CN100548141C - 一种提取大米蛋白并联产酒精的方法 - Google Patents

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Abstract

一种提取大米蛋白并联产酒精的方法，它包括：1、浸泡：大米用浓度为0.03-0.09mol/L碱溶液浸泡0.2-10h，大米与碱溶液的料液比为1∶2-6；2、碱提：将浸泡好的大米磨浆、碱提；碱提温度20-45℃，碱提时间1-5h；将碱提完成的大米浆通过离心分离机分离，分离上清液和沉淀物；3、蛋白粉制备：将第2步上清液用酸调pH值至5.0-6.0等电点沉淀，离心得到上清液和沉淀物，沉淀物气流干燥、粉碎成粉制得大米蛋白粉；4、酒精制备：第3步所得上清液加入到第2步得到的沉淀物中并添加大米重量比例5-30wt%的营养物，并加入液化酶、糖化酶和酵母按照现有工艺发酵生产酒精。本发明的方法为工业化生产方法，能连续、大规模由大米同时提取大米蛋白和生产酒精。

Description

一种提取大米蛋白并联产酒精的方法
技术领域
本发明涉及一种以大米为原料生产大米蛋白和酒精的方法。
背景技术
我国稻谷年产量近二千亿公斤，占世界总产量的35％左右，居世界首位。其中早稻的产量占稻谷总产量的1/4左右。当前，全国粮食供需基本平衡，稻米总量充裕。品质比较差的早稻米、陈稻米遭冷遇，库存爆满，销售不出，造成粮食资源的严重浪费和巨大的经济损失。这些食用品质不高的早稻米中直链淀粉含量高，所以非常适合发酵生产燃料酒精。燃料酒精作为一种可再生能源，按合适比例添加到汽油中，可提高汽油的辛烷值，从而降低汽车尾气中一氧化碳和碳氢化合物的排放，减少环境污染。现阶段，制约燃料酒精生产的关键性因素是成本问题。开发高附加值的副产品，加强对原料进行综合利用，是降低其成本的有效途径。
大米蛋白占大米总重量的8％左右，具有高营养、低过敏性、风味温和、不会引起肠胃胀气等独特性质。其应用越来越广泛，如用作生产大米蛋白粉、水解大米蛋白、大米改性蛋白、高附加值肽、生物活性肽、抗性蛋白；用作多种食品的添加剂，如混合饮料、布丁、冰淇淋、婴儿食品等的添加剂。
从大米中提取大米蛋白，一般采用碱提酸沉法，如公开号为CN1528786A的中国专利申请公开了一种碱法提取大米蛋白的方法，它包括下列顺序的工艺步骤：大米的清洗、碱液浸泡、磨浆、搅拌提取、分离、酸沉、分离、干燥；所述碱液浸泡的NaOH溶液的浓度为0.05-0.15mol/L，固液比为1∶6-8，浸泡时间2-3小时；所述搅拌提取指保持混合液pH值为11搅拌；所述酸沉即等电点沉淀，即用HCl调pH至5.5，使蛋白质沉淀；所述干燥温度限制在50℃以下。使用该方法最佳结果为，蛋白提取率为93.6％，蛋白(粉)纯度为87.3％，脂肪含量1.42％，灰分含量1.20％，水分5％。蛋白纯度还是不能满足人们的要求，而且，使用的碱液量多，废水处理困难，成本高。
又如公开号为CN1557178A的中国专利申请公开的一种以大米为原料提取大米蛋白制大米淀粉的工艺方法，其特征在于，其步骤如下：
A、将大米用碱离子型浸提液浸泡4～40小时；
B、磨浆、浸提：将浸泡好的大米磨细，于20～90℃继续浸提2～20小时；
C、分离：将浸提完成的大米浆通过离心分离机分离，淀粉转下一工序生产大米淀粉；
D、酸沉：将离心分离出的溶液用酸离子型凝聚液调pH值，使蛋白质沉降；
E、洗涤：用清水洗涤酸沉的蛋白质；
F、均质：利用高压均质机均质洗涤好的蛋白质；
G、干燥：将均质好的蛋白质喷雾干燥成粉制得大米蛋白粉；其中蛋白含量≥70％，水分5～15％。
使用该方法最佳能得到蛋白含量＞90％的大米蛋白粉、蛋白含量＜1.0％的大米淀粉，但是消耗的时间长，步骤繁多。
大米联产酒精和大米蛋白，或者说用大米提取大米蛋白及用提取大米蛋白后的物料生产酒精的工艺，鲜见于世。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种碱法提取大米蛋白及提取蛋白后的物料发酵生产酒精的工艺。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
一种提取大米蛋白并联产酒精的方法，它包括如下步骤：
1、浸泡：大米用浓度为0.03-0.09mol/L碱溶液浸泡0.2-10h，大米与碱溶液的料液比为1∶2-6；
2、碱提：将浸泡好的大米磨浆、碱提；碱提温度20-45℃，碱提时间1-5h；将碱提完成的大米浆通过离心分离机分离，分离上清液和沉淀物；
3、蛋白粉制备：将第2步上清液用酸调pH值至5.0-6.0等电点沉淀，离心分离得到上清液和沉淀物，沉淀物气流干燥、粉碎成粉制得大米蛋白粉；
4、酒精制备：第3步所得上清液加入到第2步得到的沉淀物中并添加大米重量比例5-30wt％的营养物，并加入液化酶、糖化酶和酵母按照现有工艺发酵生产酒精。
所述营养物为硫酸铵、大米粉或玉米粉中的一种，并且添加的营养物占大米重量比例为5-30wt％。
所述碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠中的一种。
也可以在浸泡前将大米粉碎，过20-80目筛。
本发明的方法为工业化生产方法，能连续、大规模地从大米同时提取大米蛋白和生产酒精。
本发明的有益效果在于：一是联产酒精和大米蛋白，提高了大米的综合利用，降低了生产成本；二是工艺较简单，提取大米蛋白的过程中无废水排放，不会造成环境污染；三是提取出来的大米蛋白纯度(干基)在90％以上，所用碱提液浓度低，蛋白破坏小，适合人体食用。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明的一种提取大米蛋白并联产酒精的方法，在浸泡过程中，碱溶液的浓度优选为0.04-0.07mol/L，浸泡时间优选为0.5-5h，料液比优选为1∶3-5。
碱提温度优选为20-40℃，碱提时间优选为1-3h。
营养物添加大米重量比例优选为10-30wt％。
实施例1：
将70g大米浸泡于140ml、0.05mol/L氢氧化钠中10h；磨浆，继续碱提，碱提温度20℃，碱提时间5h；米浆在3000rpm离心10min，上清液1调pH值至5.0，3000rpm离心10min，所得沉淀物2气流干燥、粉碎得到大米蛋白，上清液2和米浆离心得到的沉淀物1合并后加入5％的硫酸铵进行并加入液化酶、糖化酶和酵母按照现有工艺发酵生产酒精。所得到的大米蛋白：蛋白(干基)纯度91.0％，提取率29.3％；酒精：酒精度12.64％，残余还原糖0.37％。
实施例2：
将70g大米浸泡于280ml、0.09mol/L碳酸钠中0.2h；磨浆，继续碱提，碱提温度35℃，碱提时间3h；米浆在3000rpm离心10min，上清液1调pH值至5.5，3000rpm离心10min，所得沉淀物2气流干燥、粉碎得到大米蛋白，上清液2和米浆离心得到的沉淀物1合并后加入30％的大米粉并加入液化酶、糖化酶和酵母按照现有工艺发酵生产酒精。所得到的大米蛋白：蛋白(干基)纯度90.1％，提取率49.3％；酒精：酒精度12.78％，残余还原糖0.13％。
实施例3：
将70g大米浸泡于420ml、0.03mol/L氢氧化钾中10h；磨浆，继续碱提，碱提温度45℃，碱提时间1h；米浆在3000rpm离心10min，上清液1调pH值至6.0，3000rpm离心10min，所得沉淀物2气流干燥、粉碎得到大米蛋白，上清液2和米浆离心得到的沉淀物1合并后加入18％的玉米粉并加入液化酶、糖化酶和酵母按照现有工艺发酵制备酒精。所得到的大米蛋白：蛋白(干基)纯度94.0％，提取率34.3％；酒精：酒精度12.30％，残余还原糖0.17％。
实施例4：
将70g大米浸泡于140ml、0.05mol/L氢氧化钾中5h；磨浆，继续碱提，碱提温度20℃，碱提时间5h；米浆在3000rpm离心10min，上清液1调pH值至5.0，3000rpm离心10min，所得沉淀物2气流干燥、粉碎得到大米蛋白，上清液2和米浆离心得到的沉淀物1合并后加入5％的硫酸铵进行并加入液化酶、糖化酶和酵母按照现有工艺发酵生产酒精。所得到的大米蛋白：蛋白(干基)纯度90.3％，提取率27.3％；酒精：酒精度12.84％，残余还原糖0.47％。
实施例5：
将70g大米浸泡于280ml、0.09mol/L氢氧化钠中10h；磨浆，继续碱提，碱提温度35℃，碱提时间3h；米浆在3000rpm离心10min，上清液1调pH值至5.5，3000rpm离心10min，所得沉淀物2气流干燥、粉碎得到大米蛋白，上清液2和米浆离心得到的沉淀物1合并后加入3％的玉米粉中并加入液化酶、糖化酶和酵母按照现有工艺发酵生产酒精。所得到的大米蛋白：蛋白(干基)纯度94.1％，提取率51.3％；酒精：酒精度12.98％，残余还原糖0.12％。
实施例6：
将70g大米浸泡于420ml、0.03mol/L碳酸钠中0.2h；磨浆，继续碱提，碱提温度45℃，碱提时间1h；米浆在3000rpm离心10min，上清液1调pH值至6.0，3000rpm离心10min，所得沉淀物2气流干燥、粉碎得到大米蛋白，上清液2和米浆离心得到的沉淀物1合并后加入18％的大米粉并加入液化酶、糖化酶和酵母按照现有工艺发酵生产酒精。所得到的大米蛋白：蛋白(干基)纯度93.0％，提取率34.3％；酒精：酒精度12.30％，残余还原糖0.15％。
实施例7：
将70g大米粉碎，过40目筛，然后搅拌使之分散于280ml、0.05mol/L氢氧化钠中进行浸泡和碱提，碱提温度30℃，碱提时间2h；米浆在3000rpm离心10min，上清液1调pH值至5.6，3000rpm离心10min，所得沉淀物2气流干燥、粉碎得到大米蛋白，上清液2和米浆离心得到的沉淀物1合并后加入18％的玉米粉并加入液化酶、糖化酶和酵母按照现有工艺进行发酵制备酒精。所得到的大米蛋白：蛋白(干基)纯度92.3％，提取率44.3％；酒精：酒精度12.10％，残余还原糖0.17％。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，再不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种提取大米蛋白并联产酒精的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
1)浸泡：大米用碱溶液浸泡；
2)碱提：将浸泡好的大米磨浆、碱提；碱提温度20-45℃，碱提时间1-5h；将碱提完成的大米浆通过离心分离机分离，分离得上清液和沉淀物；
3)蛋白粉制备：将第2)步上清液用酸调pH值至5.0-6.0等电点沉淀，离心得到上清液和沉淀物，沉淀物气流干燥、粉碎成粉制得大米蛋白粉；
4)酒精制备：第3)步所得上清液加入到第2)步得到的沉淀物中并添加大米重量比例5-30wt％的营养物，并加入液化酶、糖化酶和酵母按照现有工艺发酵生产酒精；
所述碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠中的一种，碱溶液的浓度为0.03-0.09mol/L；
所述营养物为硫酸铵、大米粉或玉米粉中的一种，并且添加的营养物占大米重量比例为5-30wt％。
2.根据权利要求1所述的一种提取大米蛋白并联产酒精的方法，其特征在于：所述浸泡时间为0.2-10h。
3.根据权利要求1所述的一种提取大米蛋白并联产酒精的方法，其特征在于：所述料液比为1∶2-6。
4.根据权利要求1所述的一种提取大米蛋白并联产酒精的方法，其特征在于：在浸泡前先将大米粉碎，过20-80目筛。
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碱法提取浓缩大米蛋白工艺条件的研究. 孙庆杰，田正文.食品工业科技，第9期. 2003
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高纯度大米蛋白和淀粉的分离提取. 易翠平，姚惠源.食品与机械，第20卷第6期. 2004
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