CN103918869A - 一种高纯度大米蛋白肽及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及食品工艺学领域，属于大米蛋白深加工技术领域，特别涉及高纯度大米蛋白肽及其制备方法。所述制备方法，包括如下步骤：除杂，浸泡、粉碎、研磨，调浆，一次酶解，除糟，调渣浆、脱脂，二次酶解，灭酶，脱盐脱色，分离洗涤，浓缩、均质、喷雾干燥，得到包装成品。与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过常压下进行二次酶解得到高纯度大米蛋白肽，由于在常压下就可以制备高纯度大米蛋白肽，所需设备成本低，能耗小，大大节省了成本。

Description

一种高纯度大米蛋白肽及其制备方法

技术领域

本发明涉及食品工艺学领域，属于大米蛋白深加工技术领域，特别涉及高纯度大米蛋白肽及其制备方法。

背景技术

大米在中国乃至世界上都是最重要的植物之一，我国的大米产量占世界的三分之一，大米蛋白是发酵工业生产味精、乳酸、柠檬酸及其它生化药品后大量存在的副产物，但大米中的蛋白质只有8％左右，直接从大米中提取大米蛋白在经济上有一定的局限性。我国大量的早釉米、碎米和粮库周转米被广泛用于淀粉糖的生产和发酵工业，产生大量的副产品，俗称大米渣，其蛋白质含量一般在45％以上。

申请号为201310452888.8、发明人为王章存等、发明名称为高压处理和酶解制备高纯度大米蛋白肽的方法的中国专利，公开了一种采用高压以及二次酶解法来制备高纯度大米蛋白肽的方法，所述方法需要在高压环境下才可以实现，不仅条件苛刻难以实现，还造成能源浪费，成本较高，而常压条件下酶解大米蛋白的酶解率低于50％，故采用常压制备高纯度、高酶解率的大米蛋白肽成为了值得人们研究的问题。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种高纯度大米蛋白肽及其常压条件下的制备方法。

一种高纯度大米蛋白肽，所述大米蛋白肽的总蛋白含量为80-83.6％，蛋白肽纯度为71.01％，溶解度为98.53％。

一种常压制备高纯度大米蛋白肽的方法，包括如下步骤：

步骤101：将碎米原料依次进行除石、色选、除铁、除砂除杂处理，除去非蛋白成分；

1)除石：采用分级除石机，根据物质比重不同和空气动力学性质，将物料中的轻质糠壳和重质碎石等分离；

2)色选：采用色选机，将原来内腹白、未成熟粒、异色粒全部剔除干净；

3)除铁：采用管道除铁器、超强磁棒，将物料内细小的铁屑除去；

4)除砂：采用除砂器将渣浆内细小的砂粒去除干净；

采用物理方法剔除原料中的杂质，投资少，对原料没有污染，能确保产品质量稳定，达到食品安全卫生要求。

步骤102：将除杂后原料浸泡不少于2小时后粉碎磨浆，得到的淀粉乳经过胶体磨进行研磨后交替进入调浆罐内；

步骤103：将淀粉乳浓度加水调整至17波美度；然后加入0.2kg/吨碎米、质量百分比浓度为10％的碳酸钠溶液调整pH值，调整后淀粉乳的pH值为5.8～6.0；再加入0.62kg/吨碎米、质量百分比浓度为0.15％的氯化钙作为保护剂和激活剂；

步骤104：加入10-15U/g的ａ-淀粉酶600ml/吨碎米，在108℃-110℃发生第一次淀粉酶解反应，反应时间为90-100min，得到第一次酶解产物；

步骤105：将第一次酶解产物排出，出料温度为105℃-108℃，在97℃保温90-100min；将第一次酶解产物进行固液分离，得到的固体为米糟；

步骤106：将米糟加3倍水稀释后，加热至70～85℃；然后再加入1.5kg/吨干蛋白粉、质量百分比浓度为40％的氢氧化钠溶液，将米糟的pH值调节至8.2～8.5；最后再浸泡30min，使脂肪皂化、蛋白溶胀，可以达到脱脂的目的。

步骤107：将脱脂完的米糟加入盐酸溶液调节pH值，盐酸溶液的质量百分比浓度为6％，调节后的pH值为4.2～4.5；再加入酶活为3000U/g、120ml/吨干蛋白粉的复合蛋白酶，在50℃-55℃发生第二次淀粉酶解，所述酶解反应时间为1.5～2.5h，得到的米糟蛋白含量不小于80％；

在步骤104和步骤107采用的两次酶解，工艺稳定安全可靠，产出的米糟蛋白肽含量达到80％以上。

步骤108：将得到的米糟蛋白85℃进行灭酶，得到粗制蛋白肽液；

步骤109：对粗制蛋白肽液用活性炭脱色和阴阳离子交换柱脱盐，其中活性炭脱色是在50℃脱色30min，所用活性炭用量为干蛋白肽质量的2％，所述粗制蛋白肽液的pH值为6；阴阳离子交换柱脱盐过程中，将粗制蛋白肽液以10倍柱体积/h的流速流经阴阳离子交换柱进行脱盐，得到精蛋白肽液；

步骤110：将精蛋白肽液在80℃热水搅拌洗涤10min，过滤后，再次重复以上过程洗涤过滤；

由于大米在酶解过程中导致蛋白质受热而变性，米糟中的蛋白质几乎不溶于水，洗涤过程中蛋白质基本不会损失，而米糟中的碳水化合物主要有葡萄糖、麦芽糖、糊精、淀粉、纤维素等，除淀粉和纤维素外均能溶于热水，故两次洗涤后将湿渣进行干燥，蛋白肽含量干基计可达到80％以上；

步骤111：将过滤后产物浓缩、均质、喷雾干燥，得到包装成品。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过常压下进行二次酶解得到高纯度大米蛋白肽，由于在常压下就可以制备高纯度大米蛋白肽，所需设备成本低，能耗小，大大节省了成本。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

结合实施例和附图对本发明进行进一步解释。

实施例1：一种制备高纯度大米蛋白肽的方法，包括如下步骤，如图1所示：

步骤101：将碎米原料依次进行除石、色选、除铁、除砂除杂处理，除去非蛋白成分；

1)除石：采用分级除石机，根据物质比重不同和空气动力学性质，将物料中的轻质糠壳和重质碎石等分离；

2)色选：采用色选机，将原来内腹白、未成熟粒、异色粒全部剔除干净；

3)除铁：采用管道除铁器、超强磁棒，将物料内细小的铁屑除去；

4)除砂：采用除砂器将渣浆内细小的砂粒去除干净；

采用物理方法剔除原料中的杂质，投资少，对原料没有污染，能确保产品质量稳定，达到食品安全卫生要求。

步骤102：将除杂后原料浸泡不少于2小时后粉碎磨浆，得到的淀粉乳经过胶体磨进行研磨后交替进入调浆罐内；

步骤103：将淀粉乳浓度加水调整至17波美度，加入0.2kg/吨碎米、质量百分比浓度为10％的碳酸钠溶液，调整后淀粉乳pH值为5.8；然后加入0.62kg/吨碎米、质量百分比浓度为0.15％的氯化钙作为保护剂和激活剂；

步骤104：加入10-15U/g的ａ-淀粉酶600ml/吨碎米，在108℃发生第一次淀粉酶解反应，反应时间为100min，得到第一次酶解产物；

步骤105：将第一次酶解产物排出，排出温度为105℃，在97℃保温100min；然后将第一次酶解产物进行固液分离，得到的固体为米糟；

步骤106：将米糟加3倍水稀释后，加热至70℃，然后加入1.5kg/吨干蛋白粉、质量百分比浓度为40％的氢氧化钠溶液，将米糟的pH值调节至8.2；然后再浸泡30min，使脂肪皂化、蛋白溶胀，可以达到脱脂的目的。

步骤107：将脱完脂的米糟加入盐酸溶液调节pH值，盐酸溶液的质量百分比浓度为6％，调节后的pH值为4.2；再加入酶活为3000U/g、120ml/吨干蛋白粉的复合蛋白酶，发生第二次淀粉酶解反应，在50℃酶解反应1.5h，得到的米糟蛋白含量不小于80％；

步骤108：将得到的米糟蛋白85℃进行灭酶，得到粗制蛋白肽液；

步骤109：对粗制蛋白肽液用活性炭脱色和阴阳离子交换柱脱盐，其中活性炭脱色是在50℃脱色30min，所用活性炭用量为干蛋白肽质量的2％，所述粗制蛋白肽液的pH值为6；阴阳离子交换柱脱盐过程中，将粗制蛋白肽液以10倍柱体积/h的流速流经阴阳离子交换柱进行脱盐，得到精蛋白肽液；

步骤110：将精蛋白肽液在80℃热水搅拌洗涤10min，过滤后，再重复以上过程洗涤过滤；

步骤111：将过滤后产物浓缩、均质、喷雾干燥，得到包装成品。

所制备的大米蛋白肽具有以下有益效果：

(1)低过敏性，无色素干扰。大米蛋白肽的低抗原性使得食后不会引起过敏反应，可以给易引起食品过敏的人们提供一种比较安全的蛋白产品。

(2)易消化性和易吸收性。蛋白质最终以氨基酸的形态才能被人体吸收，而大米蛋白肽含有18种氨基酸，尤其是组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸等八种人体不能合成的必需氨基酸，且它们的构成模式与人体的需求模式基本一致，故大米蛋白肽在肠道的吸收率最好，且其消化吸收性比蛋白质更佳，并能作为生物活性肽在组织水平上引起机体的生物学效应。

实施例2：与实施例1相同，不同的是：

步骤103：将淀粉乳浓度加水调整至17波美度，加入0.2kg/吨碎米、质量百分比浓度为10％的碳酸钠溶液，调整淀粉乳的pH值至6.0；加入0.62kg/吨碎米、质量百分比浓度为0.15％的氯化钙保护剂和激活剂；

步骤104：加入10-15U/g的ａ-淀粉酶600ml/吨干蛋白肽，在110℃发生第一次淀粉酶解反应，反应时间为90min，得到第一次酶解产物；

大米蛋白肽除了具有一般蛋白质的营养作用外，对人体还具有非常重要的不可代替的调节作用，因此，在以营养学为基础的食物结构调整以满足人体必需的氨基酸需要的同时，适当补充某些活性肽对促进体质提高，增强防病、抗病能力，延缓衰老都具有深远的意义。具体作用如下：

(1)降低胆固醇。大米蛋白肽具有降低血清胆固醇的作用，研究发现大米蛋白肽不仅具有这样的功能，而且效果极佳。其作用机理在于大米蛋白肽能阻碍肠道内胆固醇的再吸收，并能促使其排出体外。

(2)降血压作用。大米蛋白肽能抑制血管紧张素转换酶(ACE)的活性，防止血管末梢收缩，达到降低血压的作用，并且大米蛋白肽对正常血压无降压作用，因此，它对有心血管疾病的患者有显著疗效，对正常人体又无害，安全可靠。

(3)促脂肪代谢。日本学者研究发现，对儿童肥胖症患者的治疗中，在采取低热量饮食的同时，以大米蛋白肽作补充食品时，比仅仅用低热量食品更能加速皮下脂肪的减少，这是因为大米蛋白肽的摄入，能促进基础代谢的活性，食后发热量大为增加，促进能量代谢的进行。

(4)增强体能和恢复疲劳。大米蛋白肽有增强肌肉的效果，日本学者用大米蛋白肽做对比试验，每天服用20克大米蛋白肽者体能明显增强；同时大米蛋白肽能加速疲劳的恢复，体育运动后，必须及时补充氮源以免造成肌肉蛋白的负平衡，小分子肽比氨基酸和蛋白质更加容易吸收，有利于体力的恢复和增强。

实施例3：与实施例1相同，不同的是：

步骤105：将第一次酶解产物排出，排出温度为108℃，在97℃保温90min；然后将第一次酶解产物进行固液分离，得到的固体为米糟；

步骤106：将米糟加3倍水稀释后，加热至85℃；然后加入1.5kg/吨干蛋白肽、质量百分比浓度为40％的氢氧化钠溶液，将米糟的pH值调节为8.5；再浸泡30min，使脂肪皂化、蛋白溶胀，可以达到脱脂的目的；

实施例4：与实施例1相同，不同的是：

步骤107：将脱完脂的米糟加入盐酸溶液调节pH值，盐酸溶液的质量百分比浓度为6％，调节后的pH值为4.5；再加入酶活为6000U/g、120ml/吨干蛋白肽的复合蛋白酶，发生第二次淀粉酶解反应，在55℃酶解反应2.5h；

大米蛋白肽还可以作为营养补充剂和功能因子应用到的日常饮食中，影响或改善人们的脂肪代谢、营养代谢、糖代谢、调节神经系统等。

(1)添加到婴幼儿食品中

大米蛋白肽是低抗原性蛋白,不会产生过敏反应，而且大米蛋白肽中含有人体所需定额的各种氨基酸，配比合理，符合WHO/FAO推荐的理想模式，必需氨基酸比较适合2～5岁儿童的需求，将大米蛋白蛋白肽添加到婴幼儿配方奶粉、米粉中，也可添加到一些食物易过敏的儿童膳食中，作为重要的植物蛋白来源，有益婴儿营养吸收，促进婴幼儿生长、发育。

(2)应用到保健食品中

大米蛋白肽含有一定量的生物活性肽，具有一定的药用保健价值，具有防病、治病，调节人体生理机能的功效，蛋白肽已被卫生部批准为具有调节免疫功能的食品。

(3)应用到烘焙食品中

大米蛋白肽具有保湿性，可防止面包老化。另外蛋白肽又是面包酵母的优良营养物质，可使酵母发酵旺盛，从而起到改善面包品质的作用。凡是在烘焙食品中添加蛋白肽的食品，口感口味都良好，加热的功能肽有使面包质地柔软的作用。

(4)添加到乳饮料、植物蛋白饮料

大米蛋白肽具有良好的溶解性，在受热或酸碱离子浓度的条件下，抗凝性好，有较好的吸湿性，低黏度，流动性和热稳定性好。而且在体内吸收快，利用率高。在生产液态奶和植物蛋白饮料中，适量加入蛋白肽这样的生物活性肽，不但可以提高产品的稳定性，更可极大地提高产品的营养性和保健性，使产品提升一个档次。

(5)应用到普通食品中

大米蛋白肽的低粘度、良好的吸湿性和保湿性、较强的抗氧化性使其可广泛应用于植物蛋白制品、鱼肉蛋白制品、焙烤食品及糖果糕点中，不仅可以改善它们的质构和口感，而且可以改进它们的品质，提高保质期。

(6)作为起泡剂及乳化剂

经酶处理得到的大米蛋白肽水解液的溶解性比大米蛋白液有明显提高，同时适度地水解和脱氨作用使大米蛋白肽的乳化能力和乳化稳定性也增加了，使其具有良好的起泡性能，可作为起泡剂用，亦可用作乳化剂。

惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，举凡熟悉此项技艺的专业人士。在了解本发明的技术手段之后，自然能依据实际的需要，在本发明的教导下加以变化。因此凡依本发明申请专利范围所作的同等变化与修饰，曾应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (2)

1.一种高纯度大米蛋白肽，其特征在于，所述大米蛋白肽的总蛋白含量为80-83.6％，蛋白肽纯度为71.01％，溶解度为98.53％。

2.一种高纯度大米蛋白肽的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤101：将碎米原料进行除杂处理，去除非蛋白成分；

步骤102：将除杂后的原料浸泡不少于2小时后粉碎磨浆，得到的淀粉乳经过胶体磨进行研磨后进入调浆罐内；

步骤103：将淀粉乳浓度加水调整至17波美度；加入用于调整淀粉乳pH值的碳酸钠溶液，所加入的碳酸钠溶液的质量百分比浓度为10％，加入的量为0.2kg/吨碎米，调整后淀粉乳的pH为5.8～6.0；再加入作为酶保护剂的氯化钙，所述氯化钙的质量百分比浓度为0.15％，加入的量为0.62kg/吨碎米；

步骤104：加入10-15U/g的ａ-淀粉酶，所述ａ-淀粉酶的量为600ml/吨碎米，让ａ-淀粉酶在108℃-110℃发生第一次淀粉酶解反应，反应时间为90-100min，，得到第一次酶解产物；

步骤105：将第一次酶解产物排出，排出温度为105℃-108℃，在97℃保温90-100min，然后将第一次酶解产物进行固液分离，得到的固体为米糟；

步骤106：将米糟加3倍水稀释后，加热至70～85℃；然后加入质量百分比浓度为40％的氢氧化钠溶液，加入氢氧化钠溶液的量为1.5kg/吨干蛋白粉，将米糟的pH值调节至8.2～8.5；最后再浸泡30min，使脂肪皂化、蛋白溶胀，达到脱脂的目的；

步骤107：将脱完脂的米糟加入盐酸溶液调节pH值，盐酸溶液的质量百分比浓度为6％，调节后的pH值为4.2～4.5；再加入酶活为3000U/g、120ml/吨干蛋白粉的复合蛋白酶，在50℃-55℃发生第二次淀粉酶解，所述酶解反应时间为1.5～2.5h，得到米糟蛋白；

步骤108：将得到的米糟蛋白85℃进行灭酶，得到粗制蛋白肽液；

步骤109：对粗制蛋白肽液用活性炭脱色和阴阳离子交换柱脱盐，其中活性炭脱色是在50℃脱色30min，所用活性炭用量为干蛋白肽质量的2％，所述粗制蛋白肽液的pH值为6；阴阳离子交换柱脱盐过程中，将粗制蛋白肽液以10倍柱体积/h的流速流经阴阳离子交换柱进行脱盐，得到精蛋白肽液；

步骤110：将精蛋白肽液在80℃热水搅拌洗涤10min，过滤后，再次重复相同过程洗涤过滤；

步骤111：将过滤后产物浓缩、均质、喷雾干燥，得到包装成品。