CN104982643A - 一种利用酶解法生产米糠蛋白的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用酶解法生产米糠蛋白的方法，并且涉及生产蛋白质粉的方法，以脱脂米糠为原料，提取并制备米糠蛋白粉包括以下步骤：原料预处理→混合酶解→酸碱调节(pH)→蛋白质浸提→离心→喷雾干燥→米糠蛋白粉，米糠蛋白提取率达76.19％，所得米糠蛋白粉纯度达70％以上。本发明提取效率高，工艺简单，方法可靠，稳定性好，为米糠资源综合利用及米糠蛋白粉的制取提供思路。

Description

一种利用酶解法生产米糠蛋白的方法

技术领域

本发明属于天然产物的分离提取及应用领域，具体地说涉及一种从脱脂米糠中提取米糠蛋白质并生产蛋白粉方法。

背景技术

米糠蛋白是一种公认的优质植物蛋白，含量高于普通精米的1倍量，米糠蛋白质中氨基酸组成合理，接近FAO/WHO推荐模式，生物效价很高，可与牛奶、鸡蛋相比，其中赖氨酸含量达5.8g/100g蛋白质，消化率能达到90％以上，可作为食品的功能性成分添加使用；同时米糠蛋白是一种低过敏性蛋白，适合特殊人群及婴幼儿营养食品。

米糠蛋白的提取研究始于20世纪70年代初期，虽然经过四十多年的研究发展，米糠蛋白的商业生产及应用依然较为罕见。现有文献表明，米糠蛋白的提取方法仍是目前米糠资源利用的热点之一。米糠蛋白的传统提取方法主要是浸提法，如，碱溶酸沉法，碱溶醇沉法，或者根据不同种蛋白的溶解性分步提取法；但传统碱液法米糠蛋白提取率低，且需要在较高浓度的碱液中进行，制得的米糠蛋白产品颜色较深、品质差，此外，高浓度的碱液会促使蛋白质中半胖氨酸和丝氨酸残基转变为具有一定毒性的乙酰脱氢丙氨酸。

随着工艺的改进，又有了超声波辅助提取法、微波辅助提取法及酶法辅助提取法等方法的探索，其中酶法辅助提取米糠蛋白，具有高提取率，蛋白品质优的特点。但是，采用复合酶辅助提取米糠蛋白质，并且生产米糠蛋白粉的研究较为少见，且研究内容不完善。

发明内容

本发明提供一种利用酶解法生产米糠蛋白的方法。

本发明的目的可以通过以下技术措施来实现：

一种从脱脂米糠中提取米糠蛋白的方法，有以下步骤：原料预处理→酶解→酸碱调节(调节pH)→浸提→离心→喷雾干燥→米糠蛋白粉。

具体的，本发明涉及一种利用酶解法生产米糠蛋白的方法，包括如下步骤：

步骤Ⅰ：米糠原料经干燥，粉碎后，用正己烷加热回流，过滤后挥干滤渣中的溶剂，得到无脂米糠；

步骤Ⅱ：纤维素酶与淀粉酶按重量比1:3-5的比例，组成混合酶，混合酶的加入量为无脂米糠重量的1.5-3％，并且，按料液比1:5-8配比，用酸碱调整到pH＝5.5-6.5、酶解温度控制在55-65℃、酶解2-3h，酶解过程中磁力搅拌，保持稳定的pH值；

步骤Ⅲ：酶解完成后无需灭酶，用浓度为1-3mol/L的柠檬酸钠调节酶解液至pH＝8.0-9.0，保持温度60-75℃，磁力搅拌浸提3-4h；所得混合液离心10-15min，弃去沉淀，收集上清液，即为米糠蛋白提取液。

在本发明的一个具体的实施方式中，所述的一种利用酶解法生产米糠蛋白的方法，还包括

步骤IV：米糠蛋白提取液冷却至室温后，添加1％的食用级双氧水(以质量分数为20-30％的双氧水计)，搅拌均匀后静置4-5.5h。

在本发明的一个具体的实施方式中，所述的一种利用酶解法生产米糠蛋白的方法，还包括

步骤V：将步骤IV得到的产物进行喷雾干燥，喷雾干燥器设定：进风口温度165-195℃，出风口温度85-95℃，进料速度1.2-1.8L/h。

在本发明的一个具体的实施方式中，所述的一种利用酶解法生产米糠蛋白的方法，还包括

步骤VI：将步骤V喷雾干燥得到的米糠蛋白粉装入聚乙烯食品袋中，抽真空，1-4℃的低温条件下储藏。

在本发明的一个具体的实施方式中，所述的一种利用酶解法生产米糠蛋白的方法，步骤III中离心在2000-3500r/min条件下进行。

本发明具有以下优点：

(1)利用脱脂米糠作为原料提取蛋白，资源丰富，提高了米糠的资源利用率；

(2)采用混合酶法辅助提取，可在温和条件下，得到较高纯度的蛋白质提取物，该条件下得到的蛋白色泽呈乳白色，品质较好；

(3)采用喷雾干燥法得到的米糠蛋白，热水速溶性好，米香浓郁；

(4)该工艺得到的米糠蛋白提取率达76.19％，粗品中蛋白质含量高达70％以上；

(5)该提取工艺简单，容易控制，方法可靠，可大规模工业化生产。

本发明以米糠为原料，为米糠蛋白的提取及生产米糠蛋白粉提供了理论依据，并且为米糠资源综合利用提供了应用参考。本发明工业化实施后，对稻谷及米糠产业的发展具有积极意义。

具体实施方式

下面将结合实施例进一步详细说明本发明的实质内容和有益效果，该实施例仅用于说明本发明而非对本发明的限制

实施例1

将新鲜米糠50℃真空干燥4-5.5h，粉碎；取500g粉碎除脂后的米糠原料(用正己烷加热回流6-8h，脱除油脂，过滤后挥干残余溶剂)，纤维素酶与淀粉酶按1:3比例，组成混合酶；混合酶的加入量为脱脂米糠的1.5-3％，并且，按料液比1:6配比，酸碱调整到pH＝5.5-6.5、酶解温度控制在55℃、酶解2-3h，酶解过程中磁力搅拌，保持稳定的酸碱度(pH不变)；酶解结束后无需灭酶，立即选用浓度为1-3mol/L的柠檬酸钠调节酶解液至pH＝8.0-9.0，调节温度60-75℃，磁力搅拌浸提3-4h；混合液经在2000-3500r/min条件下，离心10-15min，弃去沉淀，收集上清液，即为米糠蛋白提取液，颜色呈米黄色；提取液冷却至室温后，添加1％的食用级双氧水(以质量分数为20-30％的双氧水计)进行脱色，搅拌均匀后于静置4-5.5h，添加过程不断搅拌，使双氧水与提取液混合均匀，颜色最终呈奶白色浑浊液；喷雾干燥器设定进风口温度165-195℃，出风口温度控制在85-95℃，1.2-1.8L/h的进料速度进行喷雾干燥；干燥所得的米糠蛋白迅速收集并真空包装，置于1-4℃的低温条件下储藏，所得粗蛋白含量达70％以上，蛋白回收率96.31％。

对照例1：纤维素酶与淀粉酶按1:6比例，其他同实施例1。

对照例2：纤维素酶与淀粉酶按2:3比例，其他同实施例1。

对照例3：脱脂米糠先经纤维素酶解，再淀粉酶解(即对照例3采用分步酶解)，纤维素酶和淀粉酶的用量以及其他操作步骤和参数同实施例1。

对照例4：酶解温度为50℃，其他同实施例1。

对照例5：酶解温度为70℃，其他同实施例1。

对照例6：料液比为1:4，其他同实施例1。

实施例1与对照例1-6的蛋白质回收率参见表1-2。

从表1-2中的实验结果可知，本发明选择混合酶-纤维素酶与淀粉酶以特定的配比，能够取得较高的蛋白质回收率；本发明选择特定酶解温度以及料液比亦能取得较高的蛋白质 提取率和蛋白质回收率，这充分说明本发明中各个操作参数之间相互协同，取得了预料不到的技术效果。

表1纤维素酶与淀粉酶比例对蛋白质回收率的影响

表2复合酶条件下，酶解温度、料液比对“蛋白质提取率”和“回收率”的影响

注：复合酶——纤维素酶：淀粉酶为1:3 。

Claims (5)

1.一种利用酶解法生产米糠蛋白的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤Ⅰ：米糠原料经干燥，粉碎后，用正己烷加热回流，过滤后挥干滤渣中的溶剂，得到无脂米糠；

步骤Ⅱ：纤维素酶与淀粉酶按重量比1:3-5的比例，组成混合酶，混合酶的加入量为无脂米糠重量的1.5-3％，并且，按料液比1:5-8配比，用酸碱调整到pH＝5.5-6.5、酶解温度控制在55-65℃、酶解2-3h，酶解过程中磁力搅拌，保持稳定的pH值；

步骤Ⅲ：酶解完成后无需灭酶，用浓度为1-3mol/L的柠檬酸钠调节酶解液至pH＝8.0-9.0，保持温度60-75℃，磁力搅拌浸提3-4h；所得混合液离心10-15min，弃去沉淀，收集上清液，即为米糠蛋白提取液。

2.根据权利要求1所述的一种利用酶解法生产米糠蛋白的方法，还包括

步骤IV：米糠蛋白提取液冷却至室温后，添加1％的食用级双氧水(以质量分数为20-30％的双氧水计)，搅拌均匀后静置4-5.5h。

3.根据权利要求2所述的一种利用酶解法生产米糠蛋白的方法，还包括

步骤V：将步骤IV得到的产物进行喷雾干燥，喷雾干燥器设定：进风口温度165-195℃，出风口温度85-95℃，进料速度1.2-1.8L/h。

4.根据权利要求3所述的一种利用酶解法生产米糠蛋白的方法，还包括

步骤VI：将步骤V喷雾干燥得到的米糠蛋白粉装入聚乙烯食品袋中，抽真空，1-4℃的低温条件下储藏。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种利用酶解法生产米糠蛋白的方法，步骤III中离心在2000-3500r/min条件下进行。