利用水力空化技術從米渣中提取大米蛋白的方法
2023-09-14 17:21:10
利用水力空化技術從米渣中提取大米蛋白的方法
【專利摘要】本發明涉及一種利用水力空化技術從米渣中提取大米蛋白的方法，包括以下步驟：取含水量＜10%的幹米渣，加入一定量的熱水得米渣漿，然後通過水力空化裝置進行預處理；再分別加入一定量的諾維信α-澱粉酶及諾維信複合植物水解酶ViscozymeL，通過水力空化裝置循環處理；處理結束後升溫至80~95℃過濾得大米蛋白濾餅；濾餅經熱水洗滌、過濾、乾燥、粉碎得到大米蛋白。本發明利用水力空化可以破碎米渣顆粒、釋放出雜質，同時加快酶促反應速率，製備得到的大豆蛋白純度可達到85%以上。
【專利說明】利用水力空化技術從米渣中提取大米蛋白的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種大米蛋白的提取方法，特別涉及一種利用水力空化技術從米渣中提取大米蛋白的方法。
【背景技術】
[0002]米渣是以大米為原料生產澱粉糖的副產物，米渣保留了大米中的大部分蛋白質，是製備大米蛋白的好原料。但是由於澱粉糖生產過程中的高溫液化處理，使得米渣中的蛋白質發生了變性作用，並且這些蛋白質通常被外層的澱粉、糊精和寡聚糖緊密包裹，導致大米蛋白很難被有效的提取出來。
[0003]目前，提取大米蛋白的方法主要有鹼溶酸沉法、蛋白酶法和澱粉酶除雜法等。其中鹼溶酸沉法利用了蛋白質鹼溶酸沉的原理將大米蛋白提取出來，但該工藝因使用較高濃度的鹼溶液而促使蛋白質中的賴氨酸與丙氨酸、胱氨酸發生縮合反應，生成有毒的化合物，同時也會降低賴氨酸的營養價值；另外，此法蛋白質回收率比較低。蛋白酶法是通過蛋白酶將米渣中的蛋白質水解成可溶解的小分子物質，來實現大米蛋白的提取，此法得到的產品溶解性好，但是回收率也較低。澱粉酶除雜法是採用澱粉酶將米渣中殘留的澱粉和糊精除去，以提高蛋白質的含量，但現有的技術生產效率較低、且產品的蛋白含量很難超過80%。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是:提供一種利用水力空化技術從米渣中提取大米蛋白的方法，該方法生產效率高，蛋白質收率高，產品中蛋白質含量可達到85%以上。
[0005]解決上述技術問題的技術方案是:一種利用水力空化技術從米渣中提取大米蛋白的方法，包括以下步驟:取含水量< 10%的幹米渣，加入幹米渣質量3?10倍溫度為5(T55°C的熱水得米渣漿，然後通過水力空化裝置進行預處理，處理條件為:料液溫度45飛5°C、出口壓力0.2-0.4MPa、循環2飛次；再加入幹米渣質量0.5-1.0%。的諾維信α -澱粉酶，調節pH至5.8-6.2，然後將米渣漿在溫度55?60°C、出口壓力0.1-0.2MPa的條件下，通過水力空化裝置循環處理2、次；再加入幹米洛質量0.1-0.4%的諾維信複合植物水解酶ViscozymeL，調節pH至4.8-5.2，然後將米渣漿在溫度55?60°C、出口壓力0.1-0.2MPa的條件下，通過水力空化裝置循環處理2飛次；升溫至8(T95°C後過濾得大米蛋白濾餅；大米蛋白濾餅經熱水洗滌、過濾、乾燥、粉碎得到大米蛋白；所述的諾維信α-澱粉酶是中溫480L型，活性為450-500KNU/g，所述的諾維信複合植物水解酶Viscozyme L的活性為80_120FBG/g。
[0006]所述的水力空化裝置包括帶有攪拌器的高位循環罐、渦流泵和換熱器，所述的高位循環罐、渦流泵和換熱器依次通過管道連通，所述的換熱器又與高位循環罐通過管道連通，所述的出口壓力是指渦流泵出口壓力。
[0007]所述的高位循環罐與渦流泵之間的管道上設置有進料調節閥，所述的渦流泵與換熱器之間的管道上設置有壓力表和出料調節閥，所述的換熱器與高位循環罐之間的管道上設置有出料三通閥。[0008]所述的米渣漿經水力空化處理結束後，採用噴射器升溫至8(T95°C。
[0009]水力空化是一種強化生化過程的新技術，其原理是利用流體中的氣泡在潰滅的瞬間產生局部瞬時高溫和高壓、強烈的衝擊波和微射流等空化效應來誘導和強化生物大分子物理、化學和結構性質的變化。本發明利用水力空化技術從米渣中提取大米蛋白，主要技術原理包括:(I)利用水力空化對米渣進行預處理，使米渣顆粒變小，同時破壞米渣中的蛋白質與澱粉、糊精和寡聚糖形成的包裹體，將除蛋白質以外的雜質充分釋放出來，提高後續的酶法除雜效果；(2)利用水利空化輔助酶法水解,增大酶與底物的相互作用機率,從而加快酶促反應速率。
[0010]本發明是基於現有的澱粉酶除雜工藝，引入水力空化技術使得米渣顆粒變小、破壞米渣中的蛋白質與澱粉、糊精和寡聚糖形成的包裹體，同時促進酶解反應的進行；另外還將含有阿拉伯聚糖酶、纖維素酶、β -葡聚糖酶、半纖維素酶和木聚糖酶等的複合植物水解酶用在除雜過程中，以進一步除去非澱粉雜質。該技術生產效率高、蛋白質收率高、產品中蛋白質含量可達到85%以上。
[0011]下面，結合附圖和實施例對本發明之利用水力空化技術從米渣中提取大米蛋白的方法的技術特徵作進一步的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1:本發明之水力空化裝置結構示意圖。
[0013]圖中:1-高位循環罐、11-攪拌器、2-進料調節閥、3-渦流泵、4-壓力表、5-出料調節閥、6-換熱器、7-出料三通閥。
【具體實施方式】
[0014]實施例1:一種利用水力空化技術從米渣中提取大米蛋白的方法，包括以下步驟: 取含水量< 10%的幹米渣1kg，加入幹米渣質量5倍溫度為5(T55°C的熱水得米渣漿，
然後放入配備尼可尼渦流泵(功率0.4kw、流量1.0m3A)的水力空化裝置中於0.3MPa下預處理15min,使米洛顆粒變小、破壞其中蛋白質與澱粉、糊精和寡聚糖形成的包裹體。
[0015]所述的水力空化裝置的具體結構為:包括帶有攪拌器11的高位循環罐1、渦流泵3和板式換熱器6，所述的高位循環罐、渦流泵和換熱器依次通過管道連通，所述的換熱器又與高位循環罐通過管道連通；所述的高位循環罐與渦流泵之間的管道上設置有進料調節閥2，渦流泵與換熱器之間的管道上設置有壓力表4和出料調節閥5，換熱器與高位循環罐之間的管道上設置有出料三通閥7。料液(米渣漿)通過渦流泵的作用在系統中循環，溫度通過板式換熱器6控制。
[0016]所述的米渣漿先放入高位循環罐I中，再啟動渦流泵3進行水力空化處理，然後又返回高位循環罐I中，循環處理15min (大約循環5次)，處理過程中，渦流泵3出口的壓力控制在0.3MPa，料液溫度50°C。
[0017]水力空化預處理結束後，再加入幹米渣質量1.0Xf5(Ig)的諾維信α-澱粉酶(中溫480L型，活性為480KNU/g)酶解以去除澱粉、糊精，用食品級純鹼(Na2CO3)調節pH至6.0，在溫度55°C、渦流泵出口壓力0.1MPa下循環處理15min (大約循環5次);再加入幹米渣質量0.4% (4g)的諾維信複合植物水解酶Viscozyme L (活性為100FBG/g，)酶解以去除非澱粉的糖類，用食品級鹽酸(HCl)調節pH至5.0，在溫度55°C、渦流泵出口壓力0.1MPa下循環處理15min (大約循環5次)；用噴射器升溫至95°C後經板框過濾、洗滌、過濾、乾燥、粉碎，所得大米蛋白含量為85%以上。
[0018]本實施例中板式換熱器和噴射器的熱源是蒸汽。
[0019]作為本實施例的一種變換，還可以採用其他結構形式的水力空化裝置，只要能夠使物料在其中形成渦流產生水力空化效應即可。
【權利要求】
1.一種利用水力空化技術從米渣中提取大米蛋白的方法，其特徵在於:包括以下步驟:取含水量< 10%的幹米渣，加入幹米渣質量3?10倍溫度為5(T55°C的熱水得米渣漿，然後通過水力空化裝置進行預處理，處理條件為:料液溫度45飛5°C、出口壓力0.2-0.4MPa、循環2飛次；再加入幹米渣質量0.5-1.0%。的諾維信α -澱粉酶，調節pH至5.8-6.2，然後將米渣漿在溫度55飛(TC、出口壓力0.1-0.2MPa的條件下，通過水力空化裝置循環處理2、次；再加入幹米洛質量0.1-0.4%的諾維信複合植物水解酶Viscozyme L,調節pH至4.8-5.2，然後將米渣漿在溫度55?60°C、出口壓力0.1-0.2MPa的條件下，通過水力空化裝置循環處理2飛次；升溫至8(T95°C後過濾得大米蛋白濾餅；大米蛋白濾餅經熱水洗滌、過濾、乾燥、粉碎得到大米蛋白；所述的諾維信α-澱粉酶是中溫480L型，活性為450-500KNU/g，所述的諾維信複合植物水解酶Viscozyme L的活性為80_120FBG/g。
2.根據權利要求1所述的利用水力空化技術從米渣中提取大米蛋白的方法，其特徵在於:所述的水力空化裝置包括帶有攪拌器(11)的高位循環罐(I)、渦流泵(3)和換熱器(6)，所述的高位循環罐、渦流泵和換熱器依次通過管道連通，所述的換熱器又與高位循環罐通過管道連通，所述的出口壓力是指渦流泵出口壓力。
3.根據權利要求2所述的利用水力空化技術從米渣中提取大米蛋白的方法，其特徵在於:所述的高位循環罐與渦流泵之間的管道上設置有進料調節閥(2)，所述的渦流泵與換熱器之間的管道上設置有壓力表(4)和出料調節閥(5)，所述的換熱器與高位循環罐之間的管道上設置有出料三通閥(7 )。
4.根據權利要求1、2或3所述的利用水力空化技術從米渣中提取大米蛋白的方法，其特徵在於:所述的米渣漿經水力空化處理結束後，採用噴射器升溫至8(T95°C。
【文檔編號】A23J1/12GK103636917SQ201310694833
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】任仙娥, 楊鋒, 黃永春, 黃瓊 申請人:廣西科技大學