一種大米蛋白的水解工藝的製作方法

2023-10-31 11:48:17

專利名稱：一種大米蛋白的水解工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種大米蛋白的水解工藝。
背景技術：
大米是世界上的主要糧食之一，全世界一半以上、我國三分之二以上的人口以大米為主食。因此，大米蛋白是人們膳食中重要的蛋白來源。我國稻穀種植面積很大，每年的稻穀產量有1800億公斤左右。這些稻穀加工成的大米除了食用外，還作為味精發酵和澱粉糖生產的原料。在這些加工環節中產生了大量的副產品米糠和米渣。米糠含有豐富的營養物質，其中蛋白質的含量約12%，脫脂米糠中蛋白質的含量可高達18%。米渣中蛋白質的含量在40%以上，俗稱大米蛋白粉和大米濃縮蛋白(RPC)，它們都是寶貴的蛋白質資源。酶法改性是一種有前途的改性方法，對酶法改性的研究主要體現在酶製劑的選擇、工藝條件的改變和功能性質的提高等方面。酶的種類對合成類蛋白反應有顯著影響。目前合成類蛋白反應的反應用酶主要有胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等，在大多數情況下，採用胃蛋白酶催化合成類蛋白反應的產率最高。其原因可能是胃蛋白酶的最適水解pH為2.0，而合成最佳pH通常在5.0、7.0，在合成的pH範圍內，胃蛋白酶的水解作用比其他蛋白酶的小(慕永利和安廣傑，2006)。合成類蛋白反應的產率還受水解過程中蛋白酶種類的影響。當水解和合成過程中使用同一種酶時，合成類蛋白的產率相對較高，因為蛋白中易水解的鍵已經在水解過程中被切斷，所以在合成過程中受水解作用的影響較小。如果水解和合成階段選擇不同的酶，則在合成階段中可能水解作用的影響相對較大。另外，合成類蛋白反應中可以直接添加蛋白酶也可以添加固定化的蛋白酶，不過有研究表明，兩種形式添加的蛋白酶會導致類蛋白的理化性質有所不同，主要表現在胺基酸組成不同，從而導致其分子量、等電點不同(Pallavicini et al., 1983)。為了綜合提高大米蛋白的溶解度、消化吸收率、乳化性、起泡性以及生物活性，本發明選用多種酶製劑協同水解，多種水解工藝聯合處理的方法對大米蛋白進行改性，通過放大實驗研究，工業化生產飼用大米水解蛋白，進一步開發大米蛋白的市場潛力，擴大其在食品工業範圍內的應用。

發明內容
本發明的目的是提供一種大米蛋白的水解工藝。本發明採用的技術方案是:
一種大米蛋白的水解工藝，包括以下步驟:
a、把10000kg水加入到反應釜中，加熱到50-65°C，稱取大米蛋白，大米蛋白和水重量比1: 15-2.5，先按 大米蛋白重量0.05-0.1%比例加入植物蛋白水解酶，攪拌均勻後再向反應釜中加入大米蛋白，向反應體系中加鹼，調節體系的pH 9-10.0，反應5-25 min後停止加鹼；b、當調節體系的pH值在8.5-9.0時，向調節體系中按照大米蛋白重量0.05-0.3%比例加入鹼性蛋白酶，在溫度40-65°C，水解30-80 min ；
C、當調節體系的pH值在7.5-8.0時，向調節體系中按照大米蛋白重量0.08-0.5%比例加入複合酶製劑，在溫度25-60°C，水解1-6 h ；
d、水解後,對酶解液進行滅酶,滅酶條件為90-100°C保持5-10 min，滅酶後將酶解液冷卻至常溫，然後過濾，最後將濾液在進風溫度120-150°C，出風溫度65-90°C，均質壓力20-35 MPa條件下進行噴霧乾燥，成品粒度控制在80-120目之間。優選的,所述的複合酶製劑由大豆多肽水解酶、木瓜蛋白酶和風味蛋白酶組成,所述大豆多肽水解酶、木瓜蛋白酶和風味蛋白酶以1: 0.9-2.1: 0.05-0.25的重量比復配而成。優選的，所述的步驟a中調節體系pH值所用的鹼為氫氧化鈉、氫氧化鉀或磷酸氫二鈉，濃度為1-4 mol/L0優選的，所述步驟d中過濾用80-100目的濾網除去未反應的大米蛋白顆粒。本發明的優點是:採用多種酶製劑協同水解、多種水解工藝聯合處理的方法，充分結合大米蛋白的蛋白結構、蛋白酶的酶切位點、動物營養吸收等特點，生產工藝簡單，周期短，不產生工業「三廢」，綠色環保。作為無抗原的優質植物蛋白來源，該水溶性大米功能蛋白具有以下優點蛋白質消化率可達95%，可以替代動物蛋白，保護腸道絨毛，改善斷乳後仔豬的消化能力，促進腸道上皮細胞的再生和減少腹瀉，增強機體消化系統的免疫力，易吸收:本發明產品基本是分子量在1000-8000道爾頓的小肽，實驗證明，小分子肽不需要消化，能以完整的形式直接被小腸吸收，吸收率可達 到95%-100%，有特殊的風味(風味蛋白、胺基酸和少量脂類)，對幼畜具有良好的誘食效果。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述。圖1為本發明產品的分子量分布圖。
具體實施例方式為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例和附圖對本發明作進一步詳述，該實施例僅用於解釋本發明，並不構成對本發明保護範圍的限定。實施例1
一種大米蛋白的水解工藝，包括以下步驟:
a、把10000kg水加入到反應釜中，加熱到50°C，先加入0.5kg的植物蛋白水解酶，攪拌均勻後再向反應釜中加入IOOOkg大米蛋白，向反應體系中加入濃度為lmol/L的氫氧化鈉，調節體系的PH 9.5，反應15min後停止加濃度為lmol/L的氫氧化鈉；
b、當調節體系的pH值在8.5時，向調節體系中加入0.6kg的鹼性蛋白酶，在溫度50°C，水解60min ；
c、當調節體系的pH值在8.0時，向調節體系中加入1.4kg的複合酶製劑，在溫度60°C，水解3h ；d、水解後,對酶解液進行滅酶,滅酶條件為95°C保持5 min,滅酶後將酶解液冷卻至常溫，然後用100目的濾網過濾除去未反應的大米蛋白顆粒，最後將濾液在進風溫度130°C，出風溫度65°C，均質壓力20MPa條件下進行噴霧乾燥，成品粒度控制在80-120目之間。上述所說的複合酶製劑由大豆多肽水解酶、木瓜蛋白酶和風味蛋白酶組成,大豆多肽水解酶、木瓜蛋白酶和風味蛋白酶以1: 0.9-2.1: 0.05-0.25的重量比復配而成。實施例2
一種大米蛋白的水解工藝，包括以下步驟:
a、把10000kg水加入到反應釜中，加熱到60°C，先加入0.7kg的植物蛋白水解酶，攪拌均勻後再向反應釜中加入IOOOkg大米蛋白，向反應體系中加入濃度為2mol/L的氫氧化鉀，調節體系的pH 10,反應20min後停止加濃度為2mol/L的氫氧化鉀；
b、當調節體系的pH值在9.0時，向調節體系中加入1.2kg的鹼性蛋白酶，在溫度55°C，水解30min ；
C、當調節體系的pH值在8.0時，向調節體系中加入0.8kg的複合酶製劑，在溫度60°C，水解4h ；
d、水解後,對酶解液進行滅酶,滅酶條件為95°C保持5 min,滅酶後將酶解液冷卻至常溫，然後用100目的濾網過濾除去未反應的大米蛋白顆粒，最後將濾液在進風溫度140°C，出風溫度70°C，均質壓力30MPa條件下進行噴霧乾燥，成品粒度控制在80-120目之間。上述所說的複合酶製劑由大豆多肽水解酶、木瓜蛋白酶和風味蛋白酶組成，大豆多肽水解酶、木瓜蛋白酶和風味蛋白酶以1: 0.9-2.1: 0.05-0.25的重量比復配而成。實施例3·
一種大米蛋白的水解工藝，包括以下步驟:
a、把10000kg水加入到反應釜中，加熱到55°C，先加入0.9kg的植物蛋白水解酶，攪拌均勻後再向反應釜中加入IOOOkg大米蛋白，向反應體系中加入濃度為4mol/L的磷酸氫二鈉，調節體系的pH 9,反應25min後停止加濃度為4mol/L的磷酸氫二鈉；
b、當調節體系的pH值在8.5時，向調節體系中加入1.6kg的鹼性蛋白酶，在溫度50°C，水解60min ；
C、當調節體系的pH值在7.5時，向調節體系中加入0.9kg的複合酶製劑，在溫度60°C，水解3h ；
d、水解後,對酶解液進行滅酶,滅酶條件為100°C保持5 min，滅酶後將酶解液冷卻至常溫，然後用100目的濾網過濾除去未反應的大米蛋白顆粒，最後將濾液在進風溫度150°C，出風溫度80°C，均質壓力25MPa條件下進行噴霧乾燥，成品粒度控制在80-120目之間。上述所說的複合酶製劑由大豆多肽水解酶、木瓜蛋白酶和風味蛋白酶組成，大豆多肽水解酶、木瓜蛋白酶和風味蛋白酶以1: 0.9-2.1: 0.05-0.25的重量比復配而成。本發明的優點是:採用多種酶製劑協同水解、多種水解工藝聯合處理的方法，充分結合大米蛋白的蛋白結構、蛋白酶的酶切位點、動物營養吸收等特點，生產工藝簡單，周期短，不產生工業「三廢」，綠色環保。作為無抗原的優質植物蛋白來源，該水溶性大米功能蛋白具有以下優點蛋白質消化率可達95%，可以替代動物蛋白，保護腸道絨毛，改善斷乳後仔豬的消化能力，促進腸道上皮細胞的再生和減少腹瀉，增強機體消化系統的免疫力，易吸收:本發明產品基本是分子量在1000-8000道爾頓的小肽，實驗證明，小分子肽不需要消化，能以完整的形式直接被小腸吸收，吸收率可達到95%-100%，有特殊的風味(風味蛋白、胺基酸和少量脂類)，對幼畜具有良好的誘食效果。表I本發明產品肽分子量分布
權利要求
1.一種大米蛋白的水解工藝，其特徵在於包括以下步驟 a、把IOOOOkg水加入到反應釜中，加熱到50-65°C，稱取大米蛋白，大米蛋白和水重量比I: 15-2. 5，先按大米蛋白重量0. 05-0. 1%比例加入植物蛋白水解酶，攪拌均勻後再向反應釜中加入大米蛋白，向反應體系中加鹼，調節體系的pH 9-10.0，反應5-25 min後停止加鹼； b、當調節體系的pH值在8.5-9. 0時，向調節體系中按照大米蛋白重量0. 05-0. 3%比例加入鹼性蛋白酶，在溫度40-65°C，水解30-80 min ； C、當調節體系的pH值在7. 5-8. 0時，向調節體系中按照大米蛋白重量0. 08-0. 5%比例加入複合酶製劑，在溫度25-60°C，水解1-6 h ； d、水解後,對酶解液進行滅酶,滅酶條件為90-100°C保持5-10 min，滅酶後將酶解液冷卻至常溫，然後過濾，最後將濾液在進風溫度120-150°C，出風溫度65-90°C，均質壓力20-35 MPa條件下進行噴霧乾燥，成品粒度控制在80-120目之間。
2.根據權利要求I所述的一種大米蛋白的水解工藝，其特徵在於所述的複合酶製劑由大豆多肽水解酶、木瓜蛋白酶和風味蛋白酶組成,所述大豆多肽水解酶、木瓜蛋白酶和風味蛋白酶以I: 0. 9-2. I: 0.05-0. 25的重量比復配而成。
3.根據權利要求I所述的一種大米蛋白的水解工藝，其特徵在於所述的步驟a中調節體系pH值所用的鹼為氫氧化鈉、氫氧化鉀或磷酸氫二鈉,濃度為1-4 mol/Lo
4.根據權利要求I所述的一種大米蛋白的水解工藝，其特徵在於所述步驟d中過濾用80-100目的濾網除去未反應的大米蛋白顆粒。
全文摘要
本發明公開了一種大米蛋白的水解工藝，其特徵在於包括以下步驟把10000kg水加入到反應釜中，加熱到50-65℃，加入植物蛋白水解酶，攪拌均勻後再向反應釜中加入大米蛋白，向反應體系中加鹼，調節體系的pH9-10.0，反應5-25min後停止加鹼；水解後，對酶解液進行滅酶，滅酶條件為90-100℃保持5-10min，滅酶後將酶解液冷卻至常溫，然後過濾，最後將濾液進行噴霧乾燥。本發明的優點是採用多種酶製劑協同水解、多種水解工藝聯合處理的方法，充分結合大米蛋白的蛋白結構、蛋白酶的酶切位點、動物營養吸收等特點，生產工藝簡單，周期短，不產生工業「三廢」，綠色環保。
文檔編號A23K1/16GK103250871SQ20131019151
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月22日 優先權日2013年5月22日
發明者唐波, 仝志勇, 陳玉和 申請人:江蘇聯海生物科技有限公司