油莎豆中淀粉的提取方法，其包括：
a.將200kg的油莎豆洗凈后，粉碎至30目。
b.將粉碎后的油莎豆與石灰水混合，其中，石灰水的濃度為1.7wt％，油莎豆與石灰水的料液比為1：10。將浸泡有油莎豆的石灰水混合物在57℃下加熱6.5h。
c.將浸泡后的油莎豆與石灰水一起，加入勻漿機中，進行勻漿。勻漿后過160目篩，將所得到的濾液于2500rmp下離心15min，得到勻漿液。
d.將勻漿液進行超聲處理，微波頻率為1500hz，處理時間為30min；超聲處理后，靜置18h，離心，洗滌后烘干得淀粉提取物。
實施例5
本實施例提供一種油莎豆中淀粉的提取方法，其包括：
a.將200kg的油莎豆洗凈后，粉碎至20目。
b.將粉碎后的油莎豆與石灰水混合，其中，石灰水的濃度為1.7wt％，油莎豆與石灰水的料液比為1：10。將浸泡有油莎豆的石灰水混合物在57℃下加熱6.5h。
c.將浸泡后的油莎豆與石灰水一起，加入勻漿機中，進行勻漿。勻漿后過170目篩，將所得到的濾液于2800rmp下離心12min，得到勻漿液。
d.將勻漿液進行超聲處理，微波頻率為1800hz，處理時間為25min；超聲處理后，靜置18h，離心，洗滌后烘干得淀粉提取物。
實施例6
本實施例提供一種油莎豆中淀粉的提取方法，其包括：
a.將200kg的油莎豆洗凈后，粉碎至10目。
b.將粉碎后的油莎豆與石灰水混合，其中，石灰水的濃度為1.7wt％，油莎豆與石灰水的料液比為1：10。將浸泡有油莎豆的石灰水混合物在57℃下加熱6.5h。
c.將浸泡后的油莎豆與石灰水一起，加入勻漿機中，進行勻漿。勻漿后過180目篩，將所得到的濾液于3000rmp下離心10min，得到勻漿液。
d.將勻漿液進行超聲處理，微波頻率為3000hz，處理時間為20min；超聲處理后，靜置18h，離心，洗滌后烘干得淀粉提取物。
實施例7
本實施例提供一種油莎豆中淀粉的提取方法，其包括：
a.將200kg的油莎豆洗凈后，粉碎至20目。
b.將粉碎后的油莎豆與石灰水混合，其中，石灰水的濃度為1.7wt％，油莎豆與石灰水的料液比為1：10。將浸泡有油莎豆的石灰水混合物在57℃下加熱6.5h。
c.將浸泡后的油莎豆與石灰水一起，加入勻漿機中，進行勻漿。勻漿后過170目篩，將所得到的濾液于2800rmp下離心12min，得到勻漿液。
d.將勻漿液進行超聲處理，微波頻率為1800hz，處理時間為25min；隨后，將勻漿液的濃度調至1.5g/l，再用堿調節勻漿液的ph值至8.0后，靜置12h；再然后，將勻漿液于5000rmp下離心5min，得到淀粉乳。
e.將淀粉乳用清水洗滌2次，再用10g活性炭脫色后，烘干得淀粉提取物。
實施例8
本實施例提供一種油莎豆中淀粉的提取方法，其包括：
a.將200kg的油莎豆洗凈后，粉碎至20目。
b.將粉碎后的油莎豆與石灰水混合，其中，石灰水的濃度為1.7wt％，油莎豆與石灰水的料液比為1：10。將浸泡有油莎豆的石灰水混合物在57℃下加熱6.5h。
c.將浸泡后的油莎豆與石灰水一起，加入勻漿機中，進行勻漿。勻漿后過170目篩，將所得到的濾液于2800rmp下離心12min，得到勻漿液。
d.將勻漿液進行超聲處理，微波頻率為1800hz，處理時間為25min；隨后，將勻漿液的濃度調至1.75g/l，再用堿調節勻漿液的ph值至8.2后，靜置12h；再然后，將勻漿液于4500rmp下離心8min，得到淀粉乳。
e.將淀粉乳用清水洗滌2～3次，再用6～10g活性炭脫色后，烘干得淀粉提取物。
實施例9
本實施例提供一種油莎豆中淀粉的提取方法，其包括：
a.將200kg的油莎豆洗凈后，粉碎至20目。
b.將粉碎后的油莎豆與石灰水混合，其中，石灰水的濃度為1.7wt％，油莎豆與石灰水的料液比為1：10。將浸泡有油莎豆的石灰水混合物在57℃下加熱6.5h。
c.將浸泡后的油莎豆與石灰水一起，加入勻漿機中，進行勻漿。勻漿后過170目篩，將所得到的濾液于2800rmp下離心12min，得到勻漿液。
d.將勻漿液進行超聲處理，微波頻率為1800hz，處理時間為25min；隨后，將勻漿液的濃度調至2.0g/l，再用堿調節勻漿液的ph值至8.5后，靜置12h；再然后，將勻漿液于4000rmp下離心10min，得到淀粉乳。
e.將淀粉乳用清水洗滌3次，再用6g活性炭脫色后，烘干得淀粉提取物。
對比例1
本對比例提供一種油莎豆中淀粉的提取方法，其包括：
a.將200kg的油莎豆洗凈后，與石灰水混合，其中，石灰水的濃度為1.2wt％，油莎豆與石灰水的料液比為1：10。將浸泡有油莎豆的石灰水混合物在50℃下加熱4h。
b.將浸泡后的油莎豆與石灰水一起，加入勻漿機中，進行勻漿。勻漿后過濾，得勻漿液，靜置18h，離心，洗滌后烘干得淀粉提取物。
實驗例
測定并計算實施例1～9中所得的淀粉提取物中的淀粉純度及淀粉提取率，結果記錄在表1：
采用碘顯色法檢測油莎豆或者實施例1～9中所得的淀粉提取物中的淀粉含量：
油莎豆中的淀粉含量檢測：將油莎豆粉碎，粒度控制在95％通過100目篩。用80％的硝酸鈣提取淀粉，將提取到的淀粉與碘反應液混合，在620nm處測定淀粉-碘反應液的吸光度，再根據淀粉標準曲線計算出油莎豆中的淀粉含量，平行測量三次，取平均值。
淀粉提取物中的淀粉含量檢測：將淀粉提取物與碘反應液混合，并在620nm處測定淀粉-碘反應液的吸光度，再根據淀粉標準曲線計算出油莎豆中的淀粉含量，平行測量三次，取平均值。
按下式計算本實施例1～9中提供的提取方法的淀粉提取率(％)：
淀粉提取率(％)＝(mx×wx％)/(m0×w0％)×100％
其中，mx為淀粉提取物的質量；wx為淀粉提取物中淀粉的質量分數；m0為油莎豆的質量；w0為油莎豆中淀粉的質量分數。
表1.油莎豆中淀粉提取的結果
由表1可知：
經測定，實施例1～9以及對比例1中的原料油莎豆中的淀粉含量為29～31％，采用實施例1～9提供的提取方法，淀粉的提取率大于76％，遠大于對比例1中提供的提取方法(提取率為64.8％)。且實施例1～9所制得的淀粉提取物的純度(83％以上)也遠大于對比例1中所得的淀粉提取物的純度(73.5％以上)。由此說明，本發明實施例1～9中提供的提取方法的提取效率高，所得的淀粉純度高、質量好。
實施例4～6的提取率和純度均大于實施例1～3，說明通過粉碎油莎豆、以及對勻漿液離心后進行超聲處理，能夠進一步的提高油莎豆中淀粉的提取率和純度。
實施例7～9的提取率和純度均大于實施例4～6，說明通過調節勻漿液的濃度和ph、優化二次離心的轉速和時間、以及用活性炭脫色，能夠更進一步的提高油莎豆中淀粉的提取率和純度。
盡管已用具體實施例來說明和描述了本發明，然而應意識到，在不背離本發明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權利要求中包括屬于本發明范圍內的所有這些變化和修改。