CN103497986B - 一种酶法联产大米淀粉和大米蛋白的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于大米深加工领域，提供了一种用酸性蛋白酶和碱性蛋白酶联产大米淀粉和大米蛋白的工艺，利用该方法可制得大米淀粉和大米蛋白两种产品，且大米淀粉的得率在85%以上，其中的蛋白杂质含量在0.31以下；大米蛋白的蛋白含量在70%以上，得率在5%以上。相比于其他大米淀粉和大米蛋白的生产方法，该方法的综合效果明显更好。

Description

一种酶法联产大米淀粉和大米蛋白的方法

技术领域

本发明属于大米加工领域，具体来说，涉及一种酶法联产大米淀粉和大米蛋白工艺。

背景技术

淀粉和蛋白质是大米中的主要成分。大米淀粉与其他谷物淀粉颗粒相比，颗粒小且颗粒度均匀，口感柔和无异味；蜡质米淀粉还具有极好的冷冻-解冻稳定性，因而在食品工业、化妆品、制药、纺织、造纸等工业有特殊的用途。大米蛋白因其低过敏性和高营养性，越来越多的应用于婴幼儿及肉制品等各种食品中。因此，大米淀粉和大米蛋白质的联产开发具有极其重要的商业前景。

淀粉提取方法主要有碱浸法和酶法。碱浸法是大米先用稀碱浸泡，浸泡后去掉稀碱浸泡液，再加入新的碱液湿磨，然后放入沉淀槽粒度分级，除去上部的澄清液，下部的淀粉乳液经离心脱水分离出淀粉。但碱性条件下得到的淀粉结构易受损，蛋白质残留较高。蛋白质含量过高的淀粉容易变质，蛋白质会和淀粉中转化的葡萄糖发生非酶褐变。而且碱浸法的生产周期长，成本高，易造成环境污染。酶法是通过蛋白酶的作用使蛋白质水解，从而易于与淀粉分离，此法对大米淀粉没有破坏性、生产成本低、无污染。但现有复合酶法提取大米蛋白制取大米淀粉的过程中，由于大米淀粉颗粒小，而蛋白分子量较大，水解后一部分的蛋白的大片段与部分淀粉颗粒比重接近，在旋流分离时，淀粉和蛋白不能有效分离，为了降低淀粉中的蛋白含量，得到质量较好的大米淀粉，就要尽可能去除蛋白，分离的蛋白中就会夹带一定量的淀粉，使得淀粉的提取率降低。

现有技术是侧重淀粉或蛋白中的一种的纯度和含量，难以同时兼顾二者的纯度和含量。申请号为200610086357.1的专利申请公开了一种大米淀粉和大米蛋白的制备方法，该方法以各种大米为原料，经粉碎、超微粉碎、碱性蛋白酶酶解、离心分离，沉淀水洗干燥得大米淀粉，淀粉中的蛋白含量≤0.4%；上清液加热灭酶、浓缩、喷雾干燥制得大米蛋白，蛋白含量≥65%。申请号为201110090114.6的专利申请公开了一种酶法生产大米淀粉的方法，先用碱性蛋白酶酶解反应，再用中性蛋白酶酶解反应，生产的大米淀粉，蛋白质含量小于0.35%，淀粉提取率大于90%。申请号为200610053024.9的专利申请公开了一种大米蛋白的生产方法，用淀粉酶酶解大米淀粉，得到大米蛋白。申请号为201210364513.1的专利申请公开了一种碎米酶法提取蛋白质加工工艺，是将碎米超微粉碎，再用淀粉酶和纤维素酶将淀粉和纤维素酶解，留下蛋白。申请号200310112702.0的专利申请公开了一种酶法生产米淀粉的技术，是在磨浆后加入β蛋白酶，淀粉得率达到55%。申请号201110142257.7的专利申请公开了一种高纯度大米蛋白和高纯度大米肽的制备方法，通过淀粉酶、纤维素酶和脂肪酶纯化蛋白再进一步用复合蛋白酶和交替式酶解超滤欧联技术将大米蛋白水解成肽。所用的复合蛋白酶是碱性蛋白酶、胰酶和中性蛋白酶，得到的大米蛋白蛋白质含量超过90%。

发明内容

本发明提供一种酶法联产大米淀粉和大米蛋白工艺，该工艺能够同时生产大米蛋白和大米淀粉，且得率均较高。

本发明的技术方案是：一种酶法联产大米淀粉和大米蛋白工艺，包括：

（1）      将大米粉碎成米浆；

（2）在步骤（1）的米浆中，加入蛋白酶进行酶解反应，离心酶解液，得到上清液和大米淀粉沉淀物；

（3）调节步骤（2）上清液pH值到大米蛋白的等电点，使上清液中的大米蛋白沉淀为大米蛋白沉淀物；

其特征是：加入的蛋白酶为酸性蛋白酶和碱性蛋白酶，先加入酸性蛋白酶，在该酸性蛋白酶的非变性条件下酶解大米蛋白，酶解后调pH值至中性灭酸性蛋白酶的酶活，离心去除上清液，沉淀中加入碱性蛋白酶，在该碱性蛋白酶的非变性条件下再酶解大米蛋白，酶解后升高温度杀灭碱性蛋白酶的酶活性。

上述大米淀粉沉淀物旋流洗涤后气流干燥；大米蛋白沉淀物洗涤后，浓缩并喷雾干燥。

上述大米优选粉碎的同时用热水洗涤；粉碎的方法优选均质。

所述酸性蛋白酶的酶解条件为温度40-50℃，pH2.5-3.5，液固比7-9:1，E/S 0.9-1.1%，时间3-5h。

所述碱性蛋白酶的酶解条件为温度50-60℃，pH8.5-9，液固比7-9:1，E/S 0.7-0.9%，时间3-5h。

与现有技术相比，本发明的优势在于：在酶解前用热水洗涤大米，同时均质，可除掉米浆中的热水可溶性淀粉，能避免在酶解过程中淀粉溶出影响大米蛋白产品的蛋白纯度；酶解反应是先加入酸性蛋白酶，再加入碱性蛋白酶，虽然在酸性蛋白酶的酶解反应过程中，大米蛋白的得率较低，但是该酸性蛋白酶的酶解反应为碱性蛋白酶的进一步酶解反应提供了反应底物的结构基础，即酸性蛋白酶分解了大米蛋白中的酸性亚基，使碱性亚基暴露，当碱性蛋白酶进行酶解反应时，能够充分分解大米蛋白中的碱性亚基。利用该方法可制得大米淀粉和大米蛋白两种产品，且大米淀粉的得率在85%以上，蛋白杂质含量在0.31以下；大米蛋白的蛋白含量在70%以上，得率在5%以上。相比于其他大米淀粉和大米蛋白的生产方法，该方法的综合效果明显更好。

具体实施方式

实施例1：

将过100目筛之后的1千克大米粉，用5升50℃的热水搅拌40min，均质，继续搅拌20min，离心去掉上清液。将洗涤好的大米粉加入酸性蛋白酶，在45℃，ph3.0，液固比8:1，E/S 1.0%，酶解4h后调pH值至中性灭酶。离心去除上清液，加入碱性蛋白酶，调整样品溶液至55℃，ph8.7，液固比8:1，E/S 0.8%，酶解4h，升温至100℃灭酶，离心。上清液蛋白用等电点沉淀、离心、洗涤、浓缩并喷雾干燥，得率为5%。下层淀粉用旋流洗涤，气流干燥，得率为85%，蛋白含量为0.31%。

实施例2：

将过90目筛之后的1千克大米粉，用5升60℃的热水搅拌30min，均质，继续搅拌30min，离心去掉上清液。将洗涤好的大米粉加入酸性蛋白酶，在40℃，ph2.5，液固比9:1，E/S 1.0%，酶解5h后调pH值至中性灭酶。离心去除上清液，加入碱性蛋白酶，调整样品溶液至55℃，ph8.5，液固比9:1，E/S 0.7%，酶解5h，升温至100℃灭酶，离心。上清液蛋白用等电点沉淀、离心、洗涤、浓缩并喷雾干燥，得率为5%。下层淀粉用旋流洗涤，气流干燥，得率为87%，蛋白含量为0.35%。

实施例3：

将过100目筛之后的1千克大米粉，用5升40℃的热水搅拌40min，均质，继续搅拌20min，离心去掉上清液。将洗涤好的大米粉酸性蛋白酶50℃，ph3.5，液固比7:1，E/S 1.0%，酶解3h后调pH值至中性灭酶。离心去除上清液，加入碱性蛋白酶，调整样品溶液至60℃，ph9.0，液固比8:1，E/S 0.9%，酶解3h，升温至100℃灭酶，离心。上清液蛋白用等电点沉淀、离心、洗涤、浓缩并喷雾干燥，得率为4.9%。下层淀粉用旋流洗涤，气流干燥，得率为86%，蛋白含量为0.38%。

上述实施例中大米蛋白或大米淀粉的得率的计算方法如下：

（大米蛋白或大米淀粉）得率% = ×100%。

Claims (3)

1.一种酶法联产大米淀粉和大米蛋白的方法，包括：

(1)将大米均质成米浆，均质的同时用热水洗涤；

(2)在步骤(1)的米浆中，加入蛋白酶进行酶解反应，离心酶解液，得到上清液和大米淀粉沉淀物；

(3)调节步骤(2)上清液pH值到大米蛋白的等电点，使上清液中的大米蛋白沉淀，得到大米蛋白沉淀物；

其特征是：加入的蛋白酶为酸性蛋白酶和碱性蛋白酶，先加入所述酸性蛋白酶，在温度40-50℃，pH2.5-3.5，液固比7-9:1，E/S 0.9-1.1％的条件下酶解3-5小时，酶解后调整pH值至中性，杀灭所述酸性蛋白酶的活性，离心除去上清液，沉淀中加入所述碱性蛋白酶，在温度50-60℃，pH8.5-9，液固比7-9:1，E/S 0.7-0.9％的条件下酶解3-5小时，酶解后升高温度杀灭所述碱性蛋白酶的酶活性。

2.根据权利要求1所述的一种酶法联产大米淀粉和大米蛋白的方法，其特征是：所述大米淀粉沉淀物旋流洗涤后气流干燥。

3.根据权利要求1所述的一种酶法联产大米淀粉和大米蛋白的方法，其特征是：所述大米蛋白沉淀物洗涤后浓缩并喷雾干燥。