[发明专利]一种利用复合膜和电化学协同制备低镉大米蛋白肽的方法

说明书

一种利用复合膜及电化学协同制备低镉大米蛋白肽的方法，具体步骤如下：(1)取大米淀粉生产后的废水；(2)通过两次超滤与酶解，分步脱除小分子及大分子；(3)电化学：解离蛋白‑镉的配合物；(4)浓缩：脱除可溶性小分子物质；(5)杀菌、喷雾干燥：得大米蛋白肽；(6)反渗透：实现中水回用。本发明克服了大米淀粉生产过程中副产物无法利用的技术难题，解决了蛋白与镉结合紧密，无法制备低镉蛋白的问题，保留了蛋白肽中的部分微量元素，制备出高纯度的大米蛋白肽，并能实现中水回用，具有高效节能、实用性强的特点。

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，尤其是涉及一种利用复合膜及电化学技术协同作用，制备低镉的大米蛋白肽的同时，回收水样用于中水回用的方法。

背景技术

目前国内大米淀粉的生产企业很多，但其加工过程中副产物无法实现利用。废水排放的同时，还需要增加达标排放前的水处理的成本。由于土壤污染严重，大米中均吸附了超过国标限量的镉离子(0.2mg/kg)，而这些镉离子与大米胚乳中的蛋白以螯合态的形式存在，结合紧密。因此，大米淀粉生产过程中的废水中，含有大量的结合镉离子的大米蛋白，以及残留的部分淀粉、脂肪、灰分、有机物等。

大米蛋白肽是当今营养食品工业最优质、最具技术含量和市场前景的高档功能性蛋白添加剂，可广泛应用于保健食品、营养食品、焙烤食品、运动员食品等领域。

目前，生产大米蛋白肽的方法有酶解法和酸法，前者得到的大米蛋白肽有苦味，酶解效果不显著，且无法脱除灰分；后者得到的大米蛋白肽，蛋白变性程度很大，水解不彻底，产生灰分很多，口感较差。由于蛋白与镉离子的结合形态，两者均无法实现镉离子的脱除，无法得到低镉的大米蛋白肽。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种利用复合膜和电化学协同制备低镉大米蛋白肽的方法。本发明创新性的克服了大米淀粉生产过程中副产物无法利用的技术难题，解决了蛋白与镉结合紧密，无法制备低镉蛋白的问题，保留了蛋白肽中的部分微量元素，制备出高纯度的大米蛋白肽。

本发明的技术方案如下：

一种利用复合膜及电化学协同制备低镉大米蛋白肽的方法，包括如下步骤：

(1)大米淀粉生产废水取样：取大米淀粉生产过程中产生的废水作为原料；

(2)一次超滤：将废水通过超滤膜，脱除灰分、有机物、胶体小分子物质；

(3)酶解：将步骤(2)超滤膜中的浓缩液加入蛋白酶酶解，50-70℃下搅拌反应2-6h；

(4)二次超滤：将酶解液再次通过超滤膜，截留下淀粉、脂肪及糊精大分子，得含镉的蛋白肽；

(5)电化学：将含镉蛋白肽通过电化学法使蛋白-镉配合物解离，还原去除解离后的镉离子；

(6)浓缩：将步骤(5)中电化学后的大米蛋白肽经过纳滤膜，脱除灰分及可溶性小分子杂质，进行浓缩；

(7)杀菌：将步骤(6)中纳滤的浓缩液通过高温瞬时杀菌系统即UHT进行杀菌，杀菌温度121-135℃，杀菌时间5-10s；

(8)喷雾干燥：将步骤(7)中杀菌后的大米蛋白肽进行喷雾干燥；

(9)反渗透：将步骤(6)中纳滤的透析液通过反渗透系统，制备纯水，实现中水回用。

优选的，步骤(1)中所述废水为大米淀粉生产过程中产生的废水，其中固形物含量为4.0％-10.0％，电导率为1050-1600μs/cm，蛋白含量为以干物质计6.5％-12％，镉离子含量为0.5-1.8mg/kg。