CN101129158B - 一种脱脂、脱臭预消化大米蛋白及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种脱脂、脱臭预消化大米蛋白及其制备方法和应用。所述的大米蛋白由预消化大米蛋白经有机溶剂浸提和固液分离烘干后得到，所述的大米蛋白彻底消除了酵母异味并降低了脂肪含量，可应用于食品加工和作为食品添加剂应用于食品中。

Description

一种脱脂、脱臭预消化大米蛋白及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种大米蛋白，更具体地说，本发明涉及一种脱脂、脱臭预消化大米蛋白，同时本发明还涉及一种所述大米蛋白的制备方法及其在食品中的应用。

背景技术

大米蛋白具有优良的营养价值，其营养价值远远高于小麦蛋白、大豆蛋白等，虽然赖氨酸含量有所限制，但却大大高于其它谷类，氨基酸组分比较合理；大米蛋白生物价和蛋白质效用比率较高，大米蛋白的低过敏性使之非常适合作为婴儿或者其他特殊人群的食品；近年来国外研究表明，大米蛋白还具有潜在的医疗保健作用。研究表明：经过处理得到的高纯度的大米蛋白与酪蛋白相比，具有较显著的降低血清胆固醇的作用。由于大米蛋白的品质是公认的谷类蛋白中的上佳者，所以研究的人员也比较多，如中国专利申请(03134973.0)、(200410039303.0)、(03134672.0)及专利(02153853.0)等。其中，除专利(02153835.0)之外的各项专利都是在制取大米淀粉的同时，回收和精制大米蛋白，由该法提取的大米蛋白因未经加热变性和酶解而不利于人体的消化和吸收。此外，该类提取大米蛋白工艺，受制于下列因素：a.必须与大米淀粉生产或应用相匹配；b.需消耗大量的水资源，同时产生数量巨大的工业废水。

专利号为(02153853.0)的《从米糟中提取大米蛋白的新工艺》提出了用复合酶从米糟中提取大米蛋白的方法，但该法在酶法处理米糟后，仍沿用了碱溶酸沉法工艺，生产与操作过程繁琐，且需消耗大量的酸碱和水，对蛋白本身和环境也有污染。

近年来，市场上出现了一种预消化大米蛋白，该蛋白为大米原料，经浸泡、磨浆后，用a-淀粉酶在50-105℃条件下，降解大米中的淀粉为可水溶的糊精或多糖，并使蛋白受热变性、絮凝，再应用过滤等手段实现固液分离，得到预消化大米蛋白。该工艺生产的预消化大米蛋白成本极低，便于在淀粉糖及味精等生产企业实施。但该大米蛋白存在下述缺陷：①蛋白含量低，通常在70％以下；②脂肪含量高，通常达8-12％，其中的不饱和脂肪酸极易氧化，其部分氧化后的产物具有蛤味；③残留在大米蛋白中的酶制剂具有强烈的酵母味。

发明内容

本发明主要针对上述大米蛋白所存在的缺点，提供一种脱脂、脱臭预消化大米蛋白，该大米蛋白经过脱脂、脱臭后保质期较长、无酵母异味，因而味觉更为鲜美，既可以作为食品单独食用，也可以作为食品添加剂，用来调节食品中的氨基酸含量。

此外本发明还提供该大米蛋白的制备方法，用该方法生产的脱脂、脱臭预消化大米蛋白降低了脂肪含量，彻底去除了酵母异味，并且该方法工艺过程简单，成本低廉，产品纯度高。

本发明的上述技术成果是通过以下技术方案得以实施的：一种脱脂、脱臭预消化大米蛋白，该大米蛋白可由下述方法制备获得：以预消化大米蛋白为原料，将其在温度80～95℃的条件下烘干至水份低于10％，然后用有机溶剂浸提1～10小时，其中有机溶剂的用量为预消化大米蛋白在的2～5倍；浸提结束后，过滤分离出有机溶剂并在温度80～95℃的条件下烘干1～6小时后即得脱脂、脱臭预消化大米蛋白.

在上述的脱脂、脱臭预消化大米蛋白中，脂肪含量为0.5～5.0％。

本发明提供了一种脱脂、脱臭预消化大米蛋白的制备方法，该方法包括下述顺序的步骤：

a、预消化大米蛋白的制备：该蛋白以大米为原料，经浸泡、磨浆后，用a-淀粉酶在50-105℃条件下，降解大米中的淀粉为可水溶的糊精或多糖，并使蛋白受热变性、絮凝，再应用过滤等手段实现固液分离，得到预消化大米蛋白；

b、浸提：将上述制备的预消化大米蛋白在温度80～95℃的条件下烘干至水份低于10％，然后用有机溶剂浸提1～10小时，其中有机溶剂的用量为预消化大米蛋白的2～5倍；

c、过滤：将上述经过浸提后的预消化大米蛋白通过过滤分离出脱脂溶剂和脱脂、脱臭预消化大米蛋白滤饼；

d、烘干：将上述得到的脱脂、脱臭预消化大米蛋白滤饼在温度80～95℃的条件下烘干1～6小时并回收溶剂后即得脱脂、脱臭预消化大米蛋白。

在上述的脱脂、脱臭预消化大米蛋白的制备方法中，在步骤b中所述的有机溶剂为乙醇、异丙醇、己烷中的一种或几种混合。这三种有机溶剂的任意比例不仅能溶解大米蛋白中的脂肪类物质，而且这三种溶剂的单独一种或多种之间协同作用可彻底消除酵母异味，从而使大米蛋白的味觉变得易于被人们接受，这三种物质无毒，符合食品卫生条件。

在上述脱脂、脱臭预消化大米蛋白的制备方法中，在步骤c中过滤分离为压滤分离、吸滤分离或离心分离中的一种。所述的压滤分离的具体过程为将大米蛋白和脱脂溶剂用离心泵打入压滤机进行压滤，通过压力和滤布的作用使大米蛋白和脱脂溶剂实现固液分离；压滤的条件比较简单，只要离心泵和压力达到0.05mpa以上即可；此外为了有利于溶剂的回收，压滤过程中液相的接取过程最好是密闭的。所述的吸滤分离的具体过程为将大米蛋白和脱脂溶剂用离心泵(或利用高位自流)导入真空吸滤机，通过真空和滤布的作用吸出混合液中的液相，实现固液分离；吸滤分离的条件也比较简单，吸滤真空度达到-0.07mpa以上即可。所述的离心分离的具体过程为将大米蛋白和脱脂溶剂用离心泵(或利用高位自流)导入离心机，通过物料在高速旋转的离心机的离心作用和离心机筛网的作用实现固液分离；离心分离的条件：离心机的分离因数＞500。

在上述脱脂、脱臭预消化大米蛋白的制备方法中，在步骤d中所述的脱脂、脱臭预消化大米蛋白滤饼在常压或真空条件下烘干。滤饼烘干的温度受限于以下几项因素：①保持蛋白品质不受影响的最高温度；②溶剂汽化蒸发的温度。为了达到上述大米蛋白的要求，在本发明中采用的烘干温度取80-100℃，烘干时间根据烘干设备和烘干工艺的不同而有别为1-6小时。此外，烘干过程中可以对物料中的有机溶剂加以回收。

在上述脱脂、脱臭预消化大米蛋白的制备方法中，作为优选，在步骤d后进一步包括脱脂溶剂的蒸馏，即所得脱脂溶剂在70-100℃的温度条件下进行常压蒸馏，以分离出有机溶剂和大米油脂。在本发明中所使用的有机溶剂被回收并循环利用，大大降低了生产成本，此外通过蒸馏得到的脂肪富集物也具有饲用价值。

本发明提供了一种脱脂、脱臭预消化大米蛋白在食品加工中的应用.蛋白质是构成身体、血液、肌肉和组织的主要成分，是身体成长和康复不可缺少的营养素.本发明的脱脂、脱臭预消化大米蛋白是一种植物蛋白，具有良好的保健、营养功效，富含氨基酸，因此可以将其加工成食品，如大米蛋白粉(冲剂).

本发明提供了一种脱脂、脱臭预消化大米蛋白作为食品添加剂中的应用。某些食品如营养米粉等对其中蛋白质的含量有一定的要求，本发明的脱脂、脱臭预消化大米蛋白可以作为蛋白源予以添加；有时为了使食品中蛋白质的氨基酸组分更趋合理(不同来源的蛋白质，其氨基酸组成不同，通过适配不同的蛋白质，可以使氨基酸的组分比例趋于合理)，也可以采用本发明的脱脂、脱臭预消化大米蛋白给予调节。

综上所述本发明的有益效果如下所示：

1、本发明的脱脂、脱臭预消化大米蛋白经过脱脂、脱臭后，产品的保质期得以延长，降低产品的热量适合了人们的口味；

2、本发明的脱脂、脱臭预消化大米蛋白消除了残留在蛋白中酶制剂的酵母味，可加工成食品或食品添加剂，完全符合食品或食品添加剂的要求；

3、本发明的脱脂、脱臭预消化大米蛋白制备方法不仅可以有效脱除预消化大米蛋白中的部分脂肪，提高了大米蛋白的应用价值，而且降低或除去了残留在预消化大米蛋白中的重金属、细菌、农药残留等物质，提高了大米蛋白的纯度；

4、本发明的脱脂、脱臭预消化大米蛋白制备方法所用的有机溶剂被回收并循环利用，降低了生产成本，得到的副产品也具有饲用价值。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

选取优质大米600kg，将大米清洗浸泡1～3小时，利用粉碎机粉碎至60目以上，加入中温a-淀粉酶1200g，在温度75℃的条件下降解1～2小时后，大米中的淀粉类物质被降解为可水溶的糊精和多糖，蛋白受热变性并絮凝，用压滤机将上述酶解液过滤得到165公斤滤饼，该滤饼为含水50％左右、含蛋白30％左右的预消化大米蛋白；将上述预消化大米蛋白在常压条件下用烘干机烘干至水份低于10％，然后用有机溶剂乙醇在常温条件下浸提1小时，其中乙醇的用量为上述预消化大米蛋白的2倍；将上述经过浸提后的预消化大米蛋白浸提液用离心泵打入压滤机进行压滤，通过压力和滤布的作用使大米蛋白和脱脂溶剂实现固液分离，压滤分离的离心泵的压力达到0.05mpa以上即可，压滤过程中液相的接取过程最好是密闭的；通过压滤分离后得到脱脂溶剂90kg和脱脂、脱臭预消化大米蛋白滤饼120kg；将上述得到的脱脂、脱臭预消化大米蛋白滤饼在温度80℃，、真空度为-0.05mpa的条件下烘干1小时并回收乙醇后即得脱脂、脱臭预消化大米蛋白60kg；所得的脱脂溶剂通过常压蒸馏分离出乙醇和大米油脂；乙醇回收利用，大米油脂作为饲料。上述制备的脱脂、脱臭预消化大米蛋白的脂肪含量为5％。

实施例2

选取优质大米500kg，将大米清洗浸泡1～3小时，利用粉碎机粉碎至60目以上，加入高温a-淀粉酶200ml，在温度100℃的条件下降解1～2小时后，大米中的淀粉类物质被降解为可水溶的糊精和多糖，蛋白受热变性并絮凝，用压滤机将上述酶解液过滤得到140公斤滤饼，该滤饼为含水50％左右、含蛋白30％左右的预消化大米蛋白；将上述预消化大米蛋白在常压条件下用烘干机烘干至水份低于10％，然后用有机溶剂异丙醇在常温条件下浸提2次，每次浸提1.5小时，共3小时，其中异丙醇的用量为上述预消化大米蛋白的3倍；将上述经过浸提后的预消化大米蛋白浸提液用离心泵(或利用高位自流)导入真空吸滤机，通过真空和滤布的作用，吸出浸提液中的液相，实现固液分离，吸滤分离的条件也比较简单，吸滤真空度达到-0.07mpa以上即可；通过吸滤分离后得到脱脂溶剂100kg和脱脂、脱臭预消化大米蛋白滤饼100kg；将上述得到的脱脂、脱臭预消化大米蛋白滤饼在温度80℃，真空度为-0.05mpa的条件下烘干3小时并回收异丙醇后即得脱脂、脱臭预消化大米蛋白50kg；所得的脱脂溶剂通过常压蒸馏分离出异丙醇和大米油脂；异丙醇回收利用，大米油脂作为饲料.上述制备的脱脂、脱臭预消化大米蛋白的脂肪含量为2％.

实施例3

选取优质大米300kg，将大米清洗浸泡1～3小时，利用粉碎机粉碎至60目以上，加入中温a-淀粉酶600g，在温度80℃的条件下降解1～2小时后，大米中的淀粉类物质被降解为可水溶的糊精和多糖，蛋白受热变性并絮凝，用压滤机将上述酶解液过滤得到85公斤滤饼，该滤饼为含水50％左右、含蛋白30％左右的预消化大米蛋白；将上述预消化大米蛋白在常压条件下用烘干机烘干至水份低于10％，然后用有机溶剂乙醇和己烷的混合溶液(其中乙醇和己烷的摩尔比为1∶1)在常温条件下浸提三次，每次1.5小时，共4.5小时，其中乙醇和己烷的用量为上述预消化大米蛋白的4倍；将上述经过浸提后的预消化大米蛋白浸提液用离心泵(或利用高位自流)导入离心机，通过高速旋转的离心机的离心力作用和离心机筛网的作用实现物料的固液分离，离心分离的条件：离心机的分离因数＞500；通过离心分离后得到脱脂、脱臭预消化大米蛋白滤饼60kg；将上述得到的脱脂、脱臭预消化大米蛋白滤饼在温度80℃、真空度为-0.05mpa的条件下烘干5小时并回收乙醇和己烷后即得脱脂、脱臭预消化大米蛋白30kg；所得的脱脂溶剂通过常压蒸馏分离出乙醇和己烷混合溶剂和大米油脂；乙醇和己烷混合溶剂回收利用，大米油脂作为饲料。上述制备的脱脂、脱臭预消化大米蛋白的脂肪含量为1％。

实施例4

选取优质大米200kg，将大米清洗浸泡1～3小时，利用粉碎机粉碎至60目以上，加入中温a-淀粉酶400g，在温度80℃的条件下降解1～2小时后，大米中的淀粉类物质被降解为可水溶的糊精和多糖，蛋白受热变性并絮凝，用压滤机将上述酶解液过滤得到55公斤滤饼，该滤饼为含水50％左右、含蛋白30％左右的预消化大米蛋白；将上述预消化大米蛋白在常压条件下用烘干机烘干至水份低于10％，然后用有机溶剂乙醇、异丙醇和己烷的混合物(其中乙醇、异丙醇和己烷的摩尔比为1∶1∶1)在常温条件下浸提3次，每次2小时，共6小时，其中乙醇、异丙醇和己烷的用量为烘干后预消化大米蛋白的5倍；将上述经过浸提后的预消化大米蛋白浸提液用离心泵打入压滤机进行压滤，通过压力和滤布的作用使大米蛋白和脱脂溶剂实现固液分离，压滤分离的离心泵压力达到0.5mpa以上即可，压滤过程液相的接取过程最好是密闭的；通过压滤分离后得到脱脂、脱臭预消化大米蛋白滤饼40kg；将上述得到的脱脂、脱臭预消化大米蛋白滤饼在温度80℃、真空度为-0.05mpa的条件下烘干4小时并回收乙醇、异丙醇和己烷后即得脱脂、脱臭预消化大米蛋白20kg；所得的脱脂溶剂通过常压蒸馏分离出乙醇、异丙醇和己烷混合溶剂和大米油脂；乙醇、异丙醇和己烷混合溶剂回收利用，大米油脂作为饲料.上述制备的脱脂、脱臭预消化大米蛋白的脂肪含量为0.5％.

将上述制备的脱脂、脱臭预消化大米蛋白的卫生指标进行检测，检测结果如表1所示：

表1：本发明的脱脂、脱臭预消化大米蛋白卫生指标的检测结果

检测项目	检测数据	检测方法	检测项目	检测数据	检测方法
						砷As，mg/kg	≤0.22	GB/T5009.11-2003	菌落总数，个/g	≤5.4×10<sup>3</sup>	GB/T4789.2-2003
铅Pb，mg/kg	≤0.15	GB/T5009.12-2003	大肠菌群，个/g	＜30	GB/T4789.3-2003
						汞Hg，mg/kg	≤0.0371	GB/T5009.17-2003	沙门氏菌	未检出	GB/T4789.4-2003
镉Cd，mg/kg	≤0.62	GB/T5009.15-2003	霉菌及酵母菌	＜10	GB/T4789.15-2003
						铬Cr，mg/kg	≤0.8	GB/T5009.123-2003
黄曲霉毒素B1，mg/kg	＜5	GB/T5009.22-2003
						马拉硫磷，mg/kg	≤0.01	GB/T5009.20-2003
乐果，mg/kg	≤0.01	GB/T5009.20-2003
						甲基对硫磷	≤0.01	GB/T5009.20-2003

从表1的结果可以看出：本发明的脱脂、脱臭预消化大米蛋白完全符合食品或食品添加剂的卫生指标的要求。

根据GB/T5009.124-2003来检测本发明的脱脂、脱臭预消化大米蛋白的氨基酸，其检测结果如表2所示：

表2：本发明的脱脂、脱臭预消化大米蛋白氨基酸指标的检测结果

名称	含量(％)	名称	含量(％)	名称	含量(％)
						天门冬氨酸ASP	3.49	苏氨酸THR	2.84	蛋氨酸MET	2.88
丝氨酸SER	4.19	丙氨酸ALA	3.09	赖氨酸LYS	1.30
						谷氨酸GLU	9.37	脯氨酸PRO	2.96	异亮氨酸ILE	2.69
甘氨酸GLY	3.23	胱氨酸CYS	1.18	亮氨酸LEU	5.95
						组氨酸HIS	1.55	酪氨酸TYR	4.84	苯丙氨酸PHE	5.50
精氨酸ARG	8.60	氨酸VAL	4.39

从表2可以看出本发明的脱脂、脱臭预消化大米蛋白氨基酸配比合理，可以用来调节食品中氨基酸的含量，也可以直接加工成食品。

比较实施例1

该实施例的制备预消化大米蛋白与实施例1相同，只是不经过有机溶剂乙醇的浸提，直接烘干得到预消化大米蛋白。

比较实施例2

该实施例的制备预消化大米蛋白与实施例3相同，只是不经过有机溶剂乙醇和己烷的浸提，直接烘干得到预消化大米蛋白。

下表3给出了实施例1～4与比较例制得的大米蛋白的感官评定结果。

表3

感官评定为10人小组评定结果。

应用实施例1

将本发明制得的大米蛋白碾碎后制备成大米蛋白粉，在开水中加入10％的量后形成大米蛋白冲剂，将其和一般的大米蛋白冲剂相比具有较为香浓的米香，喝时没有腻味。

表4

感官评定为10人小组评定结果。

应用实施例2

将本发明制得的大米蛋白还作为食品添加剂的应用，如营养米粉。

应用实施例3

将本发明制得的大米蛋白还作为食品添加剂的应用，如复合蛋白质粉。

本发明中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实例，但是对本领域熟练的技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围，可作各种变化或修正是显然的。

Claims (3)

1.一种脱脂、脱臭预消化大米蛋白的制备方法，该方法包括下述顺序的步骤：

a、预消化大米蛋白的制备：该蛋白以大米为原料，经浸泡、磨浆后，降解大米中的淀粉为可溶性的糊精或多糖，并使蛋白受热变性、絮凝，再进行固液分离，得到预消化大米蛋白；

b、浸提：将上述制备的预消化大米蛋白在温度80～95℃的条件下烘干至水份低于10％，然后用有机溶剂乙醇浸提1～10小时，其中有机溶剂的用量为预消化大米蛋白2～5倍；

c、过滤：将上述经过浸提后的预消化大米蛋白通过过滤分离出脱脂溶剂和脱脂、脱臭预消化大米蛋白滤饼；

d、烘干：将上述得到的脱脂、脱臭预消化大米蛋白滤饼在真空度为-0.05Mpa、温度80～95℃的条件下烘干1～6小时后并回收溶剂后即得脱脂、脱臭预消化大米蛋白。

2.根据权利要求1所述的脱脂、脱臭预消化大米蛋白的制备方法，其特征在于步骤c中过滤分离为压滤分离、吸滤分离或离心分离中的一种。

3.根据权利要求1所述的脱脂、脱臭预消化大米蛋白的制备方法，其特征在于步骤d后进一步包括脱脂溶剂的蒸馏，即所得脱脂溶剂在70～100℃的温度条件下进行常压蒸馏，以分离出有机溶剂和大米油脂。