CN109468356B - 一种大米蛋白的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大米蛋白的制备方法，属于食品技术领域。本发明通过改进预处理的浸润过程，采用酶解除杂和超声复合酶解的处理工艺，有效去除了大米中的高分子糖类物质，提高了大米蛋白的溶解度及水解度，降低了大米水解蛋白苦味，有效的提升了大米水解蛋白的纯度和质量，使产品纯度达到90％以上；产品蛋白质的水解度达到80％以上，溶解度达到96％以上，平均分子量处于780～850Da之间。

Description

一种大米蛋白的制备方法
技术领域
本发明涉及一种大米蛋白的制备方法，属于食品技术领域。
背景技术
我国是一个稻米粮食的生产大国，拥有着非常丰富的大米蛋白资源，而通过对大米蛋白展开研究以及技术开发，可以有利于对稻米的深层加工和综合利用，从而提高稻米的市场经济效益，同时还能够为我国的食品产业开发，为我国人民的营养保健提供出更多的蛋白质生产基料和蛋白补充剂，因此大米蛋白的深层加工拥有十分广阔的市场发展前景。
大米蛋白的生物价(B.V.)和蛋白价(P.V.)在各种粮食蛋白中均居首位，大米中的蛋白质它含有人体所需的全部氨基酸，具有高营养、低过敏性、风味温和、不会引起肠胃胀气等独特性质。大米又是唯一可以免于过敏实验的谷物，美国的临床研究表明，大约700个遗传性过敏症的病例中只有不到1％的高度过敏性病人会对大米蛋白过敏，儿科也鲜有报道对大米蛋白过敏的案例。所以，大米蛋白是国际公认的优质食品蛋白质，尤其适合用于保健品和婴幼儿食品中，其在食品市场的发展具有良好的前景。
目前的大米蛋白制备工艺还存在诸多缺陷，例如水解程度不高、大米蛋白存在苦味导致口感不佳、制备工艺导致营养流失等。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种大米蛋白的制备方法，所述方法包括大米预处理、酶解除杂、水洗、超声复合酶解、脱色和喷雾干燥；所述预处理采用低温浸润；所述酶解除杂采用淀粉酶和葡萄糖淀粉酶；所述超声复合酶解是先进行超声处理，再采用蛋白酶和枯草芽孢杆菌进行酶解处理。
在本发明的一种实施方式中，所述超声复合酶解是采用200～300U/g大米粉末的蛋白酶，及1～5×107CFU的枯草芽孢杆菌，通过蛋白酶和枯草芽孢杆菌代谢的酶进行酶解。
在本发明的一种实施方式中，所述超声复合酶解的超声功率为300～400W，超声处理5～10min。
在本发明的一种实施方式中，所述枯草芽孢杆菌为商业化菌株，优选产蛋白酶的枯草芽孢杆菌。
在本发明的一种实施方式中，所述超声复合酶解在40～50℃下处理3.5～5.5h。
在本发明的一种实施方式中，所述喷雾干燥的工艺条件为：进料温度：40-60℃，进风温度：150-200℃，出风温度：60-85℃条件下进行喷雾干燥。
在本发明的一种实施方式中，所述方法具体包括如下步骤：
1)大米预处理：将大米在10℃浸润2h，浸润后控制大米的水分含量为25％，粉碎，过80目筛；将过筛后的大米粉末与水按照料液比1:4混合，静置5h；
2)酶解除杂：向步骤1)获得的混合液中添加20U/g大米粉的淀粉酶、30U/g大米粉的葡萄糖淀粉酶。控制温度为45℃，调节pH 7.0，搅拌处理2h，反应结束后升温至80℃，灭酶15min；
3)水洗：过滤步骤2)获得混合液，并将料渣重复水洗，利用板框压滤去除水洗液；
4)超声复合酶解：将步骤(3)处理后的渣相加水调节至质量浓度60％，采用400W超声处理5min，加入200U/g大米粉末的蛋白酶，及1×107CFU的枯草芽孢杆菌，于温度45℃搅拌处理4h。水解结束后，升温至80℃，灭酶20min；
5)脱色：向步骤4)后的反应液中加入活性炭，搅拌脱色10min，过滤除去料渣和活性炭，得到水解液；
6)喷雾干燥：使用喷雾干燥法对步骤5)获得的水解液进行干燥，得到水解大米蛋白成品。喷雾干燥的工艺条件为：进料温度：40℃，进风温度：150℃，出风温度：60℃条件下进行喷雾干燥。
本发明还要求保护应用所述方法制备的大米蛋白。
有益效果：本发明通过改进预处理的浸润过程，采用酶解除杂和超声复合酶解的处理工艺，有效去除了大米中的高分子糖类物质，提高了大米蛋白的溶解度及水解度，降低了大米水解蛋白苦味，有效的提升了大米水解蛋白的纯度和质量，使产品纯度达到90％以上；产品蛋白质的水解度达到80％以上，溶解度达到96％以上，平均分子量处于780～850Da之间。
具体实施方式
蛋白质纯度测定：采用凯氏定氮法。
蛋白水解度测定：采用茚三酮比色法测定蛋白水解度。
实施例1
1)大米预处理：将大米在10℃浸润2h，浸润后控制大米的水分含量为25％，粉碎，过80目筛；将过筛后的大米粉末与水按照料液比1:4混合，静置5h；
2)酶解除杂：向步骤1)获得的混合液中添加20U/g大米粉的淀粉酶、30U/g大米粉的葡萄糖淀粉酶。控制温度为45℃，调节pH 7.0，搅拌处理2h，反应结束后升温至80℃，灭酶15min；
3)水洗：过滤步骤2)获得混合液，并将料渣重复水洗，利用板框压滤去除水洗液；
4)超声复合酶解：将步骤(3)处理后的渣相加水调节至质量浓度60％，采用400W超声处理5min，加入200U/g大米粉末的蛋白酶，及1×107CFU的枯草芽孢杆菌，于温度45℃搅拌处理4h。水解结束后，升温至80℃，灭酶20min；
5)脱色：向步骤4)后的反应液中加入活性炭，搅拌脱色10min，过滤除去料渣和活性炭，得到水解液。
6)喷雾干燥：使用喷雾干燥法对步骤5)获得的水解液进行干燥，得到水解大米蛋白成品。喷雾干燥的工艺条件为：进料温度：40℃，进风温度：150℃，出风温度：60℃条件下进行喷雾干燥。
采用本方法制备的大米水解蛋白，产品纯度达到96％；产品蛋白质的水解度达到82％，溶解度达到98％，平均分子量为820Da，90％集中于780～850Da，感官评价显示没有苦味。
实施例2
1)大米预处理：将大米在10℃浸润2.5h，浸润后控制大米的水分含量为25％，粉碎，过80目筛；将过筛后的大米粉末与水按照料液比1:5混合，静置5h；
2)酶解除杂：向步骤1)获得的混合液中添加20U/g大米粉的淀粉酶、30U/g大米粉的葡萄糖淀粉酶。控制温度为45℃，调节pH 7.0，搅拌处理2h，反应结束后升温至80℃，灭酶15min；
3)水洗：过滤步骤2)获得混合液，并将料渣重复水洗，利用板框压滤去除水洗液；
4)超声复合酶解：将步骤(3)处理后的渣相加水调节至质量浓度50％，采用400W超声处理5min，加入250U/g大米粉末的蛋白酶，及5×107CFU的枯草芽孢杆菌，于温度45℃搅拌处理3.5h。水解结束后，升温至80℃，灭酶20min；
5)脱色：向步骤4)后的反应液中加入活性炭，搅拌脱色10min，过滤除去料渣和活性炭，得到水解液。
6)喷雾干燥：使用喷雾干燥法对步骤5)获得的水解液进行干燥，得到水解大米蛋白成品。喷雾干燥的工艺条件为：进料温度：40℃，进风温度：150℃，出风温度：60℃条件下进行喷雾干燥。
采用本方法制备的大米水解蛋白，产品纯度通过测定达到95％；产品蛋白质的水解度达到83％，溶解度达到97％，平均分子量为850Da，92％集中于780～850Da，感官评价显示没有苦味。
实施例3
1)大米预处理：将大米在10℃浸润2h，浸润后控制大米的水分含量为20％，粉碎，过80目筛；将过筛后的大米粉末与水按照料液比1:4混合，静置5h；
2)酶解除杂：向步骤1)获得的混合液中添加20U/g大米粉的淀粉酶、30U/g葡萄糖淀粉酶。控制温度为45℃，调节pH 7.0，搅拌处理2h，反应结束后升温至80℃，灭酶15min；
3)水洗：过滤步骤2)获得混合液，并将料渣重复水洗，利用板框压滤去除水洗液；
4)超声复合酶解：将步骤(3)处理后的渣相加水调节至质量浓度65％，采用400W超声处理5min，加入200U/g大米粉末的蛋白酶，及1×107CFU的枯草芽孢杆菌，于温度45℃搅拌处理5h。水解结束后，升温至80℃，灭酶20min；
5)脱色：向步骤4)后的反应液中加入活性炭，搅拌脱色10min，过滤除去料渣和活性炭，得到水解液。
6)喷雾干燥：使用喷雾干燥法对步骤5)获得的水解液进行干燥，得到水解大米蛋白成品。喷雾干燥的工艺条件为：进料温度：40℃，进风温度：150℃，出风温度：60℃条件下进行喷雾干燥。
采用本方法制备的大米水解蛋白，产品纯度达到91％；产品蛋白质的水解度达到80％，溶解度达到96％，平均分子量为820Da，91％集中于780～850Da，感官评价显示没有苦味。
对比例1
具体实施方式同实施例1，区别在于，不采用低温浸润，直接进行粉碎。结果显示，制备的大米水解蛋白，产品纯度仅为87％；产品蛋白质的水解度71％，溶解度为86％。平均分子量为1020Da，43％集中于780～850Da。
对比例2
具体实施方式同实施例1，区别在于，步骤(4)不采用超声处理，结果显示，制备的大米水解蛋白，产品纯度仅为76％；产品蛋白质的水解度仅62％，溶解度为75％，平均分子量为1500Da，12％集中于780～850Da。
对比例3
具体实施方式同实施例1，区别在于，步骤(4)不加入枯草芽孢杆菌，结果显示，制备的大米水解蛋白产品纯度仅812％；产品蛋白质的水解度为77％，溶解度达到79％，平均分子量为1100Da，55％集中于780～850Da，但感官评价显示水解蛋白有明显苦味。

Claims (5)

1.一种大米蛋白的制备方法，其特征在于，所述方法包括大米预处理、酶解除杂、水洗、超声复合酶解、脱色和喷雾干燥；所述预处理采用低温浸润；所述酶解除杂采用淀粉酶和葡萄糖淀粉酶；所述超声复合酶解是先进行超声处理，再采用蛋白酶和枯草芽孢杆菌进行酶解处理，具体包括如下步骤：
1）大米预处理：将大米在8~10℃浸润2 h，浸润后控制大米的水分含量为20~25%，粉碎，过80~100目筛；将过筛后的大米粉末与水按照料液比1:4~5混合，静置4~5 h；
2）酶解除杂：向步骤1）获得的混合液中添加20~25 U/g大米粉的淀粉酶、25~30 U/g大米粉的葡萄糖淀粉酶；控制温度为40~45℃，调节pH 6.5~7.0，搅拌处理1.5~3 h；
3）水洗：过滤步骤2）获得混合液，并将料渣重复水洗，去除水洗液；
4）超声复合酶解：将步骤3）处理后的渣相加水调节至质量浓度50~65%，采用300~400 W超声处理5~10 min，加入200~300 U/g大米粉末的蛋白酶，及1~5×107CFU的枯草芽孢杆菌，于温度45~50℃搅拌处理3.5~5.5 h；
5）脱色：向步骤4）后的反应液中加入活性炭，搅拌脱色10 min，过滤除去料渣和活性炭，得到水解液；
6）喷雾干燥：使用喷雾干燥法对步骤5）获得的水解液进行干燥，得到水解大米蛋白成品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌为商业化菌株。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌为产蛋白酶的枯草芽孢杆菌。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷雾干燥的工艺条件为：进料温度：40-60℃，进风温度：150-200℃，出风温度：60-85℃条件下进行喷雾干燥。
5.应用权利要求1~4任一项所述方法制备的大米蛋白。
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