CN103404688B - 一种可食用大米蛋白的制备方法 - Google Patents
一种可食用大米蛋白的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种可食用大米蛋白的制备方法，该方法包括原料预处理、粉碎、调浆、反应、分离洗涤、干燥等步骤。本发明方法在米渣中的大分子糊精未老化之前即用热水洗涤，并通过粉碎及脂肪的成盐反应，使米渣中的杂质都能够与不溶于水的蛋白分离，再利用旋流器分离洗涤，不仅大大提高了分离洗涤的效率，采用闪急干燥与喷雾干燥相比，设备投资节省约40%，运行成本约节约35%，得到了蛋白干基含量90%以上，脂肪含量小于2%，灰分含量小于2%的可食用大米蛋白，而且大米蛋白的提取率85%以上，所得产品可以在食品行业，特别是婴幼儿食品中广泛应用，较之将原料米渣作为饲料使用，其产品附加值大大提高。
Description
【技术领域】
本发明属于大米深加工技术领域。更具体地，本发明涉及一种可食用大米蛋白的制备方法。
【背景技术】
大米蛋白具有优良的营养品质，氨基酸分数高达67，消化率为82，生物价为77，功效比值为1.7。其营养价值远高于玉米、小麦等植物蛋白，可与鸡蛋、牛奶等优质动物蛋白媲美。大米蛋白的氨基酸组成平衡合理，与WHO/FAO推荐的理想模式非常接近。中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所编著的食物成分表显示，大米蛋白的蛋氨酸含量高达2.2%，这是其它植物蛋白质甚至很多动物蛋白质无法比拟的。大米蛋白质中的精氨酸含量也较高，用于婴幼儿食品具有独特的优势。
大米蛋白质具有低过敏性，是目前唯一可以免于过敏性实验的谷物。很多植物性蛋白中含有抗营养因子，如大豆和花生中含有对人体有害的胰蛋白酶抑制素和凝血素，大豆中还含有棉子糖、水苏糖等胀气因子；动物性食品中也有抗营养因子，如牛奶中的介乳球蛋白、鸡蛋清中的卵类粘蛋白等，它们会产生过敏或中毒反应，婴幼儿对这些因子尤为敏感。
在大米中蛋白质的含量约6～8%，从经济性角度看，大米中蛋白质含量偏低，直接从大米中提取蛋白质原料消耗大，不适合于大规模工业应用。而大米深加工中的副产品米渣蛋白质含量一般达到约50～60%，且与大米蛋白有几乎相同的价值，是提取大米蛋白的理想原料。目前，在现有淀粉糖的生产中，每消耗7吨大米将会产生1吨米渣，而这些米渣多以干粉的形式廉价卖给饲料厂，就蛋白资源而言这是一种极大的浪费。因此，提取米渣蛋白既能满足人们对高品质蛋白的需求，又能发挥米渣的作用，其增值效果非常明显，利用米渣提取蛋白具有极其深远的意义。
目前高纯度植物蛋白提取的方法主要是碱溶酸沉法和酶法等。碱溶酸沉法是先使用碱溶液溶解蛋白，再离心去除大部分杂质，然后调节其溶液的pH值，使大部分蛋白在等电点沉淀，再通过离心分离去除清液中的杂质。酶法是通过蛋白酶使蛋白部分水解，从而与其它物质分离，或用非蛋白酶(如淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶等)将其它杂质除去，从而达到纯化蛋白的目的。
大米蛋白中80%以上为分子量较大、水溶性较差的谷蛋白，蛋白分子间通过二硫键和疏水基团进行交联而凝聚，在淀粉糖生产过程中，由于长时间高温作用，蛋白分子与蛋白分子之间进一步变性凝聚，蛋白分子与脂肪等分子间也会形成交联结构，从而导致蛋白的溶解性大大下降，各种蛋白的等电点不同，因此通常提取蛋白所使用的碱溶（或蛋白酶溶）酸沉提纯工艺路线，提取率低，工艺损失比较大。在淀粉糖生产过程中，蛋白在糖化前与较大分子的糊精分离，如果不能及时的去除米渣中的大分子糊精，那么在米渣后续操作及储藏过程中，这些糊精就会出现老化，而淀粉酶对老化的淀粉或糊精的水解效果很差，导致这些糊精不易被酶解除去，影响蛋白的含量。在淀粉糖生产过程中，在蛋白富集的同时，稻米中的其他杂质也被富集，灰分和脂肪都由约1%富集到8%～10%，对于在婴幼儿食品中使用较多的大米蛋白而言，较高的灰分不安全；脂肪经制糖过程中的高温作用，以及干燥过程中的储藏过程中，会发生氧化蚝败，即是不安全因素，也影响大米蛋白粉的品质，因此必须采取相应的措施，尽可能的去除米渣中游离的灰分即脂肪或脂肪酸，但是这些灰分及脂肪在制糖过程中，以及在米渣的干燥过程中，会被包裹在蛋白的交联包裹结构中，导致大量杂质不易去除。因此与其它谷物相比，大米蛋白的分离较为困难，目前有关蛋白含量高于90%，同时蛋白提取率在80%以上的大米蛋白制备方法未见公开报道。
目前，蛋白干燥方法大多采用喷雾干燥设备，其进料浓度一般不超过20%，否则浓度太大，出料口易堵塞，由此造成干燥设备处理量大大增加，于是设备投资增大，能耗也增大，且干燥温度较高，干燥效率差。
为了解决现有技术存在的诸多技术缺陷，本发明人通过大量试验研究，终于完成了本发明。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种可食用大米蛋白的制备方法。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种可食用大米蛋白的制备方法。
所述制备方法的步骤如下：
A、原料预处理
蛋白含量为以米渣蛋白总重量计50%～60%的米渣蛋白使用温度70～75℃的水进行洗涤，直到洗脱液中的可溶性固形物含量为2重量%以下；
B、粉碎
让步骤A得到的洗涤米渣蛋白进行粉碎，筛分，收集颗粒细度为100～120目的米渣蛋白，去除不易粉碎的筛上物；
C、调浆、反应
往步骤B得到的米渣蛋白中加水，得到米渣蛋白浓度为以重量计18%～22%的料液，再用以重量计8%～12%NaOH水溶液将所述料液的pH值调节至7.3～7.5，然后加热至温度75～80℃，在这个温度下反应1.5～2h；接着将所述料液的温度降到50～55℃；
D、分离洗涤
将步骤C得到的料液使用旋流器在进料压力0.4～0.5MPa、底流压力0.2～0.25MPa、进料流量4.8～5t/h与洗水量4.5～4.8t/h的条件下洗涤除去其料液中的杂质，收集旋流重相；
E、杀菌、脱水
将步骤D得到的旋流重相在温度121～125℃的条件下灭菌4～6s；再进行脱水得到一种滤饼；
F、干燥
步骤E得到的滤饼采用闪急干燥设备在进风温度160～165℃、出风温度60～65℃的条件下进行干燥，得到所述的可食用大米蛋白，它的水含量为以可食用大米蛋白总重量计4%以下。
根据本发明的一种优选实施方式，在步骤A中，所述的米渣蛋白是使用板框压滤机进行洗涤的。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，步骤A得到米渣蛋白是使用锤片式粉碎机进行粉碎的。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述料液的米渣蛋白浓度是以重量计20%，pH值是7.4。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述的料液是使用板式换热器进行加热或冷却的。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述的物料在温度76～78℃的条件下反应1.6～1.8h，接着将所述料液的温度降到52～54℃。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤D中，所述的洗涤是在进料压力0.45MPa、底流压力0.23MPa、进料流量4.8t/h与洗水量4.6t/h的条件下进行的。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤E中，使用杀菌设备UHT杀菌机进行灭杀菌。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤E中，使用板框压滤机进行脱水。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤F中，所述的干燥是在进风温度162～164℃，出风温度62～64℃的条件下进行的。
下面将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种可食用大米蛋白的制备方法。
所述制备方法的步骤如下：
A、原料预处理
蛋白含量为以米渣蛋白总重量计50%～60%的米渣蛋白使用温度70～75℃的水进行洗涤，直到洗脱液中的可溶性固形物含量为2重量%以下；
本发明方法使用的原料是在用大米生产淀粉糖过程中所产生的米渣蛋白。所述的米渣蛋白除蛋白外还含有大分子糊精、脂肪和灰分等杂质。
本发明使用的大米渣蛋白是目前市场上销售的产品，例如江西恒天实业有限公司、江西中超生物科技有限公司、武汉市金德戈糖业有限公司销售的产品。
目前市场上销售的米渣蛋白通常只是洗涤达到在洗脱液中可溶性固形物含量低于5%，由于这种米渣蛋白含有较多的易老化的大分子糊精等物质，因此使用这种米渣蛋白时必须进行洗涤，然后才可以使用。
在这个步骤中，所述的米渣蛋白是使用板框压滤机进行洗涤的。
在这个步骤中，所述米渣蛋白洗涤是在板框压滤机上使用温度70～75℃的热水进行洗涤，直到洗脱液中可溶性固形物含量低于2重量%。可溶性固形物含量的测定方法具体参见标准GB/T20885-2007。
所述的板框压滤机是目前市场上销售的产品，例如杭州国瑞压滤机有限公司、杭州坤源过滤机械有限公司、杭州兴源过滤科技股份有限公司销售的产品。
优选地，所述的米渣蛋白用温度72～74℃的水进行洗涤，直到洗脱液中可溶性固形物含量低于1.5%。
B、粉碎
让步骤A得到的洗涤米渣蛋白进行粉碎，筛分，收集颗粒细度为100～120目的米渣蛋白，去除不易粉碎的筛上物；
在这个步骤中，粉碎的目的在于破碎米渣蛋白中的凝聚包裹结构，使包裹在其中的大分子糊精、脂肪、灰分等杂质释放出来，以便去除这些杂质。
在本发明中，所述的粉碎是使米渣蛋白的颗粒细度达到100～120目，如果颗粒细度大于100目，则凝聚包裹结构破碎不佳导致杂质无法释放；如果颗粒细度小于120目时，则蛋白颗粒太小导致分离洗涤时随杂质一同洗出，影响蛋白质提取率，并且粉碎设备投资大、能耗大；因此，所述的颗粒细度为100～120目是合适的。
在这个步骤中，步骤A得到米渣蛋白是使用锤片式粉碎机进行粉碎的。
所述的粉碎设备是目前市场上销售的产品，例如无锡市赫普轻工设备技术有限公司、江苏牧羊集团有限公司、江西红星机械厂销售的产品。
C、调浆、反应
往步骤B得到的米渣蛋白中加水，得到米渣蛋白浓度为以重量计18%～22%的料液，再用以重量计8%～12%NaOH水溶液将所述料液的pH值调节至7.3～7.5，然后加热至温度75～80℃，在这个温度下反应1.5～2h；接着将所述料液的温度降到50～55℃。
在本发明中，步骤B得到的米渣蛋白粉加水调浆，便于后续工艺输送、反应及分离洗涤。
在本发明中，所述的调浆是加水使米渣蛋白的浓度达到以重量计18%～22%，如果米渣蛋白浓度小于18%，则反应底物浓度低导致反应效果差，且物料处理量大；如果米渣蛋白浓度高于22%时，则物料粘度大，不利于输送及分离洗涤；因此，所述的米渣蛋白浓度为18%～22%是合适的。
优选地，所述料液的米渣蛋白浓度是以重量计20%。
所述物料的pH值是用8%～12%NaOH溶液进行调节的，所述物料pH值调节到7.3～7.5，如果pH值小于7.3，则会影响反应效果，不利于杂质释放；如果pH值大于7.5，则会导致料液粘度过大，不利于分离洗涤效果，且会产生颜色反应等不良后果，因此，所述的pH值为7.3～7.5是合适的。
优选地，所述物料的pH值是7.4。
然后，将调节pH的料液加热至75～80℃，在这个温度下反应1.5～2h。接着，将所述料液的温度降到50～55℃。
在本发明中，大米蛋白中80%以上是分子量较大的谷蛋白，在淀粉糖生产过程中，在高温高压条件下，蛋白变性，并且进一步聚合，导致米渣中的蛋白几乎不溶于水，因此可以使其他杂质转变成水可溶性，便于与蛋白分离。在原料所含的杂质中，大分子糊精和灰分都能溶于水，通过前面的粉碎处理，已经从凝聚包裹结构中释放出来，蛋白质在碱性及适当的温度条件下会发生吸水溶胀，使得凝聚包裹结构更加松散，有利于水溶性杂质进一步释放及溶解；另一个主要的杂质（脂肪）不溶于水，但在碱性及适当的温度条件下会与NaOH反应，转变成亲水的脂肪酸盐，也能够随其他杂质一起溶出。
在本发明中，其反应温度是75～80℃，若温度低于75℃，则杂质反应不完全，不利于去除；若温度高于80℃，则蛋白在高温碱性条件下会有部分溶解，在分离洗涤时会随杂质一起洗脱，造成蛋白提取率下降。因此，所述的加热温度为75～80℃是合适的。
在本发明中，反应的时间是1.5～2h，若反应时间少于1.5h，则蛋白溶胀和脂肪成盐不彻底，不利于杂质去除；若反应时间大于2h，则会导致蛋白质的溶解反应，影响蛋白提取率，因此，所述的反应时间为1.5～2h℃是合适的。
在本发明中，所述的料液要降温到50～55℃后再进入旋流器分离洗涤。
在本发明中，后续分离洗涤要求的温度是50～55℃，若温度低于50℃，则所述料液存在微生物超标的风险；若温度高于55℃，则会影响旋流器的正常工作。
优选地，在步骤C中，所述的物料在温度76～78℃的条件下反应1.6～1.8h，接着将所述料液的温度降到52～54℃。
在这个步骤中，所述的料液是使用板式换热器进行加热或冷却的。
所述的板式换热器是目前市场上广泛销售的产品，例如上海南华换热器制造有限公司、天津市换热装备总厂、常州市盛格换热器有限公司销售的产品。
D、分离洗涤
将步骤C得到的料液使用旋流器在进料压力0.4～0.5MPa、底流压力0.2～0.25MPa、进料流量4.8～5t/h与洗水量4.5～4.8t/h的条件下洗涤除去其料液中的杂质，收集旋流重相；
在本发明中，步骤C得到的料液是通过旋流器分离洗涤的，使可溶性的杂质与不溶性的蛋白分离，以达到纯化蛋白的目的。
旋流器是一种分离非均匀相混合物的分级设备。它可以用来完成液体澄清、固相颗粒洗涤、液体除气与除砂、固相颗粒分级与分类以及两种非互溶液体的分离等多种作业。在本发明中，所述的进料压力为0.4～0.5MPa，如进料压力小于0.4MPa，则进料量较小，有利于提高蛋白的提取率，但不利于蛋白纯度的提高，若进料压力大于0.5MPa，则进料量大，有利于提高蛋白的纯度，而不利于提高蛋白的提取率；所述的底流压力为0.2～0.25MPa，若底流压力小于0.2MPa，则进料量大，有利于提高蛋白提取率，但不利于提高蛋白纯度，若底流压力大于0.25MPa，则进料量小，有利于提高蛋白纯度，不利于提高蛋白提取率；所述进料流量为4.8～5t/h，所述洗水量为4.5～4.8t/h，此两者的参数联动于进料压力和底流压力，同时进料量大而洗水量小，则不利于蛋白除杂；若进料量小而洗水量大，则不利于提高蛋白的提取率。
优选地，所述的洗涤是在进料压力0.45MPa、底流压力0.23MPa、进料流量4.8t/h与洗水量4.6t/h的条件下进行的。
本发明使用的旋流器是目前市场上销售的产品，例如天长市远安机械有限公司、江苏邦力生化设备有限公司、威海市海王旋流器有限公司销售的产品。
E、杀菌、脱水
将步骤D得到的旋流重相在温度121～125℃的条件下灭菌4～6s；再进行脱水得到一种滤饼；
本发明中，采用超高温瞬时灭菌方法，使用UHT杀菌机在温度121～125℃灭菌4～6s。
本发明使用的UHT是目前市场上销售的产品，例如是张家港市饮料机械有限公司、上海科劳机械设备有限公司、上海劲雷机械科技有限公司销售的产品。
灭菌旋流重相再经过板框压滤机过滤脱水，以便满足后续工序对物料含水量的要求。本发明使用的干燥设备通常要求进料的水分含量在45%～55%，需要将灭菌旋流重相脱水达到这个要求。
所述的板框压滤机是目前市场上销售的产品，例如杭州国瑞压滤机有限公司、杭州坤源过滤机械有限公司、杭州兴源过滤科技股份有限公司销售的产品。
F、干燥
步骤E得到的滤饼采用闪急干燥设备在进风温度160～165℃、出风温度60～65℃的条件下进行干燥，得到所述的可食用大米蛋白，它的水含量为以可食用大米蛋白总重量计4%以下。
优选地，所述的干燥是在进风温度162～164℃，出风温度62～64℃的条件下进行的。
本发明使用的闪急干燥设备是喷雾干燥机，它是目前市场上销售的产品，例如江苏先锋干燥工程有限公司、常州力马干燥工程有限公司、常州市第二干燥设备厂有限公司销售的产品。
采用本发明方法得到的可食用大米蛋白进行了如下分析：
采用GB5009.5-2010方法测定，所述可食用大米蛋白的蛋白含量是以可食用大米蛋白总重量计90%以上。
采用GB/T5009.6-2003方法测定，所述可食用大米蛋白的脂肪含量是以可食用大米蛋白总重量计2%以下。
采用GB5009.4-2010方法测定，所述可食用大米蛋白的灰分含量是以可食用大米蛋白总重量计2%以下。
按照下述公式，由米渣原料量与制备得到的可食用大米蛋白量计算出其蛋白提取率达到85%以上：
蛋白提取率=可食用大米蛋白量×蛋白含量÷（米渣原料质量×蛋白含量）
本发明的方法具有下述特点：
I、在淀粉糖生产的米渣与糖浆生产过程中，即用温度70～75℃的水将米渣中大量的可溶性的大分子糊精洗脱，避免其冷却后老化，如果其老化，则水溶性大大降低，即使用糖化酶水解的水解度也不高。原料米渣蛋白经过洗涤后，其蛋白含量可以从50%～60%提高到70%～75%；
II、通过粉碎破碎凝聚包裹结构、蛋白在碱性高温条件下吸水溶胀，以及脂肪在碱性高温条件下的成盐反应，使得多数杂质都从紧密的包裹结构中释放并溶解于水中，便于与不溶于水的大米蛋白分离；
III、采用旋流器分离洗涤料液，可以连续多级逆流洗涤，与其他分离洗涤设备比较，大大提高了分离洗涤的效率，且节约洗涤用水。采用本发明方法所得产品蛋白干基含量大于90%，蛋白提取率大于85%，其蛋白含量与蛋白提取率远远高于现有技术碱解酸沉法与酶解法。
Ⅳ、与现有技术大多采用喷雾干燥相比，本发明采用闪急干燥设备干燥大米蛋白，进料浓度从16%～20%提高到45%～55%，大大降低了处理量，从而节约了设备投资成本；闪急干燥的干燥效率大大提高，可大大节约能耗；闪急干燥的干燥温度低，避免大米蛋白在干燥过程中结壳结块，能够最大程度的保留大米蛋白在加工工程中所具有的较好的吸水溶胀性能。
[有益效果]
本发明的有益效果是：本发明以大米淀粉糖生产过程中产生的米渣蛋白为原料，通过热水洗涤、粉碎、蛋白溶胀、脂肪成盐等工艺处理，使原料中的大多数杂质都溶于水，并与不溶性的蛋白分离，再用旋流器多级逆流分离洗涤，大大提高了分离洗涤效率，节约了洗涤用水，采用闪急干燥与喷雾干燥相比，设备投资节省约40%，运行成本约节约35%，所得产品蛋白干基含量大于90%，蛋白提取率大于85%，脂肪含量小于2%，灰分含量小于2%，使得原来主要用做饲料的米渣，转变成高纯度的优质可食用植物蛋白资源，可以在食品行业，特别是婴儿食品中广泛应用，大大提高了稻米加工行业的附加值。
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
实施例1：采用本发明方法制备可食用大米蛋白
该实施例的实施步骤如下：
A、原料预处理
以1500kg江西恒天实业有限公司销售的、其蛋白含量22.4重量%、水分含量58.5重量%的米渣为原料，在由杭州国瑞压滤机有限公司销售的板框压滤机上用温度70℃的水进行洗涤，直到洗脱液中的可溶性固形物含量为2重量%以下。
B、粉碎
将步骤A得到的洗涤米渣蛋白用无锡市赫普轻工设备技术有限公司生产的粉碎机粉碎，筛分，收集颗粒细度为100～120目的米渣蛋白，去除不易粉碎的麸皮等筛上物；
C、调浆、反应
往步骤B得到的米渣蛋白加水，得到米渣蛋白浓度为以重量计18%的料液，再用以重量计10%NaOH水溶液将所述料液的pH值调节至7.3，然后使用上海南华换热器制造有限公司销售的板式换热器加热至温度75℃，在这个温度下反应1.5h；接着用上海南华换热器制造有限公司销售的板式换热器将所述料液的温度降到50℃。
D、分离洗涤
将步骤C得到的料液使用天长市远安机械有限公司销售的旋流器在进料压力0.4MPa、底流压力0.25MPa、进料流量4.8t/h与洗水量4.5t/h的条件下洗涤除去其料液中的杂质，收集旋流重相。
H、杀菌、脱水
将步骤D得到的旋流重相使用张家港市饮料机械有限公司销售的UHT杀菌机在温度121℃下灭菌6s，接着使用杭州国瑞压滤机有限公司销售的板框压滤机进行过滤脱水，得到一种滤饼。
J、干燥
步骤E得到的滤饼采用江苏先锋干燥工程有限公司销售的闪急干燥设备在进风温度160℃、出风温度60℃的条件下进行干燥，得到327.6kg可食用大米蛋白，它的水含量为以可食用大米蛋白总重量计3.4%。得到的产品进行包装封口。
采用本说明书中描述的分析方法测定，本实施例制备可食用大米蛋白寡肽的蛋白含量、灰分含量与脂肪含量测定结果列于表1中。
由1500kg米渣原料（其中蛋白含量22.4重量%，水分含量58.5重量%，即蛋白干基含量54.0重量%）制备得到327.6kg可食用大米蛋白（蛋白含量88.2%，水分含量3.4%，即蛋白干基含量91.3%），采用本说明书中描述的方法计算得到，该实施例的蛋白提取率是86.0%。
实施例2：采用本发明方法制备可食用大米蛋白
该实施例的实施步骤如下：
A、原料预处理
以2000kg江西中超生物科技有限公司销售的、其蛋白含量23.1重量%、水分含量58.0重量%的米渣为原料，在由杭州兴源过滤科技股份有限公司销售的板框压滤机上用温度75℃的水进行洗涤，直到洗脱液中的可溶性固形物含量为2重量%以下。
B、粉碎
将步骤A得到的洗涤米渣蛋白用江苏牧羊集团有限公司生产的粉碎机粉碎，筛分，收集颗粒细度为100～120目的米渣蛋白，去除不易粉碎的麸皮等筛上物；
C、调浆、反应
往步骤B得到的米渣蛋白加水，得到米渣蛋白浓度为以重量计22%的料液，再用以重量计10%NaOH水溶液将所述料液的pH值调节至7.5，然后使用天津市换热装备总厂有限公司销售的板式换热器加热至温度80℃，在这个温度下反应2.0h；接着使用天津市换热装备总厂有限公司销售的板式换热器将所述料液的温度降到55℃。
D、分离洗涤
将步骤C得到的料液使用江苏邦力生化设备有限公司销售的旋流器在进料压力0.50MPa、底流压力0.20MPa、进料流量5.0t/h与洗水量4.8t/h的条件下洗涤除去其料液中的杂质，收集旋流重相。
H、杀菌、脱水
将步骤D得到的旋流重相使用上海科劳机械设备有限公司销售的UHT杀菌机在温度125℃下灭菌4s，接着使用杭州兴源过滤科技股份有限公司销售的板框压滤机进行过滤脱水，得到一种滤饼。
J、干燥
步骤E得到的滤饼采用常州力马干燥工程有限公司销售的闪急干燥设备在进风温度165℃、出风温度65℃的条件下进行干燥，得到454.6kg可食用大米蛋白，它的水含量为以可食用大米蛋白总重量计3.0%。得到的产品进行包装封口。
采用本说明书中描述的分析方法测定，本实施例制备可食用大米蛋白寡肽的蛋白含量、灰分含量与脂肪含量测定结果列于表1中。
由2000kg米渣原料（其中蛋白含量23.1重量%，水分含量58.0重量%，即蛋白干基含量55.0重量%）制备得到454.6kg可食用大米蛋白（蛋白含量87.8%，水分含量3.0%，即蛋白干基含量90.5%），采用本说明书中描述的方法计算得到，该实施例的蛋白提取率是86.4%。
实施例3：采用本发明方法制备可食用大米蛋白
该实施例的实施步骤如下：
A、原料预处理
以2000kg武汉市金德戈糖业有限公司销售的、其蛋白含量21.7重量%、水分含量62.2重量%的米渣为原料，在由杭州坤源过滤机械有限公司销售的板框压滤机上用温度75℃的水进行洗涤，直到洗脱液中的可溶性固形物含量为2重量%。
B、粉碎
将步骤A得到的洗涤米渣蛋白用江西红星机械厂有限公司生产的粉碎机粉碎，筛分，收集颗粒细度为100～120目的米渣蛋白，去除不易粉碎的麸皮等筛上物；
C、调浆、反应
往步骤B得到的米渣蛋白加水，得到米渣蛋白浓度为以重量计18%的料液，再用以重量计10%NaOH水溶液将所述料液的pH值调节至7.3，然后使用常州市盛格换热器有限公司销售的板式换热器加热至温度75℃，在这个温度下反应1.5h；接着使用常州市盛格换热器有限公司销售的板式换热器将所述料液的温度降到50℃。
D、分离洗涤
将步骤C得到的料液使用威海市海王旋流器有限公司销售的旋流器在进料压力0.50MPa、底流压力0.20MPa、进料流量5.0t/h与洗水量4.8t/h的条件下洗涤除去其料液中的杂质，收集旋流重相。
H、杀菌、脱水
将步骤D得到的旋流重相使用上海劲雷机械科技有限公司销售的UHT杀菌机在温度121℃下灭菌6s，接着使用杭州坤源过滤机械有限公司销售的板框压滤机进行过滤脱水，得到一种滤饼。
J、干燥
步骤E得到的滤饼采用常州市第二干燥设备厂有限公司销售的闪急干燥设备在进风温度165℃、出风温度65℃的条件下进行干燥，得到417.4kg可食用大米蛋白，它的水含量为以可食用大米蛋白总重量计3.2%。得到的产品进行包装封口。
采用本说明书中描述的分析方法测定，本实施例制备可食用大米蛋白寡肽的蛋白含量、灰分含量与脂肪含量测定结果列于表1中。
由2000kg米渣原料（其中蛋白含量23.1重量%，水分含量58.0重量%，即蛋白干基含量55.0重量%）制备得到454.6kg可食用大米蛋白（蛋白含量88.9%，水分含量3.2%，即蛋白干基含量91.8%），采用本说明书中描述的方法计算得到，该实施例的蛋白提取率是85.5%。
实施例4：采用本发明方法制备可食用大米蛋白
该实施例的实施步骤如下：
A、原料预处理
以2000kg江西恒天实业有限公司有限公司销售的、其蛋白含量22.0重量%、水分含量61.4重量%的米渣为原料，在由杭州兴源过滤科技股份有限公司销售的板框压滤机上用温度73℃的水进行洗涤，直到洗脱液中的可溶性固形物含量为2重量%。
B、粉碎
将步骤A得到的洗涤米渣蛋白用无锡市赫普轻工设备技术有限公司生产的粉碎机粉碎，筛分，收集颗粒细度为100～120目的米渣蛋白，去除不易粉碎的麸皮等筛上物；
C、调浆、反应
往步骤B得到的米渣蛋白加水，得到米渣蛋白浓度为以重量计20%的料液，再用以重量计10%NaOH水溶液将所述料液的pH值调节至7.4，然后使用上海南华换热器制造有限公司销售的板式换热器加热至温度72℃，在这个温度下反应1.5h；接着使用上海南华换热器制造有限公司销售的板式换热器将所述料液的温度降到52℃。
D、分离洗涤
将步骤C得到的料液使用江苏邦力生化设备有限公司销售的旋流器在进料压力0.45MPa、底流压力0.23MPa、进料流量4.9t/h与洗水量4.7t/h的条件下洗涤除去其料液中的杂质，收集旋流重相。
H、杀菌、脱水
将步骤D得到的旋流重相使用上海科劳机械设备有限公司销售的UHT杀菌机在温度123℃下灭菌5s，接着使用杭州兴源过滤科技股份有限公司销售的板框压滤机进行过滤脱水，得到一种滤饼。
J、干燥
步骤E得到的滤饼采用常州力马干燥工程有限公司销售的闪急干燥设备在进风温度163℃、出风温度63℃的条件下进行干燥，得到427.5kg可食用大米蛋白，它的水含量为以可食用大米蛋白总重量计3.5%。得到的产品进行包装封口。
采用本说明书中描述的分析方法测定，本实施例制备可食用大米蛋白寡肽的蛋白含量、灰分含量与脂肪含量测定结果列于表1中。
由2000kg米渣原料（其中蛋白含量22.0重量%，水分含量61.4重量%，即蛋白干基含量57.0重量%）制备得到427.5kg可食用大米蛋白（蛋白含量88.2%，水分含量3.5%，即蛋白干基含量91.4%），采用本说明书中描述的方法计算得到，该实施例的蛋白提取率是85.7%。
对比实施例1：根据现有技术制备大米蛋白
参照CN102524515A、发明名称“一种用米渣制备高纯度大米蛋白的方法”描述的方法制备，具体操作如下：
A、预处理：向反应罐中注入50L水，加入100.0g碳酸氢钠，待充分溶解后，投入5.0kg由武汉市金德戈糖业有限公司销售的原料米渣（蛋白含量为55.2重量%，水分含量为4.4重量%），在温度60℃下搅拌反应1.0h，使原料中的可溶性糖和脂肪充分溶出，料渣重复水洗三次。反应结束后，使用杭州坤源过滤机械有限公司销售的板框压滤机去除水洗液。
B、酶解：水洗结束后，按原料损失10％计算，向反应罐中加入36L水和67.5g胰酶，待反应体系温度达到55℃后，参照实验经验值，一次性加入20.0gNaOH，搅拌均匀后，在温度55℃下反应3.0h，反应结束后，立即升温至90℃，灭酶10min。水解液的水解度为11～13％。
C、脱色：待反应罐中温度降至60℃时，加入1.5kg活性炭，搅拌脱色30min，脱色结束后，立即使用杭州坤源过滤机械有限公司销售的板框压滤除去活性炭，得到微黄透明的水解液。
D、干燥：使用常州市第二干燥设备厂有限公司销售的喷雾干燥机对水解液进行干燥，最后即得米渣蛋白成品。其中喷雾干燥的工艺条件为：进料浓度8％、进料温度50℃、进风温度210℃、出风温度90℃。得到的产品进行包装封口。
使用5.0kg米渣原料（蛋白含量55.2%，水分含量4.4%），制备得到2.84kg可食用大米蛋白（蛋白含量80.0%，水分含量3.0%，即蛋白干基含量82.0%）。
按照实施例1的公式由米渣原料量与制备可食用大米蛋白量计算出其蛋白提取率是82.4%。
对比实施例2：采用碱溶酸沉法从米渣中提取大米蛋白
参照王亚林、钟方旭。大米糟渣碱法提取食用蛋白质的研究。武汉化工学院学报，2001，23（3）。具体操作如下：
取200g米渣为原料，其蛋白含量为45.1%，水分含量为11.5%，加2400ml水搅拌均匀，用0.1mol/LNaOH溶液调节料液pH到pH=12，在40℃水浴中缓慢搅拌2h，用离心机3000rad/min离心10min，得到上清液，滤渣用一倍水量洗涤，洗水并入上清液，在蛋白上清液中加入0.1mol/L盐酸，边加边搅拌边用酸度计测pH至pH=3.9。酸沉后的沉淀加0.1mol/LNaOH溶液调至中性，再用离心机4000rad/min高速离心15min，倒掉上清液，收集蛋白沉淀。沉淀加水洗涤后再重复上述离心，得到大米蛋白。沉淀采用沸腾干燥，控制物料温度低于50℃。此实施例蛋白提取率为49.9%，蛋白含量（干基）为71.1%。
实施例1-4与对比实施例1-2的结果列于表1中。
表1：实施例1-4与对比实施例1-2的实施结果
根据表1的测定结果可以知道，本发明实施例1-4的平均蛋白干基含量比对比实施例1的蛋白干基含量高约10%，对比实施例1的灰分含量是本发明实施例1-4的平均灰分含量的2.1倍，对比实施例1的脂肪含量比本发明实施例1-4平均脂肪含量高约30%，本发明实施例1-4的平均蛋白提取率比对比实施例1的蛋白提取率高约27%。这些结果充分说明，与现有技术的方法相比，本发明的可食用大米蛋白制备方法具有非常明显的优势，不仅可食用大米蛋白产品质量优，而且可食用大米蛋白产品产量高，因此，本发明的可食用大米蛋白制备方法具有非常良好的应用前景。
Claims (7)
1.一种可食用大米蛋白的制备方法，其特征在于所述方法的步骤如下：
A、原料预处理
蛋白含量为以米渣蛋白总重量计50％～60％的米渣蛋白使用温度70～75℃的水使用板框压滤机进行洗涤，直到洗脱液中的可溶性固形物含量为2重量％以下；
B、粉碎
让步骤A得到的洗涤米渣蛋白使用锤片式粉碎机进行粉碎，筛分，收集颗粒细度为100～120目的米渣蛋白，去除不易粉碎的筛上物；
C、调浆、反应
往步骤B得到的米渣蛋白中加水，得到米渣蛋白浓度为以重量计18％～22％的料液，再用以重量计8％～12％NaOH水溶液将所述料液的pH值调节至7.3～7.5，然后加热至温度75～80℃，在这个温度下反应1.5～2h；接着将所述料液的温度降到50～55℃；所述的料液是使用板式换热器进行加热或冷却的；
D、分离洗涤
将步骤C得到的料液使用旋流器在进料压力0.4～0.5MPa、底流压力0.2～0.25MPa、进料流量4.8～5t/h与洗水量4.5～4.8t/h的条件下洗涤除去其料液中的杂质，收集旋流重相；
E、杀菌、脱水
将步骤D得到的旋流重相在温度121～125℃的条件下灭菌4～6s；再进行脱水，得到一种滤饼；
F、干燥
步骤E得到的滤饼采用闪急干燥设备在进风温度160～165℃、出风温度60～65℃的条件下进行干燥，得到所述的可食用大米蛋白，它的水含量为以可食用大米蛋白总重量计4％以下。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤C中，所述料液的米渣蛋白浓度是以重量计20％，pH值是7.4。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤C中，所述的物料在温度76～78℃的条件下反应1.6～1.8h，接着将所述料液的温度降到52～54℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤D中，所述的洗涤是在进料压力0.45MPa、底流压力0.23MPa、进料流量4.8t/h与洗水量4.6t/h的条件下进行的。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤E中，使用杀菌设备UHT杀菌机进行灭杀菌。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤E中，使用板框压滤机进行脱水。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤F中，所述的干燥是在进风温度162～164℃，出风温度62～64℃的条件下进行的。
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