一种提取和改性米糠蛋白的方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种提取和改性米糠蛋白的方法，属于蛋白领域。
【背景技术】
[0002]米糠是稻谷加工的副产品，是稻谷脱壳后依附在糙米上的表面层。它是由外果皮中果皮、交联层、种皮及糊粉层组成的，其质量占稻谷粒质量的5?5.5%，米糠中，蛋白质含量12?18%，脂肪16?20%，矿物质12%，膳食纤维14%，碳水化合物总量50%。在米糠的组成成分中，蛋白的含量大约为12?18%。米糠蛋白具有独一无二的营养与保健特性。其营养成分比较平衡，具有更高的蛋白质效价(PER) 1.6?1.9，可以与酪蛋白的蛋白质效价2.5相媲美，米糠蛋白也有很高的消化率。另外，该蛋白也是一种低过敏性蛋白，非常适合婴幼儿与一些需要特殊膳食的人群。除此之外，米糠蛋白还具有抗癌的活性。对于许多具有健康意识的消费者而言，米糠蛋白产品已经受到越来越多的关注，并且形成新的蛋白产品来满足人们需要。
[0003]尽管米糠蛋白具有优良的营养特性，但是米糠蛋白产品很难商业化生产，其原因包括:1)很难得到很高的纯度，米糠蛋白由四种蛋白溶解性差异很大的蛋白组成，单纯用一种溶剂很难得到很高的纯度;2)大米蛋白之间有较强的聚合和大量二硫键，溶解性很差;3)米糠中含较高的植酸盐(10%)和纤维素、半纤维素(23%)，这两种组分使其难以与其它组分分离。4)脱脂米糠残留的油脂会导致米糠产品的酸败，原料不易保存。国外对米糠蛋白提取的研究起源于上个世纪60年代。主要的提取方法包括传统的碱法提取、物理提取与酶法提取以及以上几种提取方法的综合利用。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题:针对不仅要获得高提取率的米糠蛋白常采用较高浓度的碱液，容易导致蛋白发生变性、营养价值的损失、生成一些有害的物质，并且米糠中的蛋白质具有难溶解和不易分离，过度的水解使得蛋白产品均含有苦味的问题，提供了一种利用α-淀粉酶对米糠进行酶解获得米糠蛋白，并用对蛋白进行乙酰化和加入风味蛋白酶改性的方法，本发明利用酶解法可以提高蛋白的提取率，乙酰化改性提高了米糠蛋白的溶解性，加入风味蛋白酶则能够解决蛋白水解产品的苦味问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)先称取10?15g的脱脂米糖，加入到粉碎机中粉碎、过筛得180?220目的粉末，将脱脂米糠粉末按固液比1: 2向其中加入蒸馏水，得悬浊液，向其中滴加质量分数15?20%的氢氧化钠溶液，调节pH值为8?9，之后再加入总质量0.7?0.9%的α-淀粉酶，在35?38°C温度下搅拌，搅拌混合20?30min后升高温度倒60?70°C，保持此温度下进行酶解30?40min，酶解结束后，降低温度到25?35°C ；
(2)将上述酶解后的混合液用超声波脉冲处理，超声波功率为800?1000W，脉冲处理60?10min，将处理后酶解液进行高压灭酶，在80?100°C下进行灭酶15?20min，将灭酶后的混合液加入离心分离机中，在2000?3000r/min转速下进行离心分离；
(3)将离心得到的沉淀物按固液比1:3加入质量分数30%氢氧化钠溶液，在60?65°C下浸提I?2h，将得到的上清液滴加质量分数40%盐酸调节pH为3?4，当沉淀完全析出后，再进行离心分离，取沉淀物，将沉淀物与浸提后的沉淀混合，用清水洗涤2?3次后抽滤，将得到的沉淀物进行真空冷冻干燥，干燥至固体含水率5?7%，得米糠蛋白。
[0006]具体改性步骤为:
(1)取3?5g制得的米糠蛋白于烧杯中，向杯中加入20?25mL蒸馈水，制成蛋白质悬浮液，用浓度为0.4mol/L的氢氧化钠溶液调节的pH值为7.8?8，调节之后再滴加乙酸酐溶液，滴加的量为米糠蛋白悬浮液的5?9%，放入30?35°C的水浴中，在搅拌的条件下进行乙酰化反应，搅拌2?3h后停止反应；
(2)将反应后的混合液中加入2?3风味蛋白酶，在室温下用磁力搅拌器搅拌I?2h，搅拌后放在-5°C的冰箱中静置4?6h，静置取出后立即离心分离，将分离得到的沉淀物用蒸馏水清洗2?3次，清洗后放入真空低温干燥机中干燥40?50min，最后用蛋白粉碎机中粉碎成300?400目的粉末，即可。
[0007]本发明的应用方法:将本发明制得的改性米糠蛋白可以作为营养补充剂，还可作为风味和功能增强剂、抗褐变和抗氧化剂应用在蛋白饮料、焙烤制品、果蔬制品及汤类等调味品中，可感好，而且营养更容易被人体吸收；乙酰化改性后米糠蛋白比没有改性的米糠蛋白的氮溶解性提高20?25%。
[0008]本发明的有益效果是:
(1)本发明利用酶解法可以提高蛋白的提取率，与碱提取法要提高15?20%;
(2)本发明用乙酰化改性可以提高了米糠蛋白的溶解性，加入风味蛋白酶则能够解决水解后蛋白产品的苦味问题。
【具体实施方式】
[0009]首先称取10?15g的脱脂米糠，加入到粉碎机中粉碎、过筛得180?220目的粉末，将脱脂米糠粉末按固液比1:2向其中加入蒸馏水，得悬浊液，向其中滴加质量分数15?20%的氢氧化钠溶液，调节pH值为8?9，之后再加入总质量0.7?0.9%的α-淀粉酶，在35?38°C温度下搅拌，搅拌混合20?30min后升高温度倒60?70°C，保持此温度下进行酶解30?40min，酶解结束后，降低温度到25?35°C;将酶解后的混合液用超声波脉冲处理，超声波功率为800?1000W，脉冲处理60?lOOmin，将处理后酶解液进行高压灭酶，在80?100°C下进行灭酶15?20min，将灭酶后的混合液加入离心分离机中，在2000?3000r/min转速下进行离心分离;将离心得到的沉淀物按固液比I: 3加入质量分数30%氢氧化钠溶液，在60?65°C下浸提I?2h，将得到的上清液滴加质量分数40%盐酸调节pH为3?4，当沉淀完全析出后，再进行离心分离，取沉淀物，将沉淀物与浸提后的沉淀混合，用清水洗涤2?3次后抽滤，将得到的沉淀物进行真空冷冻干燥，干燥至固体含水率5?7%，得米糠蛋白。
[0010]具体改性步骤为:
取3?5g制得的米糠蛋白于烧杯中，向杯中加入20?25mL蒸馈水，制成蛋白质悬浮液，用浓度为0.4mol/L的氢氧化钠溶液调节的pH值为7.8?8，调节之后再滴加乙酸酐溶液，滴加的量为米糠蛋白悬浮液的5?9%，放入30?35°C的水浴中，在搅拌的条件下进行乙酰化反应，搅拌2?3h后停止反应;将反应后的混合液中加入2?3风味蛋白酶，在室温下用磁力搅拌器搅拌I?2h，搅拌后放在-5°C的冰箱中静置4?6h，静置取出后立即离心分离，将分离得到的沉淀物用蒸馏水清洗2?3次，清洗后放入真空低温干燥机中干燥40?50min，最后用蛋白粉碎机中粉碎成300?400目的粉末，即可。
[0011]实例I
首先称取1g的脱脂米糖，加入到粉碎机中粉碎、过筛得180目的粉末，将脱脂米糖粉末按固液比1:2向其中加入蒸馏水，得悬浊液，向其中滴加质量分数15%的氢氧化钠溶液，调节pH值为8，之后再加入总质量0.7%的α-淀粉酶，在35°C温度下搅拌，搅拌混合20min后升高温度倒60°C，保持此温度下进行酶解30min，酶解结束后，降低温度到25°C;将酶解后的混合液用超声波脉冲处理，超声波功率为800W，脉冲处理60min，将处理后酶解液进行高压灭酶，在80°C下进行灭酶15min，将灭酶后的混合液加入离心分离机中，在2000r/min转速下进行离心分离;将离心得到的沉淀物按固液比1:3加入质量分数30%氢氧化钠溶液，在60°C下浸提lh，将得到的上清液滴加质量分数40%盐酸调节pH为3，当沉淀完全析出后，再进行离心分离，取沉淀物，将沉淀物与浸提后的沉淀混合，用清水洗涤2次后抽滤，将得到的沉淀物进行真空冷冻干燥，干燥至固体含水率5%，得米糠蛋白。