[发明专利]一种可溶性糖架大米蛋白的制备方法

说明书

本发明公开了一种制备高可溶性的、具有糖架结构的大米蛋白的方法。将大米蛋白和羧甲基纤维素(钠)、果胶、阿拉伯胶、海藻酸钠、黄原胶、壳聚糖或其复合多糖溶解于碱性溶液中，搅拌、中和、离心，将上清液冷冻干燥后即获得可溶性的糖架大米蛋白。这种糖架技术使得大米蛋白溶解度提高40倍以上，达到70％以上、乳化性提高至300％以上、起泡性提高500％以上，极大地拓展了大米蛋白的应用前景。

技术领域

本发明属于食品蛋白质精加工技术领域，尤其是涉及一种制备可溶性大米蛋白的、蛋白质-多糖相互作用的糖架技术以及通过该技术制备得到的可溶性糖架蛋白。

背景技术

大米是世界范围内的重要粮食来源之一。其大米蛋白含量占大米的8～10％，具有丰富的必需氨基酸，易于被人体吸收，是谷类蛋白的佼佼者。除此之外，大米蛋白的免疫原性为谷物蛋白类最低，是良好的婴幼儿及其他敏感人群的蛋白质摄入的理想替代品。但是大米蛋白的溶解度低下严重阻碍了其商业化应用前景。溶解性是衡量蛋白质加工及功能特性的决定性指标，与其乳化性及起泡性具有不可分割的关联。此外，大米蛋白为赖氨酸缺乏型蛋白质，需与其他蛋白质搭配食用。

目前常用的改善大米蛋白溶解性的方法主要有酶法和化学法。酶法改性主要是通过蛋白酶作用于蛋白质的一级结构位点，水解蛋白质肽键，以达到降低蛋白质分子量、暴露极性基团的目的；但是低水解度不能造成蛋白质的溶剂化效应，而高水解度将会导致水解物的乳化性和气泡功能的降低，产生苦味物质，降低产品的应用价值。化学法改性则是利用酸、碱、修饰剂等方法破坏蛋白质之间的作用力，使得蛋白质聚集程度降低，从而提高其溶解度。

糖基化蛋白是一种常规的蛋白改性方法，其原理是通过化学作用形成共价键，改变蛋白质的内在结构以及功能，破坏蛋白质的固有属性。专利CN 101429226A提供了一种大米蛋白在温度95℃、pH为11的条件下，与糖基供体发生糖基化的方法，能够显著提高大米蛋白的溶解度。但是高温下的碱处理条件下蛋白质易于发生水解作用，破坏其肽链结构，造成营养流失，甚至还会引发一些食品安全问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种制备可溶性的、具有糖架结构的大米蛋白的方法。在不破坏大米蛋白一级结构的情况下，本方法制得的大米蛋白溶解度可达到70％以上，且乳化性提高了300％以上、起泡性提高了500％以上，因此具有广泛的应用前景。

本发明的技术方案如下：

一种可溶性糖架大米蛋白的制备方法，将不溶性大米蛋白和羧甲基纤维素或羧甲基纤维素钠分散于水中，通过酸度调节使其pH≥10.0，搅拌、中和、离心，将上清液冷冻干燥，即得可溶性糖架大米蛋白。

具体包括以下步骤：

(1)碱分散：将大米蛋白和羧甲基纤维素或羧甲基纤维素钠以质量比1:0.05～1:1分散于水中得到分散液，搅拌混匀，用NaOH溶液将上述分散液pH调节至10.0～12.0；

(2)糖架：将步骤(1)所得料液在600～2000r/min的转速下搅拌30～120min，使得蛋白质及多糖的结合位点充分暴露并发生糖架作用；

(3)酸中和：用HCl溶液将步骤(2)所得料液pH调节至6.5～8；

(4)离心：将步骤(3)所得料液于4000～10000g离心5～20min，取上清液；

(5)干燥：将步骤(5)所得上清液进行冷冻干燥，即得可溶性糖架大米蛋白成品。

可选的，由其他食品级多糖或其复合多糖代替所述羧甲基纤维素或羧甲基纤维素钠，或者与所述羧甲基纤维素或羧甲基纤维素钠共用。优选由果胶、阿拉伯胶、海藻酸钠、黄原胶、壳聚糖或其复合多糖中的至少一种代替所述羧甲基纤维素或羧甲基纤维素钠，或者与所述羧甲基纤维素或羧甲基纤维素钠共用。