[發明專利]一種汽爆-復合酶法制備米糠蛋白的方法

有效

• 申請號: 201210539887.2
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN102948607A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 韓春然;馬永強;那治國
• 申請（專利權）人: 哈爾濱商業大學
• 主分類號: A23J1/12
• 分類號: A23J1/12
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 方博

技術領域

本發明涉及一種汽爆-復合酶法制備米糠蛋白的方法，屬于米糠蛋白制備方法技術領域。

背景技術

米糠是稻米生產過程中產生的副產物之一，從植物形態學上講，它包括種皮、果皮、糊粉層、外胚乳層以及它們之間的幾個亞層，這就是嚴格意義上的米糠。但在實際生產中產生的米糠通常還混有大米胚芽和少量碎米。米糠的重量占稻米重量的6%~8%，含有14~24%的油脂、12~18%的蛋白質和膳食纖維、維生素、植酸、二十八烷醇、γ-谷維醇等其它活性成分。作為一種未被完全開發利用的農副產品，目前我國米糠資源擁有量在1000萬噸左右，資源十分豐富，是一種量大面廣的可再生資源。

米糠中的蛋白質包括清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白，與其它谷類、豆類的蛋白相比，米糠蛋白有著更高的賴氨酸含量和非常低的致敏性，所以被認為是一種可應用于嬰兒食品的優質蛋白。未變性的米糠蛋白由34~40%的清蛋白、33~39%的球蛋白、3~8%的醇溶蛋白和19~25%的谷蛋白組成，理論上應該具有比較高的蛋白提取率。但實際上，由于米糠中不僅含有高達14~24%的由多不飽和脂肪酸組成的油脂。還具有較高的脂肪氧化酶活力水平，加之磨米過程產生的高溫，所以米糠一經產生，脂肪的氧化過程就開始了。生產過程中，為了防止米糠油脂的氧化所導致的過氧化值升高和其它氧化產物的產生，必須將米糠進行穩定化處理。工業上常用的穩定化處理方法主要包括加熱法（干熱和濕熱）和擠壓膨化法以及近年來出現的低溫處理法，前兩種方法是以加熱或生熱過程達到將脂肪氧化酶滅活或鈍化的目的，但是由此也就導致了米糠蛋白的變性程度大幅提高，NSI值大幅下降。低溫處理法雖然不會導致蛋白的進一步變性，但是加工成本過高，大大制約了它的工業化應用。所以目前制米業產生的米糠99%以上都屬高溫米糠，其蛋白的水提取率僅有30%左右。

米糠蛋白常用提取方法包括堿提取法、酶提取法（蛋白酶法和非蛋白酶法）、亞臨界水提取法和物理輔助法等。

堿提取法是最常用的提取方法，早在1966年Cagampa對于未變性的米糠，pH值＞7時，其溶解度隨pH升高而顯著上升，當pH＞12時，蛋白質提取率高達90%。RavinGanasamb用堿提取法和等電點沉淀法分別提取了對熱穩定米糠和不穩定米糠中蛋白質，實驗得出當pH等于8時，對熱不穩定米糠蛋白和對熱穩定米糠蛋白都有最大氮溶解率。不穩定米糠蛋白濃縮液含71.5%的蛋白質，而穩定蛋白濃縮液含50.9%的蛋白質。但1985Kolar等人研究發現高堿環境下，蛋白質水解產物會發生變性，同時由于加速了美拉德反應，蛋白顏色加深，而且與蛋白質共同沉淀的非蛋白質物質的提取率增加，蛋白質純度下降。

酶提取法包括蛋白酶法和非蛋白酶法兩類，是上世紀80年代后備受關注的蛋白提取方法。蛋白酶法利用蛋白酶破壞氨基酸之間的肽鍵，降低蛋白及其聚集體的分子量，以提高其溶解性。但是由于米糠中纖維結構的阻礙，要想達到較高的提取率將會導致部分蛋白的過度水解，由此造成后續分離過程的困難；非蛋白酶法主要是植酸酶、纖維素酶和木聚糖酶的作用，破壞纖維結構和植酸與蛋白間的連接達到提高蛋白溶出率的目的。兩者都可以在較溫和的條件下提高蛋白溶出率，而且副產物較少，但是溶解率的提高幅度并不理想。

Issara?Sereewatthanawut等人研究了脫脂米糠的亞臨界水法提取米糠蛋白。與傳統堿法提取相比較，此方法有著更高的蛋白產量，而且通常情況下產量隨著溫度和反應時間的增加而增加。然而，此類方法不但有較高的能耗產生和對設備要求過高，而且水溫度過高時會發生熱降解產物。超聲波輔助法雖能對提取過程有所幫助，但是提高幅度極為有限。

現有關于米糠蛋白的提取方法方面的研究和發明主要集中在堿法提取或堿法結合酶降解、等電點沉淀，以及復合酶法提取等方面。其中，中國專利申請號為200710158932.9、公開日為2008年7月16日、名稱為“一種食用米糠油和米糠蛋白聯合生產的方法”、專利號為ZL200710071743.8、名稱為“用復合酶提取米糠蛋白的方法”、專利號為ZL200710052196.9，名稱為“米糠多糖和米糠蛋白的提取方法”、專利申請號為201110102062.X，公開日為2011年9月14日，名稱為“利用脫脂米糠聯產制備米糠膳食纖維和米糠蛋白的方法”、專利號為ZL200810047556.0，名稱為“米糠蛋白提取工藝”和專利申請號為201110132846.7，名稱為“一種米糠蛋白的制備方法”分別公開了從米糠中提取米糠蛋白的方法，但上述方法尚存在著一定的問題：