酶法聯產大米澱粉和大米蛋白工藝的製作方法

2023-06-13 07:39:26 2

酶法聯產大米澱粉和大米蛋白工藝的製作方法
【專利摘要】本發明屬於大米深加工領域，提供了一種用酸性蛋白酶和鹼性蛋白酶聯產大米澱粉和大米蛋白的工藝，利用該方法可製得大米澱粉和大米蛋白兩種產品，且大米澱粉的得率在85%以上，其中的蛋白雜質含量在0.31以下；大米蛋白的蛋白含量在70%以上，得率在5%以上。相比於其他大米澱粉和大米蛋白的生產方法，該方法的綜合效果明顯更好。
【專利說明】酶法聯產大米澱粉和大米蛋白工藝
【技術領域】
[0001]本發明屬於大米加工領域，具體來說，涉及一種酶法聯產大米澱粉和大米蛋白工藝。
【背景技術】
[0002]澱粉和蛋白質是大米中的主要成分。大米澱粉與其他穀物澱粉顆粒相比，顆粒小且顆粒度均勻，口感柔和無異味；蠟質米澱粉還具有極好的冷凍-解凍穩定性，因而在食品工業、化妝品、製藥、紡織、造紙等工業有特殊的用途。大米蛋白因其低過敏性和高營養性，越來越多的應用於嬰幼兒及肉製品等各種食品中。因此，大米澱粉和大米蛋白質的聯產開發具有極其重要的商業前景。
[0003]澱粉提取方法主要有鹼浸法和酶法。鹼浸法是大米先用稀鹼浸泡，浸泡後去掉稀鹼浸泡液，再加入新的鹼液溼磨，然後放入沉澱槽粒度分級，除去上部的澄清液，下部的澱粉乳液經離心脫水分離出澱粉。但鹼性條件下得到的澱粉結構易受損，蛋白質殘留較高。蛋白質含量過高的澱粉容易變質，蛋白質會和澱粉中轉化的葡萄糖發生非酶褐變。而且鹼浸法的生產周期長，成本高，易造成環境汙染。酶法是通過蛋白酶的作用使蛋白質水解，從而易於與澱粉分離，此法對大米澱粉沒有破壞性、生產成本低、無汙染。但現有複合酶法提取大米蛋白製取大米澱粉的過程中，由於大米澱粉顆粒小，而蛋白分子量較大，水解後一部分的蛋白的大片段與部分澱粉顆粒比重接近，在旋流分離時，澱粉和蛋白不能有效分離，為了降低澱粉中的蛋白含量，得到質量較好的大米澱粉，就要儘可能去除蛋白，分離的蛋白中就會夾帶一定量的澱粉，使得澱粉的提取率降低。
[0004]現有技術是側重澱粉或蛋白中的一種的純度和含量，難以同時兼顧二者的純度和含量。申請號為200610086357.1的專利申請公開了一種大米澱粉和大米蛋白的製備方法，該方法以各種大米為原料，經粉 碎、超微粉碎、鹼性蛋白酶酶解、離心分離，沉澱水洗乾燥得大米澱粉，澱粉中的蛋白含量 65%。申請號為201110090114.6的專利申請公開了一種酶法生產大米澱粉的方法，先用鹼性蛋白酶酶解反應，再用中性蛋白酶酶解反應，生產的大米澱粉，蛋白質含量小於0.35%，澱粉提取率大於90%。申請號為200610053024.9的專利申請公開了一種大米蛋白的生產方法，用澱粉酶酶解大米澱粉，得到大米蛋白。申請號為201210364513.1的專利申請公開了一種碎米酶法提取蛋白質加工工藝，是將碎米超微粉碎，再用澱粉酶和纖維素酶將澱粉和纖維素酶解，留下蛋白。申請號200310112702.0的專利申請公開了一種酶法生產米澱粉的技術，是在磨漿後加入P蛋白酶，澱粉得率達到55%。申請號201110142257.7的專利申請公開了一種高純度大米蛋白和高純度大米肽的製備方法，通過澱粉酶、纖維素酶和脂肪酶純化蛋白再進一步用複合蛋白酶和交替式酶解超濾歐聯技術將大米蛋白水解成肽。所用的複合蛋白酶是鹼性蛋白酶、胰酶和中性蛋白酶，得到的大米蛋白蛋白質含量超過 90%。
【發明內容】

[0005]本發明提供一種酶法聯產大米澱粉和大米蛋白工藝，該工藝能夠同時生產大米蛋白和大米澱粉，且得率均較高。
[0006]本發明的技術方案是:一種酶法聯產大米澱粉和大米蛋白工藝，包括:
(1)將大米粉碎成米眾;
(2)在步驟(1)的米漿中，加入蛋白酶進行酶解反應，離心酶解液，得到上清液和大米澱粉沉澱物；
(3)調節步驟(2)上清液pH值到大米蛋白的等電點，使上清液中的大米蛋白沉澱為大米蛋白沉澱物；
其特徵是:加入的蛋白酶為酸性蛋白酶和鹼性蛋白酶，先加入酸性蛋白酶，在該酸性蛋白酶的非變性條件下酶解大米蛋白，酶解後調PH值至中性滅酸性蛋白酶的酶活，離心去除上清液，沉澱中加入鹼性蛋白酶，在該鹼性蛋白酶的非變性條件下再酶解大米蛋白，酶解後升高溫度殺滅鹼性蛋白酶的酶活性。
[0007]上述大米澱粉沉澱物旋流洗滌後氣流乾燥；大米蛋白沉澱物洗滌後，濃縮並噴霧乾燥。
[0008]上述大米優選粉碎的同時用熱水洗滌；粉碎的方法優選均質。
[0009]所述酸性蛋白酶的酶解條件為溫度40_50°C，pH2.5-3.5，液固比7-9:1，E/S0.9-1.1%，時間 3_5h。
[0010]所述鹼性蛋白酶的酶解條件為溫度50-60°C，pH8.5-9，液固比7-9:1，E/S0.7-0.9%，時間 3-5h。
[0011]與現有技術相比，本發明的優勢在於:在酶解前用熱水洗滌大米，同時均質，可除掉米漿中的熱水可溶性澱粉，能避免在酶解過程中澱粉溶出影響大米蛋白產品的蛋白純度；酶解反應是先加入酸性蛋白酶，再加入鹼性蛋白酶，雖然在酸性蛋白酶的酶解反應過程中，大米蛋白的得率較低，但是該酸性蛋白酶的酶解反應為鹼性蛋白酶的進一步酶解反應提供了反應底物的結構基礎，即酸性蛋白酶分解了大米蛋白中的酸性亞基，使鹼性亞基暴露，當鹼性蛋白酶進行酶解反應時，能夠充分分解大米蛋白中的鹼性亞基。利用該方法可製得大米澱粉和大米蛋白兩種產品，且大米澱粉的得率在85%以上，蛋白雜質含量在0.31以下；大米蛋白的蛋白含量在70%以上，得率在5%以上。相比於其他大米澱粉和大米蛋白的生產方法，該方法的綜合效果明顯更好。
【具體實施方式】
[0012]實施例1:
將過100目篩之後的I千克大米粉，用5升50°C的熱水攪拌40min，均質，繼續攪拌20min，離心去掉上清液。將洗滌好的大米粉加入酸性蛋白酶，在45°C，ph3.0，液固比8:1，E/S 1.0%，酶解4h後調pH值至中性滅酶。離心去除上清液，加入鹼性蛋白酶，調整樣品溶液至550C，ph8.7，液固比8:1，E/S 0.8%，酶解4h，升溫至100°C滅酶，離心。上清液蛋白用等電點沉澱、離心、洗滌、濃縮並噴霧乾燥，得率為5%。下層澱粉用旋流洗滌，氣流乾燥，得率為85%，蛋白含量為0.31%。
[0013]實施例2:將過90目篩之後的I千克大米粉，用5升60°C的熱水攪拌30min，均質，繼續攪拌30min，離心去掉上清液。將洗滌好的大米粉加入酸性蛋白酶，在40°C，ph2.5，液固比9:1，E/S 1.0%，酶解5h後調pH值至中性滅酶。離心去除上清液，加入鹼性蛋白酶，調整樣品溶液至550C，ph8.5，液固比9:1，E/S 0.7%，酶解5h，升溫至100°C滅酶，離心。上清液蛋白用等電點沉澱、離心、洗滌、濃縮並噴霧乾燥，得率為5%。下層澱粉用旋流洗滌，氣流乾燥，得率為87%，蛋白含量為0.35%。
[0014]實施例3:
將過100目篩之後的I千克大米粉，用5升40°C的熱水攪拌40min，均質，繼續攪拌20min，離心去掉上清液。將洗滌好的大米粉酸性蛋白酶50°C，ph3.5，液固比7:1，E/S
1.0%，酶解3h後調pH值至中性滅酶。離心去除上清液，加入鹼性蛋白酶，調整樣品溶液至60 °C, ph9.0，液固比8:1，E/S 0.9%，酶解3h，升溫至100°C滅酶，離心。上清液蛋白用等電點沉澱、離心、洗滌、濃縮並噴霧乾燥，得率為4.9%。下層澱粉用旋流洗滌，氣流乾燥，得率為86%，蛋白含量為0.38%。
[0015]上述實施例中大米蛋白或大米澱粉的得率的計算方法如下:
(大米蛋白或大米澱粉)得率％ =X100%。

大米粉質裡`
【權利要求】
1.一種酶法聯產大米澱粉和大米蛋白工藝，包括: (1)將大米粉碎成米眾; (2)在步驟(1)的米漿中，加入蛋白酶進行酶解反應，離心酶解液，得到上清液和大米澱粉沉澱物； (3)調節步驟(2)上清液pH值到大米蛋白的等電點，使上清液中的大米蛋白沉澱，得到大米蛋白沉澱物； 其特徵是:加入的蛋白酶為酸性蛋白酶和鹼性蛋白酶，先加入所述酸性蛋白酶，在所述酸性蛋白酶的非變性條件下酶解大米蛋白，酶解後調整pH值至中性，殺滅所述酸性蛋白酶的活性，離心除去上清液，沉澱中加入所述鹼性蛋白酶，在所述鹼性蛋白酶的非變性條件下再酶解所述大米蛋白，酶解後升高溫度殺滅所述鹼性蛋白酶的酶活性。
2.根據權利要求1所述的酶法聯產大米澱粉和大米蛋白工藝，其特徵是:所述大米澱粉沉澱物旋流洗滌後氣流乾燥。
3.根據權利要求1所述的酶法聯產大米澱粉和大米蛋白工藝，其特徵是:所述大米蛋白沉澱物洗滌後濃縮並噴霧乾燥。
4.根據權利要求1所述的酶法聯產大米澱粉和大米蛋白工藝，其特徵是:所述大米在粉碎的同時用熱水洗滌。
5.根據權利要求4所述的酶法聯產大米澱粉和大米蛋白工藝，其特徵是:所述大米粉碎方法為均質。`
6.根據權利要求1所述的酶法聯產大米澱粉和大米蛋白工藝，其特徵是:所述酸性蛋白酶在溫度40-50°C，pH2.5-3.5，液固比7-9:1，E/S 0.9-1.1%的條件下酶解3-5小時。
7.根據權利要求1所述的酶法聯產大米澱粉和大米蛋白工藝，其特徵是:所述鹼性蛋白酶在溫度50-60°C, pH8.5-9，液固比7-9:1，E/S 0.7-0.9%的條件下酶解3-5小時。
【文檔編號】C12P21/06GK103497986SQ201310467064
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月10日 優先權日:2013年10月10日
【發明者】易翠平, 高文明 申請人:長沙理工大學