CN104256046A - 一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法，属于大米深加工技术领域。本发明将米渣温水浸泡，除砂、粗去磨浆后先进行超声预处理，声强为360W/cm2保持20分钟，然后经过两次高压均质处理，一次高压均质是将超声处理后的米浆过高压均质机瞬间处理，在30～55MPa的压力下细胞结构破碎，米浆粒径小于3微米；将一次均质处理后的米浆离心分离，得到轻相蛋白液，二次过高压均质机，保持90～100MPa压力20分钟；最后杀菌、浓缩、成型，得到大米蛋白粉。本发明提高了大米蛋白提取率及纯度且改善了大米蛋白的乳化性能、起泡性能和溶解度，提高大米蛋白的利用效率和使用质量。
Description
技术领域
本发明涉及大米深加工技术领域，更具体地说，涉及一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法。
背景技术
据统计，全球约有一半人都以大米为主食，米渣是大米加工中不可避免的副产物，但目前我国大米加工每年有2000万吨米渣并未得到合理有效的利用，其中含有优质蛋白质。大米蛋白的价值主要体现在它的低抗原性，无色素干扰，具有柔和而不刺激的味道及其高营养价值；大米蛋白氨基酸组成平衡合理，营养价值接近于理想蛋白质，生物价高达77，消化率为94％，在谷物类最高，生物价与牛肉、鱼虾相当，比大豆、玉米、小麦都要高得多；大米蛋白除了基本的营养功能外，还有其它一些保健功能，近年来，大米蛋白因其较高营养价值和低抗原性等特点，在国内外受到了广泛的关注。
大米胚乳是由充满淀粉粒(3-10μm)和球形蛋白体(0.5-4μm)混合物即淀粉体的薄壁细胞组成，因蛋白质与淀粉结合较为牢固，仅用普通的水洗法是不能将其分离的。大米蛋白可粗分为四类：清蛋白，可溶解于水的蛋白质，占总量2％～5％；球蛋白，溶于0.5mol/L的NaCI溶液，占总量2％～10％；醇溶蛋白，溶于70％～80％乙醇溶液，占总量1％～5％；谷蛋白，溶于稀酸或稀碱蛋白质，占总量80％以上，所以，传统的方法有用碱浸法提取，但这不仅产生大量的工业废水，强碱还能使米蛋白质发生赖-丙反应，产生有毒物质，产品只能作为饲料使用。国内外也有用蛋白酶水解的方法，得率虽高，但产生了大量低分子肽，改变了蛋白质的功能，并且味苦，不适合食用。也有用α-淀粉酶处理，但这样不能同时获得淀粉产品。
经检索，现有技术中已经有非碱浸法以及非酶水解提取大米蛋白的方法，中国专利号ZL200910116669.6，授权公告日为2012年5月23日，发明创造名称为：用碎米制备米蛋白乳粉和米蛋白奶的新方法，该发明采用物理的高压均质裂分淀粉质体的细胞薄壁，将分出的淀粉与蛋白质依比重不同进行离心分离，将轻相中的蛋白质浓缩、配制、成型，制成乳粉和液体奶，在一定程度上保持了天然大米蛋白质的理化性质，但是获得的大米蛋白质量不够好，且大米蛋白的提取率及纯度需要进一步提高。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明为了解决现有技术中大米蛋白提取率及纯度不高且提取的大米蛋白质量较差的不足，提供了一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法，其特征在于：将米渣温水浸泡磨浆后先进行超声预处理，然后经过两次高压均质处理，条件分别为30～55MPa瞬时、得上层轻相物质；轻相物质维持90～100MPa保压20分钟，得重相蛋白液，浓缩干燥得蛋白粉。
作为本发明的进一步改进，其步骤包括：
(1)磨浆：将米渣在50℃温水浸泡4h，除砂、粗去水后磨浆，磨浆后水分达到80％，过60目振动筛；
(2)超声处理：将米浆超声处理20分钟，声强为360W/cm2；
(3)一次高压均质：超声处理后的米浆过高压均质机瞬间处理，在30～55MPa的压力下细胞结构破碎，米浆粒径小于3微米；
(4)离心分离：将步骤(3)的米浆离心分离，得到轻相蛋白液以及重相淀粉液；
(5)二次高压均质：取步骤(4)得到的轻相蛋白液二次使用高压均质机处理，保持90～100MPa压力20分钟；
(6)浓缩干燥：将步骤(5)的蛋白液杀菌、浓缩、干燥成型，得到大米蛋白粉。
作为本发明的进一步改进，所述的步骤(1)中磨浆采用砂轮磨湿磨。
作为本发明的进一步改进，所述的步骤(4)中离心设备为旋液分离器或蝶式离心机。
作为本发明的进一步改进，所述的步骤(1)中除砂采用两级除砂。
作为本发明的进一步改进，所述的步骤(6)中蛋白液浓缩采用分离机脱水。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法，使用超声预处理的方式，超声波具有空化作用，产生的气泡经挤压破裂，可以瞬间产生极强的机械剪切力，可以使大米胚乳细胞的细胞壁松散甚至破裂，同时使淀粉体松散，从而提高下一步生产过程的效率，提高大米蛋白的提取率，且还能够改变蛋白质构象，使得最终得到的大米蛋白的溶解性和粘度升高，提高大米蛋白的质量。
(2)本发明的一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法，采用高压均质机物理方式提取大米蛋白，没有产生大量工业废水，得到的大米蛋白也不会有毒且能保持大米蛋白原有的营养功能。
(3)本发明的一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法，在一次高压均质机处理后，取轻相蛋白液进行二次高压均质，保持90～100MPa压力20分钟，高压对蛋白质的颗粒大小、形状和聚集状态有一定影响，使得蛋白质的亲水基团和疏水基团展开，提高了其乳化性能、起泡性能和溶解度，进一步提高大米蛋白的质量。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合实施例对本发明作详细描述。
实施例1
本实施例的一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法，其步骤包括：
(1)磨浆：将米渣在50℃温水浸泡4h，除砂、筛子粗去水、过砂轮磨采用湿磨瞬间磨浆，磨浆后水分达到80％，过60目振动筛，再次除砂；
(2)超声处理：将上步骤中的米浆流入米浆罐，超声处理20分钟，声强为360W/cm2，超声设备采用上海珂淮仪器有限公司的BILON 92-Ⅱ型超声波细胞粉碎机；
(3)一次高压均质：超声处理后的米浆过高压均质机瞬间处理，在30MPa的压力下细胞结构破碎，米浆粒径小于3微米；
(4)离心分离：将步骤(3)的米浆采用旋液分离器离心分离，得到轻相蛋白液以及重相淀粉液；
(5)二次高压均质：取步骤(4)得到的轻相蛋白液二次使用高压均质机处理，保持95MPa压力20分钟；
(6)浓缩干燥：将步骤(5)中的蛋白液在120℃下瞬间杀菌、经分离机分离浓缩、得到含有少量蛋白质的水和纯蛋白，将纯蛋白进行搅拌，并在95℃的条件下干燥成型，得到大米蛋白粉。
本实施例中蛋白质提取率为79.4％，蛋白纯度达到81.3％。
实施例2
本实施例的一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法，其步骤包括：
(1)磨浆：将米渣在50℃温水浸泡4h，除砂、筛子粗去水、过砂轮磨采用湿磨瞬间磨浆，磨浆后水分达到80％，过60目振动筛，再次除砂；
(2)超声处理：将上步骤中的米浆流入米浆罐，超声处理20分钟，声强为360W/cm2；
(3)一次高压均质：超声处理后的米浆过高压均质机瞬间处理，在55MPa的压力下细胞结构破碎，米浆粒径小于3微米；
(4)离心分离：将步骤(3)的米浆采用旋液分离器离心分离，得到轻相蛋白液以及重相淀粉液；
(5)二次高压均质：取步骤(4)得到的轻相蛋白液二次使用过高压均质机处理，保持90MPa压力20分钟；
(6)浓缩干燥：将步骤(5)中的蛋白液在120℃下瞬间杀菌、经分离机分离浓缩、得到含有少量蛋白质的水和纯蛋白，将纯蛋白进行搅拌，并在95℃的条件下干燥成型，得到大米蛋白粉。
本实施例中蛋白质提取率为82.3％，蛋白纯度达到83.2％。
实施例3
本实施例的一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法，其步骤包括：
(1)磨浆：将米渣在50℃温水浸泡4h，除砂、筛子粗去水、过砂轮磨采用湿磨瞬间磨浆，磨浆后水分达到80％，过60目振动筛，再次除砂；
(2)超声处理：将上步骤中的米浆流入米浆罐，超声处理20分钟，声强为360W/cm2；
(3)一次高压均质：超声处理后的米浆过高压均质机瞬间处理，在40MPa的压力下细胞结构破碎，米浆粒径小于3微米；
(4)离心分离：将步骤(3)的米浆采用蝶式离心机离心分离，得到轻相蛋白液以及重相淀粉液；
(5)二次高压均质：取步骤(4)得到的轻相蛋白液二次使用高压均质机处理，保持100MPa压力20分钟；
(6)浓缩干燥：将步骤(5)中的蛋白液在120℃下瞬间杀菌、经分离机分离浓缩、得到含有少量蛋白质的水和纯蛋白，将纯蛋白进行搅拌，并在95℃的条件下干燥成型，得到大米蛋白粉。
本实施例中蛋白质提取率为81.5％，蛋白纯度81.8％。
实施例4
本实施例的一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法，其步骤包括：
(1)磨浆：将米渣在50℃温水浸泡4h，除砂、筛子粗去水、过砂轮磨采用湿磨瞬间磨浆，磨浆后水分达到80％，过60目振动筛，再次除砂；
(2)一次高压均质：超声处理后的米浆过高压均质机瞬间处理，在40MPa的压力下细胞结构破碎，米浆粒径小于3微米；
(3)离心分离：将步骤(3)的米浆采用蝶式离心机离心分离，得到轻相蛋白液以及重相淀粉液；
(4)二次高压均质：取步骤(4)得到的轻相蛋白液二次使用高压均质机处理，保持50MPa压力20分钟；
(5)浓缩干燥：将步骤(5)中的蛋白液在120℃下瞬间杀菌、经分离机分离浓缩、得到含有少量蛋白质的水和纯蛋白，将纯蛋白进行搅拌，并在95℃的条件下干燥成型，得到大米蛋白粉。
本实施例中蛋白质提取率为71.8％，蛋白纯度65.7％。
综上所述，采用声强为360W/cm2的超声波预先处理20分钟，能有效的提高大米蛋白的提取率及蛋白纯度，比不采用超声波处理的平均提高10％的提取率，再经过两次高压均质处理后，大米蛋白的纯度能够达到大于等于80％的效果，大大提高大米蛋白的利用率，且二次高压均质后对蛋白质的颗粒大小、形状和聚集状态有一定影响，使得蛋白质的亲水基团和疏水基团展开，提高了其乳化性能、起泡性能和溶解度，大大提高来了大米蛋白的质量。
Claims (6)
1.一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法，其特征在于：将米渣温水浸泡磨浆后先进行超声预处理，然后经过两次高压均质处理，条件分别为30～55MPa瞬时、得上层轻相物质；轻相物质维持90～100MPa保压20分钟，得重相蛋白液，浓缩干燥得蛋白粉。
2.根据权利要求1所述的一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法，其特征在于：其步骤包括：
(1)磨浆：将米渣在50℃温水浸泡4h，除砂、粗去水后磨浆，磨浆后水分达到80％，过60目振动筛；
(2)超声处理：将米浆超声处理20分钟，声强为360W/cm2；
(3)一次高压均质：超声处理后的米浆过高压均质机瞬间处理，在30～55MPa的压力下细胞结构破碎，米浆粒径小于3微米；
(4)离心分离：将步骤(3)的米浆离心分离，得到轻相蛋白液以及重相淀粉液；
(5)二次高压均质：取步骤(4)得到的轻相蛋白液二次使用高压均质机处理，保持90～100MPa压力20分钟；
(6)浓缩干燥：将步骤(5)的蛋白液杀菌、浓缩、干燥成型，得到大米蛋白粉。
3.根据权利要求2所述的一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中磨浆采用砂轮磨湿磨。
4.根据权利要求2所述的一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法，其特征在于：所述的步骤(4)中离心设备为旋液分离器或蝶式离心机。
5.根据权利要求3所述的一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中除砂采用两级除砂。
6.根据权利要求4或5所述的一种利用米渣制取高质量大米蛋白粉的方法，其特征在于：所述的步骤(6)中蛋白液浓缩采用分离机脱水。
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| CN107259262A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-10-20 | 全椒县崇明米业有限公司 | 一种营养丰富米乳饮料的制备方法 |
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| CN112790270A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-14 | 江西金农米业集团有限公司 | 一种可溶性大米蛋白的制备方法 |
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