CN109287843A - 一种大米蛋白及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大米蛋白及其制备方法。制备方法包括如下步骤：将大米蛋白与3‑19倍重量水混合，添加谷氨酰胺酶后，调节溶液pH值至7.0‑10.0，20‑55℃保温0.5‑24h后，过滤去除水分，干燥，得大米蛋白。本发明公开的制备大米蛋白的方法无需添加任何食品添加剂，口感滑爽，且有淡淡的奶香气，颗粒大，具有更佳的沉淀稳定性。

Description

一种大米蛋白及其制备方法

技术领域

本发明涉及大米蛋白的加工技术领域，具体涉及一种大米蛋白及其制备方法。

背景技术

大米蛋白主要由清蛋白、球蛋白、醇溶性蛋白和谷蛋白等四种蛋白组成，大米渣中主要是胚乳蛋白，由白蛋白(4％～9％)、盐溶性球蛋白(10％～11％)、醇溶性谷蛋白(3％)和碱溶性谷蛋白(66％～78％)组成。大米蛋白常以米渣为原料，通过减法提取。大米蛋白质80％以上为碱溶性谷蛋白，稀碱可使大米中紧密淀粉质结构变得疏松，碱对大分子大米谷蛋白有降解作用，从而使大米淀粉颗粒中蛋白质溶出而被分离。孙庆杰等研究用氢氧化钠(NaOH)提取大米蛋白最佳工艺，NaOH浓度为0.09mol/L时，大米蛋白提取率达到90.1％，随着NaOH浓度提高，大米蛋白提取率增加；但浓度太高，淀粉会糊化。碱法提取大米蛋白操作简单，但由于高碱条件下降解作用，蛋白质得率一般较低，并会引起分子间交叉耦合和重排，导致蛋白质营养价值下降，还可能形成有毒物质如Lysinoalnine等。碱法提取工艺为：大米粉或米糠加碱→离心分离→蛋白液→酸沉→离心分离→水洗→酸中和→干燥→大米蛋白。

大米蛋白具有多种生理活性，被广泛应用婴幼儿食品、健身人群专用食品配料以及特殊医用食品等。针对婴儿敏感性腹泻，大米蛋白以其低抗原性和高营养性，广泛被用于开发高蛋白低过敏婴儿配方米粉。大米蛋白无面筋质，适于小麦不耐症、过敏或有腹腔疾病人群。大米浓缩蛋白还可作为正常蛋白摄入量减少或蛋白质消化机能受到损害的患者补充食物，维持氮平衡；还可作为渗压性利尿剂、消化性溃炎、外伤辅助治疗。

然而，大米蛋白不溶解于水，将大米蛋白单独或与其他食品原料大量用于固体饮料或其他配方产品中，饮用时喉咙有渣感、难以下咽，且有不良气味、容易沉淀于溶液底部。这些缺点极大的限制了大米蛋白的广泛使用。

本发明旨在克服上述专利的缺点，提供一种工艺简单、分散性能好、无添加剂或其他食品配料残留的大米蛋白及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前现有技术中存在的上述不足，提供一种大米蛋白的制备方法。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

一种大米蛋白的制备方法，其包括如下步骤：将大米蛋白与3-19倍重量水混合，添加谷氨酰胺酶后，调节溶液pH值至7.0-10.0，20-55℃保温0.5-24h后，过滤去除水分，干燥，得大米蛋白。

进一步的，所述pH值为8.0-10.0。

进一步的，所述谷氨酰胺酶为来源于解淀粉芽孢杆菌。

进一步的，所述解淀粉芽孢杆菌保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC8425。

进一步的，所述谷氨酰胺酶为来源于日本天野公司谷氨酰胺酶。

进一步的，所述谷氨酰胺酶的添加量为50-500GTU/kg大米蛋白。

本发明还提供由上述的制备方法所制得的大米蛋白。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本发明首次公开谷氨酰胺酶可催化不溶解的大米蛋白聚集成大颗粒，提高大米蛋白的分散性；此外，酶法处理后的大米蛋白口感顺滑、有淡淡的奶香气。

另外，本发明具有工艺简单、设备投资少、反应条件温和、无食品添加剂残留等优点，具有较好的工业化前景。

附图说明

图1为实施例中不同大米蛋白样品的粒度分布图(nm)。

图2为实施例中对照大米蛋白1号扫描电镜图(500倍放大)。

图3为实施例中大米蛋白1号扫描电镜图(500倍放大)。

图4为实施例中大米蛋白2号扫描电镜图(500倍放大)。

图5为从左到右分别是对照大米蛋白1号、大米蛋白1号和大米蛋白2号的沉降速度对比图。

图6为对照大米蛋白1号和大米蛋白1号静置过程中吸光值的变化曲线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明，但本发明的实施和保护范围不限于此，需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术理解或实现的。

涉及本发明效果的相关检测评价方法：

1、谷氨酰胺酶活力的定义：每分钟将1μmol谷氨酰胺水解为谷氨酸为1个活力单位(1GTU)

2、分散性能：大米蛋白1g，去离子水99g，配制成溶液，搅拌分散后静置2min，观察混合溶液是否有结团和均匀情况。

3、静置观察：把上述反应溶液稀释成蛋白质含量为0.5％的浓度放置在常温下，15min后记录溶液的沉淀情况。

谷氨酰胺酶的来源：取出保藏的解淀粉芽孢杆菌SWJS22(Bacillusamyloliquefaciens SWJS22，CGMCC No.8425)试管斜面，在无菌操作台中，刮取少许菌落，在中性酪蛋白平板上划线，于37℃恒温培养箱中培养24h，再挑取单菌落转接到另一平板进行培养，如此重复3次，使菌株完全复壮。挑取一环已经在中性酪蛋白平板上活化三代的SWJS22菌株接入装液量为10％的LB培养基(LB培养基由胰蛋白胨10％，酵母抽提物0.2％，氯化钠10％，水78％组成)里面，在150rpm，37℃下培养12h，得种子液。

4、在麸皮：水＝5:3(w/w)，蔗糖酯SE-1170的添加量0.5％(w/w)，解淀粉芽孢杆菌SWJS22种子液的接种量2.0％(v/w)，37℃的条件下，固体发酵48h，得谷氨酰胺酶，谷氨酰胺酶的酶活力为2.72GTU/g。

实施例一

将100g大米蛋白与5倍重量水混合，谷氨酰胺酶的添加量为50GTU/kg蛋白质，调节溶液pH值至8.0，20℃保温24h后，过滤去除水分，干燥，得大米蛋白1号。

对照实施例一

将100g大米蛋白与5倍重量水混合，谷氨酰胺酶的添加量为50GTU/kg蛋白质，分别调节溶液pH值至6.0、6.5和6.8，20℃保温24h后，过滤去除水分，干燥，得对照大米蛋白1号、对照大米蛋白2号和对照大米蛋白3号。

实施例二

将大米蛋白与19倍重量水混合，谷氨酰胺酶的添加量为500GTU/kg蛋白质，调节溶液pH值至10.0，55℃保温0.5h后，过滤去除水分，干燥，得高分散性大米蛋白2号。

对照实施例二

将大米蛋白与19倍重量水混合，调节溶液pH值至10.0，55℃保温0.5h后，过滤去除水分，干燥，得对照大米蛋白4号。

实施例三

将1kg大米蛋白与10倍水混合，谷氨酰胺酶的添加量为200GTU/kg蛋白质，调节溶液pH值至9.0，45℃保温3h后，过滤去除水分，喷雾干燥，得高分散性大米蛋白3号。

对照实施例三

将1kg大米蛋白与10倍水混合，调节溶液pH值至9.0，45℃保温3h后，过滤去除水分，喷雾干燥，得对照大米蛋白5号。

样品的感官评价

将大米蛋白和对照大米蛋白分别分散于5倍重量的饮用水中，搅拌均匀后，进行感官评价。感官评价小组由5名30-40岁男性和25-40岁女性组成，评价前感官评价小组对“渣感”和“滑爽”的定义进行了统一确认。

渣感是指：饮用100ml质量浓度为10％的大米蛋白水溶液后，喉咙部位有颗粒感和不能完全咽下去的感觉。

滑爽是指：饮用100ml质量浓度为10％的大米蛋白水溶液后，喉咙部位没有有颗粒感和不能完全咽下去的感觉，饮用的感觉和饮用牛奶接近。

感官评价结果见表1。

表1

编号	口感评价	气味评价
			大米蛋白1号	滑爽，无渣感	轻微奶香
大米蛋白2号	滑爽，无渣感	轻微奶香
			大米蛋白3号	滑爽，无渣感	轻微奶香
对照大米蛋白1号	滑爽，无渣感	不好闻的气味
			对照大米蛋白2号	滑爽，无渣感	不好闻的气味
对照大米蛋白3号	滑爽，无渣感	不好闻的气味
			对照大米蛋白4号	渣感明显	不好闻的气味
对照大米蛋白5号	渣感明显	不好闻的气味

由表1可见，感官评价表明：在碱性条件谷氨酰胺酶酶法处理后大米蛋白口感更加滑爽，且无渣感，具有轻微的奶香；而在酸性条件下添加谷氨酰胺酶的样品虽然口感滑爽，但产品具有不好闻的气味(对照大米蛋白1号、2号和3号)。未添加谷氨酰胺酶的对照样品(对照大米蛋白4号和5号)渣感明显。尽管酶法处理改善其感官评价的机理不明确，但对大米蛋白感官特征的提升效果却较为显著。

采用Mastersizer 2000粒度分布仪对对照大米蛋白1号、大米蛋白1号和大米蛋白2号的粒度进行测定，结果见表2和图1。

表2不同大米蛋白样品的体积平均粒径

由图1和表2可见，经过谷氨酰胺酶酶法处理后，大米蛋白的颗粒大小明显增加。从扫描电镜的也可以看出类似的趋势，见图2、图3和图4。经过谷氨酰胺酶酶法处理后，大米蛋白1号和大米蛋白2号的颗粒大小明显大于对照大米蛋白。

将大米蛋白1号、大米蛋白2号和对照大米蛋白1号与10倍重量的水混合后，搅拌均匀，放入试管中，静置5min后，观察沉降速度，见图5。

由图5可见，大米蛋白1号、大米蛋白2号的沉降速度明显慢于对照大米蛋白1号。尽管粒度分析显示大米蛋白1号和大米蛋白2号的粒度明显大于对照大米蛋白1号，却拥有较好的沉降稳定性，这提示大米蛋白1号和大米蛋白2号的表面性质有助于其沉降稳定系。采用分光光度计法测定了对照大米蛋白1号和大米蛋白1号在静置过程中520nm的吸光值，见图6。由图6可知，大米蛋白1号的吸光值在5min前远远大于对照大米蛋白1号，这表明在5min内大米蛋白具有较好的悬浮性能。

Claims (7)

1.一种大米蛋白的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将大米蛋白与3-19倍重量水混合，添加谷氨酰胺酶后，调节溶液pH值至7.0-10.0，20-55℃保温0.5-24h后，过滤去除水分，干燥，得大米蛋白。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述pH值为8.0-10.0。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述谷氨酰胺酶为来源于解淀粉芽孢杆菌。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是所述解淀粉芽孢杆菌保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC8425。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述谷氨酰胺酶为来源于日本天野公司谷氨酰胺酶或安琪酵母公司。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述谷氨酰胺酶的添加量为50-500GTU/kg大米蛋白。

7.由权利要求1-6任一项所述的制备方法所制得的大米蛋白。