[发明专利]一种利用米渣制备大米分离蛋白的方法

说明书

一、技术领域

本发明属于植物蛋白制备技术领域。具体涉及从米渣中提取大米分离蛋白的方法。

二、背景技术

大米蛋白是公认的优质植物蛋白，必需氨基酸组成平衡，符合WHO/FAO推荐的理想模式，生物价(B.V.)和蛋白价(P.V.)均可与鸡蛋、牛乳、牛肉相媲美。此外，大米蛋白属低抗原型蛋白，对人体无过敏反应，可广泛用于生产婴幼儿食品。近年来的研究表明，大米蛋白不仅具有独特的营养功能，还能提高体质，增强防病、抗病能力，促进钙吸收，降低血脂、调整血压，促进睡眠，增强记忆，延缓衰老等，因此，开发利用大米蛋白，具有深远的意义和巨大的经济前景。

在我国，大米除直接食用外，主要用途是深加工，生产饴糖、味精、葡萄糖、淀粉、糊精等。在大米深加工过程中，会产生大量副产物大米渣。大米渣的主要成分为蛋白质和多糖，其中蛋白质含量高达35％～65％，为原料大米的3～4倍，是制备大米分离蛋白的极好资源。目前，大米渣仅经过简单干燥和粉碎，制成饲料级浓缩蛋白粉。由于在淀粉液化、大米渣干燥过程中，大米蛋白质严重变性、二硫键交联严重、溶解率低、动物消化和吸收率低、产品营养效价和附加值均低，不仅造成了蛋白质资源的极大浪费，还产生大量粪便而污染环境。因此，采用新方法对大米渣进行进行深加工和综合利用，变废为宝、具有良好经济价值和社会效益。

现有大米分离蛋白的制备方法，如申请号为201110090550.3的“一种高纯度大米蛋白的制备方法与采用该方法得到的产品”的专利，公开的方法是：以米渣为原料，经调浆和磨浆，脱脂，糖化酶酶解反应，分离洗涤，灭菌灭酶，喷雾干燥制得大米蛋白粉。其中大米蛋白的提取工序是采用先脱脂再用糖化酶酶解提取，即在调浆后的大米蛋白滤过液中加入35～45％重量浓度的氢氧化钠水溶液，于60～65℃，pH8.2～8.5条件下浸泡皂化30min脱脂；然后用1mol/LHCl溶液调节pH值为4.2～4.5，加入以米渣质量计0.1～0.3％糖化酶在60～65℃下进行酶解反应2h，灭酶灭菌，离心得沉淀并进行洗涤，喷雾干燥即得成品。该方法的主要缺点是：碱液脱脂易造成蛋白质变性，且对赖氨酸和含硫氨基酸有破坏作用，还产生损坏肾脏的功能等的有毒物质如Lysinoalnine等；现有制糖工业多采用糖化酶酶解大米制糖，糖化酶仅能酶解大米渣中的残余淀粉类物质，而对制糖后米渣中富集的其它杂质如纤维素无作用，因此提取后产品中仍含有大量杂质；提取率低，该方法提取大米蛋白的提取率仅为80％。

三、发明内容

本发明的目的是针对现有大米分离蛋白制备方法的不足，提供一种利用大米渣制备大米分离蛋白的方法，能制备高纯度的大米分离蛋白，产品具有蛋白质含量高、工艺简单、副产物利用充分、耗能低、无“三废”排放、生产成本低等优点。

本发明的主要原理：大米胚乳细胞是蛋白质和淀粉的主要贮存场所，也是大米深加工的主要部位。胚乳细胞外由呈网状的、以纤维素为主成分的细胞壁包裹。在生产大米淀粉的过程中，液化酶将大部分淀粉降解为单糖或低聚糖，但对由β-1，4糖苷键构成的纤维素则无能为力，导致大米蛋白质等内容物仍束缚于其中。干大米渣中的蛋白质等吸水膨胀，对包裹其的网状细胞壁产生压力，在锤击力作用下，网状细胞壁破裂成纤维素网状碎片，蛋白质等在高速搅拌力作用下游离出来；纤维素网状碎片的直径显著大于蛋白质微粒，通过筛网筛分，即可将两者有效分离；游离的蛋白质、淀粉颗粒以及以纤维素、半纤维素等为主成分的膳食纤维因比重不同，因此可通过离心的方法实现分离；残留于蛋白质中的淀粉、纤维素在pH4.8～5.5、50～60℃的条件下分别用淀粉酶、纤维素酶水解，生成水溶性的低聚糖或单糖，而大米蛋白质在此pH条件下则不溶解，因而也可用离心法分离；除去多糖杂质的蛋白质沉淀经过气流干燥，就形成蛋白质含量高达85％～93％的大米分离蛋白粉。

实现本发明目的的技术方案是：～种利用大米渣制备大米分离蛋白的方法，以市售干大米渣为原料，依次经过吸水膨胀、锤击破碎、乳化分散、过滤除杂、离心除膳食纤维、酶解除纤维素、净化、气流干燥的简单工序而得大米分离蛋白成品。其具体的步骤如下：

(1)吸水膨胀

以市售干大米渣为原料，按照干大米渣质量(kg)∶纯净水体积(L)之比为1∶1.2～1.8的比例，向装有干大米渣的配料釜中泵入纯净水，搅拌混合均匀后密闭放置5～8小时，使干大米渣充分吸水膨胀，就制备出吸水膨胀的湿大米渣。

(2)锤击破碎