[發明專利]一種聯產高純度大米淀粉和大米蛋白的方法

有效

• 申請號: 201310501401.0
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103555795A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 趙思明;熊善柏;陳穎;豁銀強;彭勛;葉蕾蕾;劉云軒
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: C12P19/20
• 分類號: C12P19/20;C12P19/14;C12P19/04;C07K1/14
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 張紅兵

技術領域

本發明屬于大米深加工技術、淀粉和植物蛋白的加工技術領域，具體涉及一種聯產高純度大米淀粉和大米蛋白的方法。

背景技術

中國是大米生產大國，2012年中國大米的年產量達1.077億噸，相對于先進發達國家，中國的大米的深加工相對較晚，產品較為單一。在大米的深加工的產品中淀粉和蛋白質是大米的兩種最主要成分，從大米中提取分離大米淀粉和大米蛋白有利于大米深加工和綜合利用。

大米淀粉是一種重要的谷物淀粉，在所有已知谷物當中，大米淀粉的顆粒粒徑最小，單位表面積最大，可以吸附更多的風味物質且具有滑潤細膩的口感，大米淀粉色澤白，本身不含有風味，具有易消化性及完全的無過敏性，除可作為糖果或藥片的包衣、食品添加劑、各種淀粉糖的生產原料外，還在嬰兒食品、特種食品及藥品中得到廣泛的應用并可用作食用性標簽。

在谷物蛋白質中，大米蛋白的價值主要體現在它的低過敏性、無色素干擾、具有柔和的味道及高營養價值。大米蛋白的氨基酸組成平衡合理，且氨基酸含量高，被公認為優質的食品蛋白，其生物價(BV)和蛋白價(PV)均在谷物蛋白質中最高，營養價值可與雞蛋、牛乳、牛肉相媲美。此外，大米蛋白是抵抗原性蛋白，不會產生過敏反應，非常適于制作嬰幼兒食品。近年來的研究還發現大米蛋白具有能夠降低血清膽固醇的含量等一些保健功能。

正是由于大米淀粉和大米蛋白在工業應用中具有諸多優勢，國際市場對高純度大米淀粉（蛋白質干基質量分數低于0.5％）和高純度大米蛋白（蛋白干基含量高于90％）的需求越來越大。然而無論是大米淀粉還是大米蛋白，在以其為配料的產品中，持水性、吸油性和起泡性等功能特性往往比氨基酸組成等營養價值更重要，功能特性的表現常受其純度影響。由于大米中的淀粉和蛋白質結合緊密，不易分離，大米淀粉和大米蛋白的分離提取方法選擇就直接影響到產品的功能特性。目前，大米淀粉和大米蛋白的分離提取方法主要是堿法或酶法。酶法一種是通過蛋白酶將大米蛋白水解，最終得到肽和淀粉，因此可能使大米蛋白喪失了大分子的功能特性，失去了原本的蛋白低過敏性優勢；另一種淀粉酶法得到的低聚糖和蛋白質，側重于淀粉糖的利用，在加工過程中使用了較高的溫度，大米蛋白變性比較嚴重，且蛋白純度很難進一步提高。酶法反應條件溫和、安全性高、營養基本不遭破壞，但不能同時制得大米淀粉和大米蛋白，而且存在著所得產品純度不高、成本高等缺點。大米中的淀粉是僅僅包含在蛋白質的網絡結構中的，二者之間的結合力非常緊密，普通的水是無法破壞這種結合力的。但大米蛋白中含量80％以上的谷蛋白卻能夠在堿液中伸展溶解而與淀粉分離，沉降分離后上層液即為溶解有堿溶性蛋白（谷蛋白）的浸泡液，下層沉淀主要成分為淀粉。因此堿法能有效分離出大米淀粉和大米蛋白，且大米淀粉和大米蛋白的純度較酶法的要高。

申請號為CN03134973.0文獻公開了一種從大米中提取大米蛋白的方法，工藝包括大米的清洗與浸泡、除砂、磨漿、濃縮、干燥大米蛋白，它還包括對磨漿后的米漿進行細磨和采用碟片式分離機多級分離以及對蛋白漿液的酶處理（包括淀粉酶、纖維素酶和脂肪酶）；申請號CN03134972.2文獻公開了一種減法提取大米蛋白的方法，其步驟包括大米的清洗、堿液浸泡、磨漿、攪拌提取、分離、酸沉、分離、干燥，此法與本發明部分相似。這兩種方法均適用于工業化生產，但CN03134972.2文獻并沒有考慮利用分離后的淀粉漿液提取分離淀粉，對原料的開發利用方案不完善，也沒有充分利用原料。

申請號為CN200410039303.0文獻公開了一種以大米為原料提取大米蛋白和大米淀粉的工藝方法，具體包括浸泡、磨漿、浸提、分離、酸沉、洗滌、均質和干燥步驟。該方法與本發明方法部分相似，但原料需浸泡4h-40h，浸提2h-20h，浸泡和浸提的時間過長，且產品蛋白質純度≥70％，淀粉中的蛋白含量＜1.0％，大米淀粉和大米蛋白的純度較低。

文獻《高純度大米蛋白和淀粉的分離提取》（食品與機械，2004，20（6）：18-21）報道了采用堿法將大米蛋白和淀粉分離，其最適提取條件是用NaOH溶液濃度0.05mol/L、提取2h。此條件下分離體系不受破壞，且大米蛋白的蛋白含量可達94.03％（干基），蛋白得率63.37％；大米淀粉中蛋白含量為0.39％（干基），淀粉得率47.87％。雖然該文獻報道的產品純度較高，但產品得率偏低（63.37％）。