CN103947822B - 一种全溶解大米蛋白液及其制备方法与它的用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及全溶解大米蛋白液的制备方法及其在植脂末中的应用，该方法包括原料预处理、调浆、均质、酶反应、洗涤、反应、复配、杀菌、干燥等步骤。本发明方法通过物理、酶法和化学方法，得到了高纯度的大米蛋白(大米蛋白含量约95％)，避免了其他非蛋白组分在后续反应中发生副反应而产生不良风味几颜色，再用脱酰胺的方法对大米蛋白进行改性，使不溶性的大米蛋白100％的转化为全溶解的大米蛋白液，乳化性大于1.82，乳化稳定性大于340min，起泡性大于67％，产品通过与其他原辅料复配，可以完全取代酪蛋白酸钠在植脂末中的应用，而植脂末在食品行业中的大量使用，也大大提高了大米蛋白在食品行业中的应用。

Description

一种全溶解大米蛋白液及其制备方法与它的用途

【技术领域】

本发明属于稻米深加工技术领域。更具体地，本发明涉及一种全溶解大米蛋白液，还涉及所述全溶解大米蛋白液的制备方法，还涉及所述全溶解大米蛋白液的应用。

【背景技术】

大米蛋白具有优良的营养品质，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。大米蛋白质具有低过敏性，是目前唯一可以免于过敏性实验的谷物。但是，大米蛋白中80％是分子量较大的谷蛋白，溶解性较差，在淀粉糖加工中长时间高温作用后，它几乎完全变性絮凝，溶解性更差，进而影响其乳化性、起泡性、持水性、持油性等性能，于是限制其在食品工业中的应用。目前改善大米蛋白水溶性的方法大多采用酶法水解，但是如果水解程度太高，水解液有苦涩味及不良风味，底物也不能够完全水解，原料利用率低，如果水解程度不高，则蛋白溶解性依然较差，乳化性、持水性等性能无明显改善。

植脂末是一种在目前食品工业中广泛使用的食品原料，特别是在固体饮料中大量使用，如奶茶、五谷杂粮冲调饮品、禅食等，其中要使用酪蛋白酸钠作为乳化剂和增稠剂，而酪蛋白酸钠是一种由动物蛋白加工而成的食品添加剂，不仅成本高，而且素食及穆斯林等宗教人士是不能食用的，因此迫切需要用植物蛋白来源的原料替代现有的酪蛋白酸钠。

为了解决现有技术的不利之处，本发明人经过多次试验，研究完成了本发明。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种全溶解大米蛋白液的制备方法。

本发明的另一个目的是提供所述全溶解大米蛋白液的用途。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种全溶解大米蛋白液的制备方法。

所述制备方法的步骤如下：

A、原料预处理

使用温度70～75℃的水将蛋白含量为以米渣蛋白总重量计50％～60％的米渣蛋白洗涤直到洗脱液中的可溶性固形物含量为以重量计2％以下，得到一种洗涤米渣蛋白；

B、调浆、均质

往步骤A得到的米渣中加水，得到米渣蛋白浓度为以重量计18％～22％的料液，让所述的料液在高压均质机中在压力100～120PMa的条件下进行均质处理5～10min；

C、酶反应

将步骤B得到的均质料液的pH值调节至6.4～6.8，接着往所述的均质料液中添加以在所述均质料液中的固形物重量计0.02％～0.04％中温淀粉酶，混匀，再加热至温度60～70℃，并在这个温度下进行酶解反应1.0～1.5h，得到第一次酶解浆液；

将第一次酶解浆液冷却到48～52℃，往所述酶解浆液中添加以在第一次酶解浆液中的固形物重量计0.1％～0.15％脂肪酶，并在这个温度下进行酶解反应2～4h，得到第二次酶解浆液；

将第二次酶解浆液的pH值调节至7.5～8.0，再将其温度升高到70～75℃，并在这个温度下进行酶解反应2～4h，得到含有脂肪酸盐的酶解浆液；

D、洗涤

将步骤C得到的含有脂肪酸盐的酶解浆液冷却到温度45～50℃，然后采用旋流洗涤在进料压力0.6～0.8MPa、底流压力0.20～0.3MPa、进料流量5.5～6.0t/h与洗水量5.5～6.0t/h的条件下洗涤去除可溶性杂质，收集旋流重相；

E、反应

将步骤D得到的旋流重相的pH值调到1.0～1.3，接着在温度121～125℃下保温反应3～5h，然后冷却到常压，得到一种全溶解大米蛋白液。

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C中，第一次酶反应是在下述条件下进行的：步骤B得到的均质料液、pH6.5～6.7、中温淀粉酶的添加量为以在所述均质料液中的固形物重量计0.025％～0.035％、酶解温度63～67℃与酶解时间1.2～1.4h。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，第二次酶反应是在下述条件下进行的：第一次酶解浆液、脂肪酶的添加量为以在第一次酶解浆液中的固形物重量计0.12％～0.13％、酶解温度49～51℃与酶解时间2.5～3.5h。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述的第二酶解浆液在pH7.6～7.8与温度72～74℃的条件下进行酶解反应2.5～3.5h。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤D中，所述的第三次酶解料液温度冷却到46～47℃，然后在进料压力0.65～0.75MPa、底流压力0.24～0.26MPa、进料流量5.7～5.8t/h与洗水量5.7～5.8t/h的条件下进行洗涤。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤E中，所述的旋流重相在pH1.1～1.2与温度122～124℃的条件下反应3.5～4.5h。

本发明还涉及采用所述方法制备得到的全溶解大米蛋白液在生产大米蛋白植脂末中的用途。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述大米蛋白植脂末的组成如下：以重量份计

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的大米蛋白植脂末是按照下述步骤制备得到的：

将0.10～0.15重量份磷酸氢二钾、0.05～0.10重量份三聚磷酸钠、3.0～5.0重量份麦芽糊精、39～43重量份葡萄糖浆溶于34～36重量份水中，得到一种葡萄糖浆液，然后在搅拌下，缓慢地把所述的葡萄糖浆液倒入根据权利要求1所述方法制备得到的全溶解大米蛋白液中，在所述全溶解大米蛋白液中全溶解大米蛋白的量为2.0～4.0重量份，接着使用均质机在压力30～40MPa的条件下均质处理5～10min，得到一种水相；

同时，把0.3～0.6重量份单双甘油酯和0.3～0.6重量份硬脂酰乳酸钠溶解于14～18重量份椰子油中，得到一种油相；然后

将所述的油相与所述的水相混合，再使用均质机在压力40～50MPa的条件下均质处理10～15min，得到的均质混合物在温度121～125℃下杀菌3～6s，然后在进风温度180～185℃与出风温度75～80℃的条件下喷雾干燥，得到所述的大米蛋白植脂末，它的水分含量是以所述大米蛋白植脂末总重量计5％以下。

下面将更详细地描述本发明。

本发明涉及一种全溶解大米蛋白液的制备方法。

所述制备方法的步骤如下：

A、原料预处理

使用温度70～75℃的水将蛋白含量为以米渣蛋白总重量计50％～60％的米渣蛋白洗涤直到洗脱液中的可溶性固形物含量为以重量计2％以下，得到一种洗涤米渣蛋白；

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。

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以重量计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。可溶性固形物含量的测定方法具体参见标准GB/T 20885-2007。

在这个步骤中，米渣蛋白洗涤是在板框压滤机上使用温度70～75℃的水进行洗涤，若水温低于70℃，则大分子糊精可能会发生老化，溶解性下降，如水温高于75℃，则对压滤设备的要求提高，且能耗较大。因此，洗水温度为70～75℃是合适的，优选地，所述的米渣蛋白用温度72～74℃的水进行洗涤。

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。

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。

B、调浆、均质

往步骤A得到的米渣中加水，得到米渣蛋白浓度为以重量计18％～22％的料液，让所述的料液在高压均质机中在压力100～120PM的条件下进行均质处理5～10min；

在本发明中，步骤A得到的米渣粉加水调浆是便于后续步骤物料输送、反应及分离洗涤。

在本发明中，所述料液的米渣蛋白浓度为以重量计18％～22％，如果所述的米渣蛋白浓度小于18％，则反应底物浓度低导致反应效果差，且物料处理量大；如果所述的米渣蛋白浓度高于22％时，则物料粘度大，不利于物料输送及分离洗涤；因此，所述的米渣蛋白浓度为18％～22％是合适的，优选地，所述的米渣蛋白浓度为19％～21％。

在本发明中，所使用的米渣蛋白原料由于自身性质及长时间高温作用，米渣蛋白分子间发生聚合，形成包裹，其间夹杂大分子糊精及脂肪等不易释放，因此，需要通过高压均质机打碎包裹结构，释放出杂质。

在本发明中，高压均质机的工作压力是100～120MPa，若其工作压力低于100MPa，则难以打碎包裹结构，于是杂质也难以完全释放；若其工作压力高于120MPa，则设备的制作要求太高，成本较大。高压均质机处理时间是5～10min，若处理时间低于5min，则杂质释放不完全，若处理时间高于10min，则杂质释放率也没有明显提高。因此，所述高压均质机的工作压力100～120MPa与均质时间5～10min是合适的，优选地，所述高压均质机的工作压力为105～115MPa，均质时间为7～8min。

在本发明中使用的高压均质机是目前市场上普遍销售的产品，如APV(中国)有限公司、加拿大AVESTIN公司、意大利GEA Niro Soavi公司销售的产品。

C、酶反应

将步骤B得到的均质料液的pH值调节至6.4～6.8，接着往所述的均质料液中添加以在所述均质料液中的固形物重量计0.02％～0.04％中温淀粉酶，混匀，再加热至60～70℃，并在这个温度下进行酶解反应1.0～1.5h，得到第一次酶解浆液；

将第一次酶解浆液冷却到48～52℃，往所述酶解浆液中添加以在第一次酶解浆液中的固形物重量计0.1～0.15％的脂肪酶，并在这个温度下进行酶解反应2～4h，得到第二次酶解浆液；

将第二次酶解浆液的pH值到7.5～8.0，再将其温度温度升高到70～75℃，并在这个温度下进行酶解反应2～4h，得到含有脂肪酸盐的酶解浆液；

在本发明中，为了避免后续在强酸高温反应条件下糊精和脂肪等杂质不同步发生反应，产生不良的颜色和风味，需要尽量去除产品中的糊精和脂肪，以得到较高纯度的大米蛋白。

在本发明中，以中温淀粉酶酶解方式去除糊精。中温淀粉酶的添加量为0.02％～0.04％，若其添加量低于0.02％，则酶反应时间较长，若其添加量高于0.04％，则反应时间太短，不能及时转入下一步操作，浪费酶制剂。所述酶反应的pH值是6.4～6.8，低于6.4或高于6.8，酶制剂的活力都会受到抑制。所述酶反应的温度是60～70℃，若其温度低于60℃，则酶活力受到抑制，若其温度高于70℃，则酶制剂会失活。酶解反应时间为1.0～1.5h，若该反应时间低于1.0h，酶反应不完全，杂质去除不彻底；若该反应时间高于1.5h，则酶反应早已结束，浪费时间。因此，该中温淀粉酶酶解反应在下述条件下进行是合适的：中温淀粉酶添加量为0.02％～0.04％、反应pH值6.4～6.8、反应时间温度60～70℃与反应时间1.0～1.5h。优选地，中温淀粉酶添加量为0.025％～0.035％、反应pH值6.5～6.7、反应温度64～66℃与反应时间为1.2～1.3h。

在中温淀粉酶酶解完成后，得到的第一次酶解浆液还含有脂肪，因此需要使用脂肪酶进行酶解反应，以除去这些脂肪。

在本发明中，以脂肪酶酶解方式以除去脂肪。脂肪酶的添加量为0.1％～0.15％，若其添加量低于0.1％，则酶反应时间较长，若其添加量高于0.15％，则浪费酶制剂。酶解反应温度是48～52℃，若其温度低于48℃，则酶活力受到抑制，若其温度高于52℃，则酶制剂会失活。酶解反应时间为2～4h，若该反应时间低于2h，酶反应不完全，杂质去除不彻底，若该反应时间高于4h，则酶反应早已结束，浪费时间。因此，该脂肪酶酶解反应在下述条件下进行是合适的：脂肪酶的添加量为0.1％～0.15％、反应时间温度48～52℃与反应时间2～4h。优选地，脂肪酶的添加量为0.12％～0.13％、反应温度为49～51℃与反应时间为2.5～3.5h。

在本发明中，脂肪在脂肪酶的作用下水解成脂肪酸，它与碱反应生成相应的盐，这样可以提高其溶解性，便于去除。该成盐反应温度为70～75℃，若该温度低于70℃，成盐反应不完全，若该温度高于75℃，则蛋白也有可能与碱反应而流失。该成盐反应的pH值为7.5～8.0，若该pH值低于7.5，则脂肪酸不能完全反应，若该pH值高于8.0，则蛋白与碱反应使料液粘度骤增，不利于杂质的分离。该成盐反应时间为2～4h，若该反应时间低于2h，则脂肪酸反应不彻底，若该反应时间高于4h，则过量的碱会与蛋白反应，使蛋白变性。因此，该脂肪酸与碱的反应在下述条件下进行是合适的：脂肪酸与碱的反应温度为70～75℃、反应pH值7.5～8.0、反应时间2～4h。优选地，反应温度为72～74℃、反应pH7.6～7.8与反应时间2.5～3.5h。

本发明使用的换热设备是板式换热器，是目前市场上销售的产品，例如石家庄舒瑞普能源设备有限公司、四平东兴换热设备制造有限公司、无锡市锡惠化工节能设备有限公司等销售的产品。

本发明使用的中温淀粉酶是目前市场上销售的产品，如诺维信生物技术有限公司、杰能科生物工程有限公司、山东隆大生物工程有限公司等销售的产品。

本发明使用的脂肪酶是目前市场上销售的产品，如诺维信生物技术有限公司、杰能科生物工程有限公司、无锡雪梅酶制剂科技有限公司等销售的产品。

D、洗涤

将步骤C得到的含有脂肪酸盐的酶解浆液冷却到温度45～50℃，然后采用旋流洗涤在进料压力0.6～0.8MPa、底流压力0.20～0.3MPa、进料流量5.5～6.0t/h与洗水量5.5～6.0t/h的条件下洗涤去除可溶性杂质，收集旋流重相；

在本发明中，步骤C得到的含有脂肪酸盐的酶解浆液是使用旋流器分离洗涤的，使可溶性杂质与不溶性蛋白分离，以达到纯化蛋白的目的。

料液进入旋流器前，要经过板式换热器将温度降到45～50℃，若这个温度低于45℃，则会有微生物滋长，若这个温度高于50℃，则会造成旋流管热变形，影响分离洗涤效果。因此，含有脂肪酸盐的酶解浆液温度45～50℃是合适的，优选地，含有脂肪酸盐的酶解浆液温度为47～48℃。

旋流器是一种分离非均匀相混合物的分级设备。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。

本发明使用旋流器的进料压力为0.6～0.8MPa，如进料压力小于0.6MPa，则进料量较小，有利于提高蛋白的回收率，但不利于蛋白纯度的提高，若进料压力大于0.8MPa，则进料量大，有利于提高蛋白的纯度，而不利于提高蛋白的回收率。底流压力为0.2～0.3MPa，若底流压力小于0.2MPa，则进料量大，有利于提高蛋白回收率，但不利于提高蛋白纯度，若底流压力大于0.3MPa，则进料量小，有利于提高蛋白纯度，不利于提高蛋白回收率。本发明使用旋流器的进料流量为5.5～6.0t/h，所述洗水量为5.5～6.0t/h，这两个参数取决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回收率。因此，本发明使用的旋流器在下述条件下操作是合适的：进料压力0.6～0.8MPa、底流压力0.20～0.3MPa、进料流量5.5～6.0t/h与洗水量5.5～6.0t/h，优选地是进料压力0.65～0.75MPa、底流压力0.24～0.26MPa、进料流量5.7～5.8t/h与洗水量5.7～5.8t/h。

本发明中使用的板式换热器是目前市场上销售的产品，例如石家庄舒瑞普能源设备有限公司、四平东兴换热设备制造有限公司、无锡市锡惠化工节能设备有限公司等销售的产品。

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、反应

将步骤D得到的旋流重相的pH值调到1.0～1.3，接着在温度121～125℃下保温反应3～5h，然后冷却到常压，得到一种全溶解大米蛋白液；

本发明是通过酸法脱酰胺作用，即大米蛋白在高温反应釜中在酸性与高温条件下进行脱酰胺反应，以提高大米蛋白的溶解度。该反应料液的pH值是1.0～1.3，若该pH值低于1.0，脱酰胺反应过于剧烈，不易控制反应速度，若该pH值高于1.3，则脱酰胺效果较差。该脱酰胺反应温度是121～125℃，若这个温度低于121℃，则脱酰胺效果差，若这个温度高于125℃，则设备要求过高。该脱酰胺反应时间是3～5h，若该反应时间低于3h，则脱酰胺效果差，若该反应时间高于5h，则蛋白在强酸条件下会过度水解，产生异味。因此，这个脱酰胺反应在下述条件下进行是合适的：反应pH值1.0～1.3、反应温度121～125℃与反应时间3～5h，优选地是反应pH值1.1～1.2、反应温度122～124℃与反应时间3.5～4.5h。

本发明使用的高温反应釜是目前市场上销售的产品，例如南通市中京机械有限公司、威海自控反应釜有限公司、东莞市联鑫化工机械设备厂销售的产品。

本本发明还涉及采用本发明方法制备得到的全溶解大米蛋白液在生产大米蛋白植脂末中的用途。

根据本发明，所述大米蛋白植脂末的组成如下：以重量份计

所述的大米蛋白植脂末是按照下述步骤制备得到的：

将0.10～0.15重量份磷酸氢二钾、0.05～0.10重量份三聚磷酸钠、3.0～5.0重量份麦芽糊精与39～43重量份葡萄糖浆溶于34～36重量份水中，得到一种葡萄糖浆液，然后在搅拌下，缓慢地把所述的葡萄糖浆液倒入采用所述方法制备得到的全溶解大米蛋白液中，在所述全溶解大米蛋白液中全溶解大米蛋白的量为2.0～4.0重量份，接着使用均质机在压力30～40MPa的条件下均质处理5～10min，得到一种水相。

在本发明中，葡萄糖浆与全溶解大米蛋白液的混合顺序为将葡萄糖浆倒入全溶解大米蛋白液中，若是顺序相反，则全溶解大米蛋白液的pH会缓慢的升高，会经过蛋白质的等电点，溶解的蛋白会呈絮状凝聚析出，不能保持溶解状态。葡萄糖浆和全溶解大米蛋白液用均质机在压力30～40MPa的条件下均质5～10min，若均质压力低于30MPa或均质时间小于5min，乳化剂和稳定剂分散不均，若均质压力高于40MPa或均质时间大于10min，则料液起泡太大。

同时，把0.3～0.6重量份单双甘油酯和0.3～0.6重量份硬脂酰乳酸钠溶解于14～18重量份椰子油中，得到一种油相；然后

将所述的油相与所述的水相混合，再使用均质机在压力40～50MPa的条件下均质处理10～15min，得到的均质混合物在温度121～125℃下杀菌3～6s，然后在进风温度180～185℃与出风温度75～80℃的条件下喷雾干燥，得到所述的大米蛋白植脂末，它的水分含量是以所述大米蛋白植脂末总重量计5％以下。

油相与水相混合后，在压力40～50MPa的条件下均质10～15min，若均质压力低于40MPa或均质时间少于10min，则油水两相混合不均，若均质压力大于50MPa或均质时间大于15min，则料液粘度过大，会堵塞均质机。因此，糖浆和全溶解大米蛋白液用均质机在压力30～40MPa的条件下均质5～10min，油相与水相混合后，在压力40～50MPa的条件下均质10～15min是合适的，优选地是在压力34～36MPa的条件下均质7～8min，以及在压力44～46MPa的条件下均质12～14min。

本发明使用的均质机是目前市场上销售的产品，例如杭州惠合机械设备有限公司、常州市均质机械有限公司、廊坊市汇通机械有限公司销售的产品。

本发明中，采用超高温瞬时灭菌方法，使用UHT杀菌机对得到的均质混合物在温度121～125℃下灭菌3～6s。若温度低于121℃，不能保证杀菌效果，若高于125℃，则设备要求高，能耗大。杀菌时间若低于3s，则杀菌效果不能保证，若杀菌时间高于6s，则浪费热能，因此，在121～125℃下杀菌3～6s是合适的，优选地在122～124℃下杀菌4～5s。

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。

使用喷雾干燥设备，对经杀菌处理的均质混合物在进风温度180～185℃与出风温度75～80℃的条件下进行喷雾干燥，优选地，在进风温度182～184℃，出风温度76～78℃的条件下进行干燥，得到所述的大米蛋白植脂末，它的水分含量是以所述大米蛋白植脂末总重量计5％以下。

本发明使用的喷雾干燥机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。

按照下述方法评价所述全溶解大米蛋白液的溶解性、乳化性、起泡性

(1)溶解性

根据本发明，溶解性应该理解是在每单位原料中，溶解性蛋白质含量占总蛋白质含量的质量分数。具体操作如下：

将本发明全溶解大米蛋白液样品用pH7.0 0.05mol/L磷酸氢二钾-氧化钠缓冲液配成浓度为以重量计1％的溶液，在温度25℃下搅拌1h，然后以转速度3000r/min离心20min，再用福林-酚法(参见大连轻工业学院等编《食品分析》，中国轻工业出版社。1994年10月出版)测定上清液中的蛋白质含量，用酪蛋白绘出标准曲线方程。

(2)乳化性

根据本发明，乳化性应该理解是蛋白质能够形成稳定乳状液的性质。检测方法参照郑建冰，“大米蛋白酸法脱酰胺改性”，《食品工业科技》，2007，2(28)，p102～108。具体操作如下：

取浓度以重量计0.1％的蛋白溶液21ml，加入9ml大豆色拉油；在转速12,000r/min的条件下搅拌1min；用注射器从底部取0.1ml乳状液，迅速与5ml 0.1％SDS(十二烷基硫酸钠)溶液混合均匀，在波长500nm下进行比色，记录吸光度(E0)；10min后再从底部取0.1ml乳状液，同样稀释，比色，记录吸光度(Et)。蛋白质的乳化能力以乳化能力指数E0和乳化稳定性指数ESI(min)表示。

其中

ESI＝E0×t/(E0-Et)

式中：

ESI为乳化稳定性指数(min)

E0为乳状液稀释后的初始吸光度；

Et为乳状液放置时间t后，稀释比色的吸光度。

(3)起泡性

根据本发明，起泡性应该理解是帮助分散气相的形成和稳定的性质。检测方法参照郑建冰，“大米蛋白酸法脱酰胺改性”，《食品工业科技》，2007，2(28)，p102～108。具体操作如下：

将大米蛋白液样品用pH7.0 0.05mol/L磷酸氢二钾-氢氧化钠缓冲液配成1％的浓度，取100ml倒入高速组织捣碎机中，在转速10000r/min的条件下搅拌1min；转入250ml量筒，尽快记录泡沫体积(V0)。

蛋白质起泡性FC(％)＝(V0-100)/100×100％

本发明的方法具有下述特点：

I、与现有技术相比，本发明以大米淀粉糖生产过程中产生的米渣为原料，首先通过高压均质、酶法水解及皂化反应，使得蛋白以外的杂质得到释放，并大大提高其溶解性，再用旋流器分离洗涤，得到了蛋白纯度约95％的高纯度大米蛋白，总糖含量低于1.5％，脂肪含量低于0.5％，避免在后续反应中产生不良风味及颜色；

II、本发明通过脱酰胺的方法对大米蛋白进行改性，获得全溶解大米蛋白液，与现有酶法改性大米蛋白的技术相比，不溶解的大米蛋白能够100％转化，所得产品没有苦涩味或其它不良风味，并且与水解产生的小肽相比，有一定链长的蛋白具有更好的乳化和起泡性能。

[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，先通过物理方法和酶法对米渣进行精制，得到较高纯度的大米蛋白作为反应的底物，同时避免其他杂质对反应产物的风味及颜色产生不良影响，再采用脱酰胺的方法对大米蛋白进行改性，使不溶解的大米蛋白全部溶解，从而具有良好的乳化和起泡性能，在植脂末产品的使用中，可以完全取代酪蛋白酸钠的作用，得到一种全植物来源的食品添加剂，大大提高了大米蛋白在食品行业中的应用。

【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：制备全溶解大米蛋白液与大米蛋白植脂末

该实施例的实施步骤如下：

A、原料预处理

取500kg江西恒天实业有限公司销售的蛋白含量为以米渣蛋白总重量计56.0％的米渣蛋白，在杭州国瑞压滤机有限公司销售的板框压滤机上用70℃的水进行洗涤，直到洗脱液中的可溶性固形物含量为以重量计2％以下，得到一种洗涤米渣蛋白；

B、调浆、均质

往步骤A得到的洗涤米渣蛋白中加水，得到米渣蛋白浓度为以重量计18％的料液，让所述的料液在APV(中国)有限公司销售的高压均质机中在压力100PMa的条件下进行均质处理10min；

C、酶反应

将步骤B得到的均质料液的pH值调节至6.4，往所述的均质料液中添加山东隆大生物工程有限公司销售的中温淀粉酶，添加量为以固形物重量计的0.02％，混匀，将用石家庄舒瑞普能源设备有限公司销售的板式换热器加热至60℃，并在这个温度下进行酶解反应1.5h，得到第一次酶解浆液；

用石家庄舒瑞普能源设备有限公司销售的板式换热器将第一次酶解浆液冷却到48℃，往所述酶解浆液中添加无锡雪梅酶制剂科技有限公司销售的脂肪酶，添加量为以固形物重量计的0.1％并在这个温度下进行酶解反应4h，得到第二次酶解浆液；

用石家庄舒瑞普能源设备有限公司销售的板式换热器将第二次酶解浆液温度升高到70℃，并调节料液pH值到7.5并在这个温度下进行酶解反应4h，得到含有脂肪酸盐的酶解浆液；

D、洗涤

用石家庄舒瑞普能源设备有限公司销售的板式换热器将步骤C得到的含有脂肪酸盐的料液冷却到45℃，然后采用天长市远安机械有限公司销售的旋流器在进料压力0.6MPa、底流压力0.2MPa、进料流量5.5t/h与洗水量5.5t/h的条件下洗涤去除可溶性杂质，收集旋流重相；

E、反应

将步骤D得到的旋流重相的pH值调到1.0，接着在南通市中京机械有限公司销售的高温反应釜中在温度121℃下反应时间5h，然后冷却到常压，得到一种全溶解大米蛋白液；

将0.13重量份磷酸氢二钾、0.07重量份三聚磷酸钠、4.0重量份麦芽糊精与41重量份葡萄糖浆溶于35重量份水中，得到一种葡萄糖浆液，然后在搅拌下，缓慢地把所述的葡萄糖浆液倒入前面制备得到的全溶解大米蛋白液中，在所述全溶解大米蛋白液中全溶解大米蛋白的量为3.0重量份；接着使用杭州惠合机械设备有限公司销售的均质机在压力40MPa的条件下均质处理10min，得到一种水相；

同时，把0.4重量份单双甘油酯和0.4重量份硬脂酰乳酸钠溶解于16重量份椰子油中，得到一种油相；然后

将所述的油相与所述的水相混合，再使用所述的均质机在压力40MPa的条件下均质处理15min，得到的均质混合物在温度121℃下杀菌6s，然后在进风温度180℃与出风温度75℃的条件下喷雾干燥，得到所述的大米蛋白植脂末，它的水分含量是以所述大米蛋白植脂末总重量计4.8％。

实施例2：制备全溶解大米蛋白液与大米蛋白植脂末

该实施例的实施步骤如下：

A、原料预处理

取500kg江西中超生物科技有限公司销售的蛋白含量为以米渣蛋白总重量计59.7％的米渣蛋白，在杭州坤源过滤机械有限公司销售的板框压滤机上用75℃的水进行洗涤，直到洗脱液中的可溶性固形物含量为以重量计2％以下，得到一种洗涤米渣蛋白

B、调浆、均质

往步骤A得到的洗涤米渣蛋白中加水，得到米渣蛋白浓度为以重量计22％的料液，让所述的料液在加拿大AVESTIN公司销售的高压均质机中在压力120PMa的条件下进行均质处理5min；

C、酶反应

将步骤B得到的均质料液的pH值调节至6.8，往所述的均质料液中添加杰能科生物工程有限公司销售的中温淀粉酶，添加量以在所述均质料液中的固形物重量计0.04％，混匀，再用四平东兴换热设备制造有限公司销售的板式换热器加热至70℃，并在这个温度下进行酶解反应1.0h，得到第一次酶解浆液；

用四平东兴换热设备制造有限公司销售的板式换热器将第一次酶解浆液冷却到52℃，往所述酶解浆液中添加杰能科生物工程有限公司销售的脂肪酶，添加量为以在第一次酶解浆液中的固形物重量计0.15％，并在这个温度下进行酶解反应2h，得到第二次酶解浆液；

将第二次酶解浆液的pH值调节到8.0，再用四平东兴换热设备制造有限公司销售的板式换热器将其温度升高到75℃，并在这个温度下进行酶解反应2h，得到含有脂肪酸盐的酶解浆液；

D、洗涤

用四平东兴换热设备制造有限公司销售的板式换热器将步骤C得到的含有脂肪酸盐的料液冷却到50℃，再经过江苏邦力生化设备有限公司销售的旋流器在进料压力0.8MPa、底流压力0.3MPa、进料流量6.0t/h与洗水量6.0t/h的条件下洗涤去除可溶性杂质，收集旋流重相；

E、反应

将步骤D得到的旋流重相的pH值调到1.3，接着在威海自控反应釜有限公司销售的高温反应釜中在温度125℃下反应时间3h，然后冷却到常压，得到一种全溶解大米蛋白液；

将0.10重量份磷酸氢二钾、0.10重量份三聚磷酸钠、3.0重量份麦芽糊精与43重量份葡萄糖浆溶于36重量份水中，得到一种葡萄糖浆液，然后在搅拌下，缓慢地把所述的葡萄糖浆液倒入前面制备得到的全溶解大米蛋白液中，在所述全溶解大米蛋白液中全溶解大米蛋白的量为2.0重量份；接着使用常州市均质机械有限公司销售的均质机在压力40MPa的条件下均质处理5min，得到一种水相；

同时，把0.6重量份单双甘油酯和0.3重量份硬脂酰乳酸钠溶解于18重量份椰子油中，得到一种油相；然后

将所述的油相与所述的水相混合，再使用所述的均质机在压力50MPa的条件下均质处理10min，得到的均质混合物在温度125℃下杀菌3s，然后在进风温度185℃与出风温度80℃的条件下喷雾干燥，得到所述的大米蛋白植脂末，它的水分含量是以所述大米蛋白植脂末总重量计4.9％。

实施例3：制备全溶解大米蛋白液与大米蛋白植脂末

该实施例的实施步骤如下：

A、原料预处理

取500kg武汉市金德戈糖业有限公司销售的蛋白含量为以米渣蛋白总重量计58.5％的米渣蛋白，在杭州兴源过滤科技股份有限公司销售的板框压滤机上用74℃的水进行洗涤，直到洗脱液中的可溶性固形物含量为以重量计2％以下，得到一种洗涤米渣蛋白

B、调浆、均质

往步骤A得到的洗涤米渣蛋白中加水，得到米渣蛋白浓度为以重量计20％的料液，让所述的料液在意大利GEA Niro Soavi公司销售的高压均质机中在压力110PM的条件下进行均质处理8min；

C、酶反应

将步骤B得到的均质料液的pH值调节至6.5，往所述的均质料液中添加诺维信生物技术有限公司销售的中温淀粉酶，添加量以在所述均质料液中的固形物重量计0.03％，混匀，再用无锡市锡惠化工节能设备有限公司销售的板式换热器加热至65℃，并在这个温度下进行酶解反应1.3h，得到第一次酶解浆液；

用无锡市锡惠化工节能设备有限公司销售的板式换热器将第一次酶解浆液冷却到50℃，往所述酶解浆液中添加诺维信生物技术有限公司销售的脂肪酶，添加量以在所述酶解浆液中的固形物重量计0.13％，并在这个温度下进行酶解反应3h，得到第二次酶解浆液；

第二次酶解浆液的pH值调节到7.7，再用无锡市锡惠化工节能设备有限公司销售的板式换热器将温度升高到73℃，并在这个温度下进行酶解反应3h，得到含有脂肪酸盐的酶解浆液；

D、洗涤

用无锡市锡惠化工节能设备有限公司销售的板式换热器将步骤C得到的含有脂肪酸盐的料液冷却到47℃，然后采用威海市海王旋流器有限公司销售的旋流器在进料压力0.7MPa、底流压力0.25MPa、进料流量5.8t/h与洗水量5.8t/h的条件下洗涤去除可溶性杂质，收集旋流重相；

E、反应

将步骤D得到的旋流重相的pH值调到1.1，接着在东莞市联鑫化工机械设备厂销售的高温反应釜中在温度123℃下反应时间4h，然后冷却到常压，得到一种全溶解大米蛋白液；

将0.15重量份磷酸氢二钾、0.05重量份三聚磷酸钠、5.0重量份麦芽糊精与39重量份葡萄糖浆溶于34重量份水中，得到一种葡萄糖浆液，然后在搅拌下，缓慢地把所述的葡萄糖浆液倒入前面制备得到的全溶解大米蛋白液中，在所述全溶解大米蛋白液中全溶解大米蛋白的量为4.0重量份；接着使用廊坊市汇通机械有限公司销售的均质机在压力35MPa的条件下均质处理8min，得到一种水相；

同时，把0.3重量份单双甘油酯和0.6重量份硬脂酰乳酸钠溶解于14重量份椰子油中，得到一种油相；然后

将所述的油相与所述的水相混合，再使用所述的均质机在压力45MPa的条件下均质处理13min，得到的均质混合物在温度123℃下杀菌4s，然后在进风温度183℃与出风温度78℃的条件下喷雾干燥，得到所述的大米蛋白植脂末，它的水分含量是以所述大米蛋白植脂末总重量计4.6％。

实施例4：制备全溶解大米蛋白液与大米蛋白植脂末

该实施例的实施步骤如下：

A、原料预处理

取500kg武汉市金德戈糖业有限公司销售的蛋白含量为以米渣蛋白总重量计56.1％的米渣蛋白，在杭州国瑞压滤机有限公司销售的板框压滤机上用72℃的水进行洗涤，直到洗脱液中的可溶性固形物含量为以重量计2％以下，得到一种洗涤米渣蛋白。

B、调浆、均质

往步骤A得到的洗涤米渣蛋白中加水，得到米渣蛋白浓度为以重量计21％的料液，让所述的料液在意大利GEA Niro Soavi公司销售的高压均质机中在压力115PM的条件下进行均质处理7min；

C、酶反应

将步骤B得到的均质料液的pH值调节至6.5，接着往所述的均质料液中添加诺维信生物技术有限公司销售的中温淀粉酶，添加量以在所述均质料液中的固形物重量计0.032％，混匀，再用石家庄舒瑞普能源设备有限公司销售的板式换热器加热至64℃，并在这个温度下进行酶解反应1.2h，得到第一次酶解浆液；

用石家庄舒瑞普能源设备有限公司销售的板式换热器将第一次酶解浆液冷却到49℃，往所述酶解浆液中添加诺维信生物技术有限公司销售的脂肪酶，添加量以在所述酶解浆液中的固形物重量计0.12％，并在这个温度下进行酶解反应3.4h，得到第二次酶解浆液；

第二次酶解浆液的pH值调节到7.7，再采用石家庄舒瑞普能源设备有限公司销售的板式换热器将温度升高到72℃，并在这个温度下进行酶解反应3.2h，得到含有脂肪酸盐的酶解浆液；

D、洗涤

将步骤C得到的含有脂肪酸盐的料液用石家庄舒瑞普能源设备有限公司销售的板式换热器冷却到47℃，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0.68MPa、底流压力0.23MPa、进料流量5.7t/h与洗水量5.7t/h的条件下洗涤去除可溶性杂质，收集旋流重相；

E、反应

将步骤D得到的旋流重相的pH值调到1.0～1.3，接着在南通市中京机械有限公司销售的高温反应釜中在温度122℃下反应时间4.4h，然后冷却到常压，得到一种全溶解大米蛋白液；

将0.12重量份磷酸氢二钾、0.06重量份三聚磷酸钠、3.8重量份麦芽糊精与43重量份葡萄糖浆溶于35.5重量份水中，得到一种葡萄糖浆液，然后在搅拌下，缓慢地把所述的葡萄糖浆液倒入前面制备得到的全溶解大米蛋白液中，在所述全溶解大米蛋白液中全溶解大米蛋白的量为2.9重量份；接着使用杭州惠合机械设备有限公司销售的均质机在压力34MPa的条件下均质处理7min，得到一种水相；

同时，把0.5重量份单双甘油酯和0.4重量份硬脂酰乳酸钠溶解于16重量份椰子油中，得到一种油相；然后

将所述的油相与所述的水相混合，再使用所述的均质机在压力45MPa的条件下均质处理12min，得到的均质混合物在温度122℃下杀菌5s，然后在进风温度182℃与出风温度76℃的条件下喷雾干燥，得到所述的大米蛋白植脂末，它的水分含量是以所述大米蛋白植脂末总重量计4.8％。

对比实施例1：根据现有技术制备可溶性大米蛋白

参照CN102165989B、发明名称“一种可溶性大米蛋白的制备方法”描述的方法进行制备。

A、调浆

按照水与大米蛋白重量比1∶6，将蛋白含量80％的1kg大米蛋白与6kg水搅拌混合均匀，得到料液。

B、粉碎

步骤A得到的料液经微射流粉碎至蛋白颗粒粒径≤10μm，其中，微射流的压力是25000psi，流速为400ml/min。

C、脱酰胺

往步骤B得到的溶液中加入浓度为37％浓盐酸，使溶液中盐酸浓度为0.1mol/L，溶液与浓盐酸在85℃下反应6h。

D、螯合

往步骤C的反应溶液中加入以其蛋白质量计0.5％三聚磷酸钠，接着在温度77℃下反应1.5h。

E、中和

用以重量计40％NaOH溶液将步骤D的反应溶液的pH值调节到6.5；

F、脱盐

采用电渗析技术对步骤E得到的溶液进行脱盐处理，使出料的电导率达到300μS/cm，其中，电渗析处理时的电压是20v，溶液的流量是60L/h，处理时间为1h。

G、喷雾干燥

将脱盐后的料液经喷雾干燥机干燥，控制其进口温度为172℃，出口温度为85℃，将经过步骤F脱盐处理后的溶液进行喷雾干燥，得到0.86kg大米蛋白。‘

对比实施例2：根据现有技术制备可溶性大米蛋白

参照CN101766253B发明名称“一种利用米渣蛋白制取米蛋白多肽粉方法”描述的方法进行制备。

A、水洗

按照米渣与水的质量比1∶5将所述米渣与水混合，充分搅拌，保持在常温下浸泡20min；

B、碱浸泡

向步骤A所得料液加NaOH溶液调节pH值至11，将所述料液温度维持在温度55℃，浸泡2小时，pH值降至约10；

C、一次酶水解：加入米渣蛋白干基质量1％的蛋白酶进行水解；

D、二次酶水解：加入米渣蛋白干基质量0.5％的蛋白酶进行水解；

E、料液分离：使用板框压滤机将料液进行分离处理，收集上清夜，残渣返回碱浸泡工段，重新浸泡；

F、脱盐；使用膜分离系统脱盐；

G、浓缩；将料液浓缩到固形物含量65％；

H、杀菌；使用UHT杀菌机在温度121℃下杀菌6s；

I、用喷雾干燥设备将料液进行干燥，进风温度180℃，出风温度85℃，得到米蛋白多肽粉。

采用本说明书描述的方法对实施例1-4与对比实施例1-2所得到产物的性能进行了测定，其结果列于表1中。

表1：实施例1-4与对比实施例1-2的实施结果

注：

1、蛋白含量是指未改性前大米蛋白中不溶性蛋白的含量。

2、溶解蛋白转化率是指原料中不溶性蛋白转化为最终产品中全溶解蛋白的质量分数。

由表2测定结果可以清楚地知道，本发明实施例1-4的平均蛋白干基含量比对比实施例1和2的蛋白干基含量高，意味着非蛋白杂质降低，发生副反应的程度较低，本发明实施例1-4的获得的蛋白液全溶解，与对比实施例1的溶解性只有73％相比，直接结果导致了本发明的蛋白液在乳化性、乳化稳定性以及起泡性上比对比实施例1有较大的提高，本发明实施例1-4的溶解蛋白转化率为100％，而对比实施例2的溶解蛋白的转化率仅为72.5％，原料利用率大幅提高，而且对比实施例2由于蛋白过度水解，虽然溶解性提高，但是大分子的蛋白都被水解成小分子的肽，导致产品的乳化性、乳化稳定性、起泡性等性能也较差。这些结果充分说明，与现有技术的方法相比，本发明产品完全溶于水，具有较好的乳化性能，可全部取代植脂末中的酪蛋白酸钠，广泛应用于食品行业。

Claims (10)

1.一种全溶解大米蛋白液的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤如下：

A、原料预处理

使用温度70～75℃的水将蛋白含量为以米渣蛋白总重量计50％～60％的米渣蛋白洗涤直到洗脱液中的可溶性固形物含量为以重量计2％以下，得到一种洗涤米渣蛋白；

B、调浆、均质

往步骤A得到的洗涤米渣蛋白中加水，得到米渣蛋白浓度为以重量计18％～22％的料液，让所述的料液在高压均质机中在压力100～120MPa的条件下进行均质处理5～10min；

C、酶解反应

将步骤B得到的均质料液的pH值调节至6.4～6.8，接着往所述的均质料液中添加以在所述均质料液中的固形物重量计0.02％～0.04％中温淀粉酶，混匀，再加热至温度60～70℃，并在这个温度下进行酶解反应1.0～1.5h，得到第一次酶解浆液；

将第一次酶解浆液冷却到温度48～52℃，往所述酶解浆液中添加以在第一次酶解浆液中的固形物重量计0.1％～0.15％脂肪酶，并在这个温度下进行酶解反应2～4h，得到第二次酶解浆液；

将第二次酶解浆液的pH值调节至7.5～8.0，再将其温度升高到70～75℃，并在这个温度下进行酶解反应2～4h，得到含有脂肪酸盐的酶解浆液；

D、洗涤

将步骤C得到的含有脂肪酸盐的酶解浆液冷却到温度45～50℃，然后采用旋流洗涤在进料压力0.6～0.8MPa、底流压力0.20～0.3MPa、进料流量5.5～6.0t/h与洗水量5.5～6.0t/h的条件下洗涤去除可溶性杂质，收集旋流重相；

E、反应

将步骤D得到的旋流重相的pH值调到1.0～1.3，接着在温度121～125℃下保温反应3～5h，然后冷却到常温，得到一种全溶解大米蛋白液。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤A中，所述的米渣蛋白是使用板框压滤机进行洗涤的。

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，第一次酶反应是在下述条件下进行的：步骤B得到的均质料液、pH6.5～6.7、中温淀粉酶的添加量为以在所述均质料液中的固形物重量计0.025％～0.035％、酶解温度63～67℃与酶解时间1.2～1.4h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤C中，第二次酶反应是在下述条件下进行的：第一次酶解浆液、脂肪酶的添加量为以在第一次酶解浆液中的固形物重量计0.12％～0.13％、酶解温度49～51℃与酶解时间2.5～3.5h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤C中，所述的第二酶解浆液在pH7.6～7.8与温度72～74℃的条件下进行酶解反应2.5～3.5h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤D中，所述的含有脂肪酸盐的酶解浆液温度冷却到46～47℃，然后在进料压力0.65～0.75MPa、底流压力0.24～0.26MPa、进料流量5.7～5.8t/h与洗水量5.7～5.8t/h的条件下进行洗涤。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤E中，所述的旋流重相在pH1.1～1.2与温度122～124℃的条件下反应3.5～4.5h。

8.根据权利要求1所述方法制备得到的全溶解大米蛋白在生产大米蛋白植脂末中的用途。

9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于所述大米蛋白植脂末的组成如下：以重量份计

10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于所述的大米蛋白植脂末是按照下述步骤制备得到的：

将0.10～0.15重量份磷酸氢二钾、0.05～0.10重量份三聚磷酸钠、3.0～5.0重量份麦芽糊精与39～43重量份葡萄糖浆溶于34～36重量份水中，得到一种葡萄糖浆液，然后在搅拌下，缓慢地把所述的葡萄糖浆液倒入根据权利要求1所述方法制备得到的全溶解大米蛋白液中，在所述全溶解大米蛋白液中全溶解大米蛋白的量为2.0～4.0重量份，接着使用均质机在压力30～40MPa的条件下均质处理5～10min，得到一种水相；

同时，把0.3～0.6重量份单双甘油酯和0.3～0.6重量份硬脂酰乳酸钠溶解于14～18重量份椰子油中，得到一种油相；然后

将所述的油相与所述的水相混合，再使用均质机在压力40～50MPa的条件下均质处理10～15min，得到的均质混合物在温度121～125℃下杀菌3～6s，然后在进风温度180～185℃与出风温度75～80℃的条件下喷雾干燥，得到所述的大米蛋白植脂末，它的水分含量是以所述大米蛋白植脂末总重量计5％以下。