[發(fā)明專利]一種利用米渣制備大米分離蛋白的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310153896.2
• 申請日: 2013-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN103224544A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余文琴;聶銀鐘;周小華;周雄
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶匯東生物科技有限公司;重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): C07K1/14
• 分類號(hào): C07K1/14;C12P19/14;C12P19/02;A23L1/308
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一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物蛋白制備技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及從米渣中提取大米分離蛋白的方法。

二、背景技術(shù)

大米蛋白是公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)植物蛋白，必需氨基酸組成平衡，符合WHO/FAO推薦的理想模式，生物價(jià)(B.V.)和蛋白價(jià)(P.V.)均可與雞蛋、牛乳、牛肉相媲美。此外，大米蛋白屬低抗原型蛋白，對人體無過敏反應(yīng)，可廣泛用于生產(chǎn)嬰幼兒食品。近年來的研究表明，大米蛋白不僅具有獨(dú)特的營養(yǎng)功能，還能提高體質(zhì)，增強(qiáng)防病、抗病能力，促進(jìn)鈣吸收，降低血脂、調(diào)整血壓，促進(jìn)睡眠，增強(qiáng)記憶，延緩衰老等，因此，開發(fā)利用大米蛋白，具有深遠(yuǎn)的意義和巨大的經(jīng)濟(jì)前景。

在我國，大米除直接食用外，主要用途是深加工，生產(chǎn)飴糖、味精、葡萄糖、淀粉、糊精等。在大米深加工過程中，會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物大米渣。大米渣的主要成分為蛋白質(zhì)和多糖，其中蛋白質(zhì)含量高達(dá)35％～65％，為原料大米的3～4倍，是制備大米分離蛋白的極好資源。目前，大米渣僅經(jīng)過簡單干燥和粉碎，制成飼料級(jí)濃縮蛋白粉。由于在淀粉液化、大米渣干燥過程中，大米蛋白質(zhì)嚴(yán)重變性、二硫鍵交聯(lián)嚴(yán)重、溶解率低、動(dòng)物消化和吸收率低、產(chǎn)品營養(yǎng)效價(jià)和附加值均低，不僅造成了蛋白質(zhì)資源的極大浪費(fèi)，還產(chǎn)生大量糞便而污染環(huán)境。因此，采用新方法對大米渣進(jìn)行進(jìn)行深加工和綜合利用，變廢為寶、具有良好經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。

現(xiàn)有大米分離蛋白的制備方法，如申請?zhí)枮?01110090550.3的“一種高純度大米蛋白的制備方法與采用該方法得到的產(chǎn)品”的專利，公開的方法是：以米渣為原料，經(jīng)調(diào)漿和磨漿，脫脂，糖化酶酶解反應(yīng)，分離洗滌，滅菌滅酶，噴霧干燥制得大米蛋白粉。其中大米蛋白的提取工序是采用先脫脂再用糖化酶酶解提取，即在調(diào)漿后的大米蛋白濾過液中加入35～45％重量濃度的氫氧化鈉水溶液，于60～65℃，pH8.2～8.5條件下浸泡皂化30min脫脂；然后用1mol/LHCl溶液調(diào)節(jié)pH值為4.2～4.5，加入以米渣質(zhì)量計(jì)0.1～0.3％糖化酶在60～65℃下進(jìn)行酶解反應(yīng)2h，滅酶滅菌，離心得沉淀并進(jìn)行洗滌，噴霧干燥即得成品。該方法的主要缺點(diǎn)是：堿液脫脂易造成蛋白質(zhì)變性，且對賴氨酸和含硫氨基酸有破壞作用，還產(chǎn)生損壞腎臟的功能等的有毒物質(zhì)如Lysinoalnine等；現(xiàn)有制糖工業(yè)多采用糖化酶酶解大米制糖，糖化酶僅能酶解大米渣中的殘余淀粉類物質(zhì)，而對制糖后米渣中富集的其它雜質(zhì)如纖維素?zé)o作用，因此提取后產(chǎn)品中仍含有大量雜質(zhì)；提取率低，該方法提取大米蛋白的提取率僅為80％。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有大米分離蛋白制備方法的不足，提供一種利用大米渣制備大米分離蛋白的方法，能制備高純度的大米分離蛋白，產(chǎn)品具有蛋白質(zhì)含量高、工藝簡單、副產(chǎn)物利用充分、耗能低、無“三廢”排放、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的主要原理：大米胚乳細(xì)胞是蛋白質(zhì)和淀粉的主要貯存場所，也是大米深加工的主要部位。胚乳細(xì)胞外由呈網(wǎng)狀的、以纖維素為主成分的細(xì)胞壁包裹。在生產(chǎn)大米淀粉的過程中，液化酶將大部分淀粉降解為單糖或低聚糖，但對由β-1，4糖苷鍵構(gòu)成的纖維素則無能為力，導(dǎo)致大米蛋白質(zhì)等內(nèi)容物仍束縛于其中。干大米渣中的蛋白質(zhì)等吸水膨脹，對包裹其的網(wǎng)狀細(xì)胞壁產(chǎn)生壓力，在錘擊力作用下，網(wǎng)狀細(xì)胞壁破裂成纖維素網(wǎng)狀碎片，蛋白質(zhì)等在高速攪拌力作用下游離出來；纖維素網(wǎng)狀碎片的直徑顯著大于蛋白質(zhì)微粒，通過篩網(wǎng)篩分，即可將兩者有效分離；游離的蛋白質(zhì)、淀粉顆粒以及以纖維素、半纖維素等為主成分的膳食纖維因比重不同，因此可通過離心的方法實(shí)現(xiàn)分離；殘留于蛋白質(zhì)中的淀粉、纖維素在pH4.8～5.5、50～60℃的條件下分別用淀粉酶、纖維素酶水解，生成水溶性的低聚糖或單糖，而大米蛋白質(zhì)在此pH條件下則不溶解，因而也可用離心法分離；除去多糖雜質(zhì)的蛋白質(zhì)沉淀經(jīng)過氣流干燥，就形成蛋白質(zhì)含量高達(dá)85％～93％的大米分離蛋白粉。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：～種利用大米渣制備大米分離蛋白的方法，以市售干大米渣為原料，依次經(jīng)過吸水膨脹、錘擊破碎、乳化分散、過濾除雜、離心除膳食纖維、酶解除纖維素、凈化、氣流干燥的簡單工序而得大米分離蛋白成品。其具體的步驟如下：

(1)吸水膨脹

以市售干大米渣為原料，按照干大米渣質(zhì)量(kg)∶純凈水體積(L)之比為1∶1.2～1.8的比例，向裝有干大米渣的配料釜中泵入純凈水，攪拌混合均勻后密閉放置5～8小時(shí)，使干大米渣充分吸水膨脹，就制備出吸水膨脹的濕大米渣。

(2)錘擊破碎