CN104404115B - 一种高纯度酶解大米蛋白粉的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于大米深加工技术领域，涉及一种利用酸法脱酰胺‑高压‑复合酶三步法从碎米中提取蛋白质的加工方法。本方法将碎米超微粉碎，利用酸法将碎米粒脱酰胺制备出粗蛋白，经高压处理后，通过复合酶进行提纯，获得蛋白含量高达90%以上的大米蛋白。该方法工艺流程简单，产品得率高，易于规模化生产和推广使用。本发明充分利用碎米资源，提高了农副产品的加工利用率，增加了饲料蛋白类原料品种的选择，能降低饲料成本，提高饲料质量，具有较好的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种蛋白粉，具体涉及一种高纯度酶解大米蛋白粉的生产方法。
背景技术
稻谷在加工生产过程中产生大量碎米副产物。近年来，为了节约成本，提高经济效益，增加饲料蛋白类的原料来源，碎米资源在饲料配方中的运用程度不断增强，但是碎米蛋白并没有得到充分利用。如何提高碎米在饲料中的利用率和品质，是当前困扰企业的一个重要问题。
目前，关于利用碎米提取蛋白质的方法较多，虽然现有技术能从碎米中提取蛋白质，但存在蛋白的提取率低、品质差等问题，尤其是所制备的蛋白粉溶解度差，产品的实际运用有待于提高。
发明内容
本发明的目的在于，针对背景技术中存在的问题，提供一种蛋白质含量高、溶解性好的高纯度酶解大米蛋白粉的生产方法。
本发明的技术方案：
一种高纯度酶解大米蛋白粉的生产方法，该方法将碎米超微粉碎，利用酸法将碎米资源脱酰胺制备出粗蛋白，经高压处理后，通过复合酶进行提纯，具体步骤如下：
（1）碎米粉碎
以碎大米为原料，利用超微粉碎机将碎大米超微粉碎，过185-250目筛，收集过筛后的碎米；
（2）制备粗蛋白
将过筛后的碎米进行脱脂，再向碎米中按2：7的料液重量比加入0.05mmol/L的氢氧化钠溶液浸提，室温下搅拌1h，以8000r/min的转速离心0.5h；取上清液用盐酸溶液调节其pH值至4.3~4.6，以8000r/min的转速离心0.5h，弃去上清液，得到粗蛋白；粗蛋白经过水洗后，冷冻干燥，4℃保存；
（3）高压处理
将粗蛋白按1:4的重量比加入蒸馏水，制成粗蛋白配置液，调节其pH值至7.6-7.7；将所述粗蛋白配置液装入双层塑料袋中，抽真空，密封，于高压容器中在压力为400～500MPa、温度25～30℃的条件下加压30min，然后缓慢降压；
（4）酶解反应
调节粗蛋白配置液的pH到9.5，向其中加入复合蛋白酶，添加量为0.08～0.30g/100g配置液，在pH为7.6～7.7的条件下对底物粗蛋白配置液进行充分酶解反应，反应温度为50℃～55℃，酶解时间10～12h；
（5）料液分离
调节离心机转速，以5000r/min的转速将料液离心分离，保存离心液；
（6）大米蛋白制备
将离心液在100℃下灭酶，然后减压浓缩，当离心液的质量浓度达到19～20
%时，进行喷雾干燥，得到酶解大米蛋白粉。
所述脱脂按以下方法进行，将碎米与正己烷按1:5的重量比混合后浸提，搅拌1h，将浆液真空过滤，所得沉淀在25℃条件下自然干燥3天后碾磨，过200目筛后，4℃保存。
所述复合蛋白酶由碱性蛋白酶、中性蛋白酶和胰蛋白酶组成，其重量比为2:3:1-2；高压处理时的加压和降压过程均在2min 内完成；减压浓缩时的浓缩温度为42～44℃，压力为-0.08～-0.05Mpa。
所述酶解大米蛋白粉的含水量低于4%、蛋白含量高于90%、脂肪含量小于2%。
本发明的积极有益效果：
（1）本发明采用酸法脱酰胺-高压-复合酶三步法加工成蛋白粉，与传统方法
相比，该方法产品得率高，杂质少，蛋白溶解性好；反应条件温和，能最大限度地避免蛋白的损失。本发明产品的蛋白质含量大于90%、脂肪含量小于2%，含水量低于4%，细度过100目筛，白度较好（在440nm处蓝光反射率大于92%）
，产品性能较好。
（2）本发明采用酸法脱酰胺，能显著改善大米蛋白的溶解度及其他功能，对产品的流动性、稳定性、品质结构及口感等宏观性质具有重要影响。
（3）本发明采用高压技术对大米蛋白进行处理，当压力达到一定程度时可断开大米粉中淀粉和蛋白质的共价键，改变蛋白质的四级结构，对增加蛋白的提取率起到较好的作用，参见图1。
（4）本发明充分利用碎米资源，提高了农副产品的加工利用率，增加了饲料蛋白类原料品种的选择，能降低饲料成本，提高饲料质量，具有较好的经济效益。
（5）本发明工艺简单，安全性高，绿色环保，在工业上便于推广。
附图说明
图1 表示例1的产品在不同条件下的扫描电镜图谱（3000倍放大）。
图中左侧压力A为0.5MPa，右侧压力B为500MPa。可看出，产品在较高压力条件下导致层状结构较短，进而暴露出较多酶解位点，有利于大米蛋白的酶解。
具体实施方式
实施例1 一种高纯度酶解大米蛋白粉的生产方法，包括将碎米超微粉碎，利用酸法将碎米资源脱酰胺制备出粗蛋白，经高压处理后，通过复合酶进行提纯，具体方法如下：
（1）碎米粉碎
以碎大米为原料，利用超微粉碎机将碎大米超微粉碎，过185-250目筛，收集过筛后的碎米；
（2）酸法脱酰胺制备粗蛋白
将过筛后的碎米进行脱脂，再向碎米中按2：7的料液重量比加入0.05mmol/L的氢氧化钠溶液浸提，室温下搅拌1h，以8000r/min的转速离心0.5h；取上清液用2mol/L的盐酸溶液调节pH值至4.3~4.6，以8000r/min的转速离心0.5h，弃去上清液，得到粗蛋白；粗蛋白经过水洗后，冷冻干燥，4℃保存；
（3）高压处理
将粗蛋白按1:4的重量比加入蒸馏水，制成粗蛋白配置液，调节其pH到7.6
～7.7；将所述粗蛋白配置液装入双层塑料袋中，抽真空，密封，于高压容器中在压力500MPa、温度25℃～30℃的条件下加压30min，然后降压；
（4）酶解反应
调节粗蛋白配置液的pH到9.5，向其中加入复合蛋白酶，添加量为0.08～0.30g/100g配置液，在pH为7.6～7.7的条件下对底物进行充分酶解反应，反应温度为50℃～55℃，酶解时间10～12h；
（5）料液分离
调节离心机转速，以5000r/min的转速将料液离心分离，保存离心液；
（6）大米蛋白制备
将离心液在100℃下灭酶后减压浓缩，当离心液的质量浓度达到19～20%时，进行喷雾干燥，得到酶解大米蛋白粉。
产品性能指标测定：依据GB5009.3-2010、GB5009.5-2010、GB5009.6-2010、GB5009.4-2010等标准，分别测定大米蛋白粉的水分、蛋白含量、脂肪含量等指标，经测定所得酶解大米蛋白粉的含水量3.5%、蛋白含量94.7%、脂肪含量1.7%、灰分2.8%。
实施例 2 一种高纯度酶解大米蛋白粉的生产方法，具体步骤如下：
（1）碎米粉碎 以碎米为原料，利用超微粉碎机将碎米进行超微粉碎，过185-250目筛，收集过筛后的碎米；
（2）制备粗蛋白 将过筛后的碎米进行脱脂，再向碎米中按2：7的料液比（即重量比）加入0.05mmol/L的氢氧化钠溶液浸提，室温下搅拌1h，以8000r/min的转速离心0.5h；取上清液用2mol/L的盐酸溶液调节pH值至4.3~4.6，以8000r/min的转速离心0.5h，弃去上清液，得到凝乳即为粗蛋白；粗蛋白经水洗后，冷冻干燥，4℃保存；
所述脱脂按以下方法进行，将碎米与正己烷按1：5的料液比（重量比）进行混合后浸提，搅拌1h，将浆液真空过滤，所得沉淀在25℃条件下自然干燥3天后碾磨，过200目筛后，4℃保藏；
（3）高压处理
将粗蛋白按1:4（重量比）的比例加入蒸馏水，制成粗蛋白配置液，调节其pH到7.6～7.7；将所述粗蛋白配置液装入双层聚乙烯塑料袋中，抽真空（真空度0.02MPa），密封，于高压容器中在设定条件(压力500MPa，温度25℃～30℃)下加压30min，升压、降压过程均分别在2min 内完成；
（4）酶解反应
调节粗蛋白配置液的pH到9.5，向其中加入复合蛋白酶，添加量为0.08～0.15g/100g，在pH 7.6～7.7的条件下对底物进行充分酶解反应，反应温度为50℃～55℃，酶解时间10～12h；其中复合酶由碱性蛋白酶、中性蛋白酶和胰蛋白酶组成，其重量比为2:3:1；
（5）料液分离
调节离心机转速，以5000r/min的转速将料液进行离心分离，保存离心液；
（6）大米蛋白制备
将离心液在100℃下灭酶后减压浓缩，浓缩温度为42～44℃，压力为-0.08～-0.05Mpa，当离心液浓度达到19～20%时，进行喷雾干燥，即得含水量低于4%、脂肪含量小于2%、蛋白含量高于93%的酶解大米蛋白粉。
所得产品酶解大米蛋白粉的含水量为3.4%、蛋白含量为93.7%、脂肪含量为1.8%、灰分为3%，测定方法见例1。
实施例 3 高纯度酶解大米蛋白粉的生产方法，和实例2基本相同，不同之处在于：
其中复合酶中的碱性蛋白酶、中性蛋白酶和胰蛋白酶的重量比为2:3:2，添加量为0.15～0.2g/100g，高压时压力480MPa；得到的大米蛋白粉大米蛋白含量为92.5%、脂肪含量为1.8%、含水量为3.8%、灰分为3.5%，测定方法见例1。
实施例4 高纯度酶解大米蛋白粉的生产方法，和实例2基本相同，不同之处在于：
复合蛋白酶的添加量为0.25～0.3g/100g，高压时压力400MPa，提取的大米蛋白含量为91.4%、脂肪含量1.9%、含水量为3.8%、灰分为3%，测定方法见例1。
Claims (3)
1.一种高纯度酶解大米蛋白粉的生产方法，其特征在于：该方法将碎米超微粉碎，利用酸法将碎米资源脱酰胺制备出粗蛋白，经高压处理后，通过复合酶进行提纯，具体步骤如下：
（1）碎米粉碎
以碎大米为原料，利用超微粉碎机将碎大米超微粉碎，过185-250目筛，收集过筛后的碎米；
（2）制备粗蛋白
将过筛后的碎米进行脱脂，再向碎米中按2：7的料液重量比加入0.05mmol/L的氢氧化钠溶液浸提，室温下搅拌1h，以8000r/min的转速离心0.5h；取上清液用盐酸溶液调节其pH值至4.3~4.6，以8000r/min的转速离心0.5h，弃去上清液，得到粗蛋白；粗蛋白经过水洗后，冷冻干燥，4℃保存；
（3）高压处理
将粗蛋白按1:4的重量比加入蒸馏水，制成粗蛋白配置液，调节其pH值至7.6-7.7；将所述粗蛋白配置液装入双层塑料袋中，抽真空，密封，于高压容器中在压力为500MPa、温度25～30℃的条件下加压30min，然后缓慢降压；
（4）酶解反应
调节粗蛋白配置液的pH到9.5，向其中加入复合蛋白酶，添加量为0.08～0.30g/100g配置液，在pH为7.6～7.7的条件下对底物粗蛋白配置液进行充分酶解反应，反应温度为50℃～55℃，酶解时间10～12h；
（5）料液分离
调节离心机转速，以5000r/min的转速将料液离心分离，保存离心液；
（6）大米蛋白制备
将离心液在100℃下灭酶，然后减压浓缩，当离心液的质量浓度达到19～20%时，进行喷雾干燥，得到酶解大米蛋白粉；
所述复合蛋白酶由碱性蛋白酶、中性蛋白酶和胰蛋白酶组成，其重量比为2:3:1-2；
所述脱脂按以下方法进行，将碎米与正己烷按1:5的重量比混合后浸提，搅拌1h，将浆液真空过滤，所得沉淀在25℃条件下自然干燥3天后碾磨，过200目筛后，4℃保存；
所述高压处理时的加压和降压过程均在2min 内完成。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述减压浓缩时的浓缩温度为42～44℃，压力为-0.08～-0.05Mpa。
3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述酶解大米蛋白粉的含水量低于4%、蛋白含量高于90%、脂肪含量小于2%。
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