CN103315129B - 纯物理工艺提取大米蛋白和淀粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供纯物理工艺提取大米蛋白和淀粉的方法，包括碎米去杂、浸泡、磨浆、均质、离心分离、淀粉精制与萃取蛋白粉。本发明采用高压均质机对米浆细胞进行粉碎，再用离心机进行物理离心方法分离出蛋白与淀粉，其生产技术采用的都是物理技术方法，有利于保持蛋白质特性和口感。选取碎米作为原料，减少了原料成本，并提高了蛋白质的提取率与碎米的利用价值。
Description
技术领域
本发明涉及稻谷再加工技术领域，具体涉及一种采用纯物理工艺对碎米提取大米蛋白和淀粉方法。
背景技术
稻谷是世界最重要的粮食作物，同时也是人类粮食消费中重要的蛋白质来源。大米蛋白由白蛋白、球蛋白、醇溶谷蛋白和谷蛋白组成，稻米胚乳中 95%的蛋白质以蛋白体形式存在，主要为大球形蛋白体，小球形和结晶体蛋白仅在糊粉层中发现。其含有丰富的易被人体消化吸收的必需氨基酸，在所有谷类蛋白中，大米蛋白生物价（BV）和蛋白质利用率（PER）更高，其生物价可高达77，蛋白质利用率为1.36%-2.56%。大米蛋白还具有各种保健性能，如抗高血压、降胆固醇等。
大米蛋白的提取是世界难题，因为大米组织中的蛋白质与淀粉结合最牢固而不溶，用普通提取淀粉的方法不易提取，国外也只有少数国家有研究，而在国内大米食用蛋白仍是空白。大米在生产淀粉糖中的副产品蛋白质，因长期高温加热发酵，大都已变性，只能作饲料蛋白使用，其价值低廉；而低变性的大米蛋白粉是市场所追求的高档产品。
目前有报道的提取方法有化学方法与生物酶方法进行提取大米蛋白，其中用化学方法萃取蛋白质能耗低，无废物废水，蛋白质保留原有特性，产品质量和收率也有大幅度提高，价效比高。但物理方法主要是根据大米蛋白中80%的碱溶性蛋白可以溶于碱液中的原理，碱液可以使得大米中与大米蛋白结合的淀粉的紧密结构变得疏松，同时碱液对蛋白分子的次级健，特别是氢键有破坏作用，促使蛋白与淀粉分离。碱法提取大米蛋白的最佳工艺条件为NaOH 浓度为0.09mol/L，固液比为1：6，提取温度为25℃，提取时间为4 h，蛋白提取率达77.3%，蛋白纯度达80.5%。但碱法提取大米蛋白是化学提取方法，提取时间长，过程比较繁琐。因反应液固比大，需要消耗大量的碱和水，等电沉淀时还要消耗大量的酸进行中和生成盐，又增加了脱盐纯化与水处理的难度。另外，在高浓度碱的作用下，蛋白质易发生变化，同时也会改变淀粉的性质，还会对食品安全带来隐患。
酶法提取主要是通过蛋白酶或非蛋白酶对大米进行处理，增加大米蛋白的可溶性，并使其与其他成分分开而提取出来。但发现蛋白质功能丧失，具有苦味，不适合食用。而且酶制剂的价格昂贵，生产成本高，不适用工业化生产。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种采用纯物理工艺进行提取大米蛋白和淀粉方法，达到提取过程环保、提高大米蛋白的品质与减少生产成本的目的。
纯物理工艺提取大米蛋白和淀粉的方法，包括下述步骤：
（1）碎米去杂、浸泡：用分级除石机将碎米中的轻质糠壳和重质碎石等分离出去，然后将碎米用去离子水浸泡5-8小时；
（2）磨浆：将浸泡后的碎米制成米浆；
（3）均质：将米浆均质至径粒不大于2微米；
（4）离心分离：将经（3）均质的米浆进行离心分离，其重相为淀粉浆，轻相为浓缩蛋白浆；
（5）淀粉精制：将（4）分离出的重相淀粉浆用纯净水洗涤、真空过滤后离心脱水得淀粉；
（6）萃取蛋白粉：对（4）中轻相蛋白浆进行喷雾干燥，得食用蛋白粉。
进一步，所述步骤（2）中米浆由砂轮磨湿磨制得，其粒径为60-80目。
进一步，所述步骤（3）中米浆均质是通过高压均质机进行米浆细胞的粉碎，高压均质机的压力为200-250kg/cm2、速度为250-350kg/小时；
进一步，所述步骤（4）中离心分离是用离心机进行两级离心分离，其离心机的转速为1000-1500转/分钟。
进一步，所述步骤（6）中喷雾干燥的温度为160℃-170℃进一步，所述步骤（2）中米浆的粒径为60-80目。
因为碎米是大米加工中的副产品，是大米加工过程中产生破碎的米粒，其影响大米的整齐和美观，通常分被分离出来加工成米粉或做饲料等，使用价值低。而且碎米中含有米胚芽，而米胚芽中含蛋白质22%，所以碎米中蛋白质的含量中是比较高的为8%-12%。所以本发明选取碎米作为原料，减少了原料成本，并提高了蛋白质的提取率与碎米的利用价值。
本发明采用高压均质机对米浆细胞进行粉碎，再用离心机进行物理离心方法分离出蛋白与淀粉，其生产技术采用的都是物理技术方法，没有改变蛋白质的本性，有利于保持蛋白质特性和口感。而利用大米生产淀粉产生的副产品蛋白质，由于其长期高温加热发酵，大都已变性，只能做饲料蛋白使用，价值低廉；而用生物酶，尤其是蛋白酶方法进行提取大米蛋白，虽然蛋白质的产出率高，但蛋白质功能丧失，具有苦味，不适合人体食用。所以采用本发明的方法提取的大米蛋白保持了其特性，口感好、营养价值高。
所以与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1）本发明采用物理方法分离大米中的淀粉和蛋白质，没有废物的产生，水净化为纯水，消除了有机废水污染，在工艺上可循环使用。
2）本发明技术简化，仅通过高压均质与离心分离就分离出蛋白质与淀粉，比传统大米蛋白的提取工艺简单、成本低。
3）本发明的制备方法是一条低能耗、无污染、高品质的绿色工艺技术。
4）将轻相中的蛋白质浓缩、配置、成型，制成乳粉和液体蛋白饮料，完全保持大米蛋白质的理化性质，提取率高，工艺简单，成本低，无三废排出。
具体实施方式
实施例一：
纯物理工艺提取大米蛋白和淀粉的方法，包括下述步骤：
（1）碎米去杂、浸泡：用分级除石机，将碎米中的轻质糠壳和重质碎石等分离出去，然后将碎米用去离子水浸泡5小时；
（2）磨浆：将浸泡后的碎米用砂轮磨湿磨，制成米浆，米浆的粒径为60目；
（3）均质：将米浆通过高压均质机进行米浆细胞的粉碎，米浆被均质至径粒2微米；高压均质机的压力为200kg/cm2、速度为350kg/小时；
（4）离心分离：将经（3）均质的米浆用离心机进行两级离心分离，其重相为淀粉浆，轻相为浓缩蛋白浆；其离心机的转速为1000转/分钟；
（5）淀粉精制：将（4）分离出的淀粉浆用纯净水洗涤、真空过滤后用离心机脱水得淀粉；
（6）萃取蛋白粉：对（4）中轻相蛋白浆于160℃温度进行喷雾干燥，得食用蛋白粉。
实施例二：
纯物理工艺提取大米蛋白和淀粉的方法，包括下述步骤：
（1）碎米去杂、浸泡：用分级除石机，将碎米中的轻质糠壳和重质碎石等分离出去，然后将碎米用去离子水浸泡7小时；
（2）磨浆：将浸泡后的碎米用砂轮磨湿磨，制成米浆，米浆的粒径为70目；
（3）均质：将米浆通过高压均质机进行米浆细胞的粉碎，米浆被均质至径粒1.5微米；高压均质机的压力为250kg/cm2、速度为250kg/小时；
（4）离心分离：将经（3）均质的米浆用离心机进行两级离心分离，其重相为淀粉浆，轻相为浓缩蛋白浆；其离心机的转速为1500转/分钟；
（5）淀粉精制：将（4）分离出的淀粉浆用纯净水洗涤、真空过滤后用离心机脱水得淀粉；
（6）萃取蛋白粉：对（4）中轻相蛋白浆于170℃温度进行喷雾干燥，得食用蛋白粉。
实施例三：
纯物理工艺提取大米蛋白和淀粉的方法，包括下述步骤：
（1）碎米去杂、浸泡：用分级除石机，将碎米中的轻质糠壳和重质碎石等分离出去，然后将碎米用去离子水浸泡8小时；
（2）磨浆：将浸泡后的碎米用砂轮磨湿磨，制成米浆，米浆的粒径为80目；
（3）均质：将米浆通过高压均质机进行米浆细胞的粉碎，米浆被均质至径粒1.8微米；高压均质机的压力为220kg/cm2、速度为300kg/小时；
（4）离心分离：将经（3）均质的米浆用离心机进行两级离心分离，其重相为淀粉浆，轻相为浓缩蛋白浆；其离心机的转速为1300转/分钟；
（5）淀粉精制：将（4）分离出的淀粉浆用纯净水洗涤、真空过滤后用离心机脱水得淀粉；
（6）萃取蛋白粉：对（4）中轻相蛋白浆于165℃温度进行喷雾干燥，得食用蛋白粉。
以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变动的都属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.纯物理工艺提取大米蛋白和淀粉的方法，步骤如下：
（1）碎米去杂、浸泡：用分级除石机，将碎米中的轻质糠壳和重质碎石等分离出去，然后将碎米用去离子水浸泡7小时；
（2）磨浆：将浸泡后的碎米用砂轮磨湿磨，制成米浆，米浆的粒径为70目；
（3）均质：将米浆通过高压均质机进行米浆细胞的粉碎，米浆被均质至径粒1.5微米；高压均质机的压力为250kg/cm2、速度为250kg/小时；
（4）离心分离：将经（3）均质的米浆用离心机进行两级离心分离，其重相为淀粉浆，轻相为浓缩蛋白浆；其离心机的转速为1500转/分钟；
（5）淀粉精制：将（4）分离出的淀粉浆用纯净水洗涤、真空过滤后用离心机脱水得淀粉；
（6）萃取蛋白粉：对（4）中轻相蛋白浆于170℃温度进行喷雾干燥，得食用蛋白粉。
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Denomination of invention: A method for extracting rice protein and starch using pure physical technology Granted publication date: 20141112 Pledgee: Wangjiang County Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: ANHUI LIANHE CO.,LTD. Registration number: Y2024980009877 |