[發明專利]一種從玉米胚芽中提取食用蛋白質的方法

無效

• 申請號: 200980123557.1
• 申請日: 2009-06-17
• 公開（公告）號: CN102098926A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 保羅·杰·惠倫;西倫·庫珀;斯科特·盧卡斯
• 申請（專利權）人: ICM有限公司
• 主分類號: A23J1/12
• 分類號: A23J1/12
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 彭家恩

相關的參考申請

本申請權利要求書具有在美國提出的專利申請號為61/073?357的專利優先權，所述美國專利申請的申請日為2008年6月17號，該美國專利申請的內容通過引用被合并到本申請中。

技術領域

本申請涉及一般糧食作物的加工領域，特別涉及一種從玉米胚芽中提取食用蛋白質的方法。

背景技術

玉米作為人類食物被商業化處理，主要是因為它的加工殘余物料中含有淀粉和油脂可以作為動物飼料。整個玉米籽粒含有大約9％的蛋白質，其中82％在胚乳，18％存在于胚芽中。

濕法加工和干法加工是玉米加工中兩種主要的加工方法(Corn：Chemistry?&?Technol，2003)。濕法加工通過過量的含有45％的二氧化硫的水溶液浸泡玉米籽粒來分離玉米各成分。預期的，從濕法加工獲得的最終產品分別是淀粉和來自于胚芽的油脂。胚芽餅、浸泡殘余材料、麩粉以及所有的纖維剩余材料(包括玉米皮等)，與動物飼養相結合，作為玉米黃漿飼料(胚芽)和玉米麩粉(纖維以及洗下的淀粉)被廣泛的認識。玉米干法加工是從玉米籽粒中制備食用級產品的另外一種主要加工方法。顧名思義，與濕法加工相比整個玉米籽粒加工過程在“干”的條件下進行。為了促進玉米加工，需要調節玉米籽粒的水分從14％到最適合為20％。干法加工通過磨粉并破碎胚乳使玉米籽粒脫皮，分離出富含油脂的胚芽蛋白質。干法加工的主要產品有去胚芽的胚乳顆粒，如玉米糝、玉米麩等各種玉米粉。為了防止酸敗，工業標準中玉米干法加工產品(玉米糝、玉米麩、玉米粉)的油脂重量含量一般在0.5％-1％。

干法加工的副產品包括纖維質的玉米皮和胚芽。胚芽可采用榨油機或溶劑萃取法進行深加工提取玉米油脂。一般玉米干法加工的胚芽會出售給榨油商，因為玉米加工獲得的胚芽量達不到填補玉米油萃取(環己烷法萃取)所需設備費用的經濟規模。

在具體操作中，干法加工操作被描述為比濕法加工更好的現有技術，因為干法-研磨的胚芽(1)研磨的粉末更細；(2)去除了濕法加工中固有的微生物問題；(3)沒有濕法加工中的固體含量限制；并且(4)沒有濕法加工中固有的因泡沫引起的蛋白質變性，那會影響最終產品的應用。

玉米蛋白質可以根據在玉米籽粒中儲存的位置進行描述和分類，比如：胚乳蛋白質主要由非水溶性的玉米醇溶性蛋白質組成，胚芽蛋白質由約70％-80％的水溶性蛋白質組成(白蛋白和球蛋白)。這些蛋白質的功能和易碎性也是截然不同的。

在需要水溶解的食物系統中，玉米醇溶性蛋白質(玉米膠蛋白)具有相當的化學惰性。玉米醇溶性蛋白質是堿和乙醇溶性的，并且具有很強的熱和壓抗性。玉米醇溶性蛋白質在賴氨酸和其它氨基酸上是營養缺乏的。

不像胚乳中的不溶于水的玉米醇溶性蛋白質，玉米胚芽中總蛋白質的70％-80％是水溶性的，這就意味著可以使用水提取這類蛋白質(Watson，S.in?Corn：Chem.&Tech.，2003)。胚芽蛋白質具有很高的營養價值，其氨基酸組成和蛋白質有效率(protein?efficiency?rating，PER)等同于雞蛋蛋白(Zayas?and?Lin，1989)。

這些胚芽蛋白質由白蛋白和球蛋白組成，并且對熱和機械力變性很靈敏。同時，與其它的白蛋白和球蛋白一樣，這些蛋白質的變性條件為酸性pH值(酸性常數約為pH4.5)，變性溫度122℉左右，蛋白質變性導致功能喪失，比如水溶性等。

機械力的作用，如在采用榨油機去除胚芽中的油脂的過程中，蛋白質可能因為機械能轉換成熱能的加熱作用或者因為機械剪切力作用而變性。因此，為了獲得較高產率的沒有變性或者具有活性功能的胚芽蛋白質，上述使得蛋白質變性的因素必須盡量避免或者使其影響最小化。

因為胚芽蛋白質中大部分蛋白質都是水溶性的，所以水被用于從胚芽中提取胚芽蛋白質。在提取過程中，首先需要對胚芽進行脫脂(去除油脂)，然后研磨，并將研磨后的粉末與水混合形成懸浮液以便于蛋白質的提取。通過干法研磨獲得的全脂胚芽(沒有經過脫脂處理的胚芽)中，其油脂(脂肪)的重量含量在20％到24％之間，因此一般需要進行脫脂處理。

如果不進行脫脂處理，直接采用全脂胚芽進行蛋白質提取，其生產出來的產品會油脂超標，并且容易造成產品酸敗。為了便于研磨成適合于蛋白質提取的顆粒(顆粒粒徑為美國標準網篩40目或者更小)，胚芽必須充分的脫脂。在具體實施方案中，脫脂胚芽的油脂重量含量低于5％。脫脂處理的原因既是因為油脂的含熱量高，也是由于其本身的不穩定性產生酸敗污染。