一种高纯度易溶解水解大米蛋白的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种大米蛋白的生产方法，特别是酶法水解大米蛋白，获得高纯度易溶解大米蛋白的生产方法。
【背景技术】
[0002]大米蛋白的生物价(B.V.)和蛋白价(P.V.)在各种粮食蛋白中均居首位，大米中的蛋白质它含有人体所需的全部氨基酸，具有高营养、低过敏性、风味温和、不会引起肠胃胀气等独特性质。大米又是唯一可以免于过敏实验的谷物，美国的临床研究表明，大约700个遗传性过敏症的病例中只有不到I %的高度过敏性病人会对大米蛋白过敏，儿科也鲜有报道对大米蛋白过敏的案例。所以，大米蛋白是国际公认的优质食品蛋白质，尤其适合用于保健品和婴幼儿食品中，其在食品市场的发展具有良好的前景。
[0003]米渣是大米提取糖浆后的残留物，是大米制糖工业化生产后的副产品，米渣中蛋白质含量高达35%_40%，远远高于大米中蛋白质含量7%_8%。米渣中的大米蛋白经历了长时间的高温液化和淀粉酶水解，分子之间产生交联，蛋白质与还原糖以N-糖肽键发生结合，生成的深暗色色素使米渣在外观上呈暗黄色，淀粉部分降解，以极限糊精的形式包裹大米蛋白。因此，米渣中大米蛋白溶解度大大降低并失去与之相关的某些功能性质，限制了其在食品中的应用，国内主要将米渣简单处理后作为动物饲料，其附加值极低。
[0004]经过检索:
[0005]CN201110090550.3公开了一种高纯度大米蛋白的制备方法，包括调浆和磨浆、脱脂、糖化酶酶解、分离洗涤和灭酶灭菌等步骤。
[0006]CN201110081635.5公开了一种大米渣蛋白的提取方法，采用碱提酸沉的方法对米渣进行处理。
[0007]CN200910043181.5公开了一种复合酶制备米渣蛋白的方法，其中使用纤维素酶和淀粉酶对米渣原料进行处理。
[0008]CN200810163917.8公开了一种利用米渣蛋白制取米蛋白多肽的方法，碱浸泡和碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶联合水解的方式对米渣原料进行处理。
[0009]CN2012100390075公开了一种用米渣制备高纯度大米蛋白的方法。
[0010]陈季旺等人(大米肽的酶法制备工艺及其特性的研究[J].农业工程学报，2006，22
(6):178-181.)研究表明，利用碱性蛋白酶水解大米蛋白，得到的大米肽具有较好的溶解性和较低的黏度，可以在食品行业中广泛使用。
[0011]郑邁等人(可溶性谷物蛋白粉的研制[J].江西食品工业，2006(3): 34-35.)利用复合蛋白酶对谷物蛋白粉进行水解，得到可溶性的谷物蛋白粉。
[0012]诸多研究表明，利用米渣水解制取可用于食品的水解蛋白不失为一种有效的植物蛋白的手段。但由于米渣成分复杂，蛋白的提取难度较大，是的大米蛋白的开发存在产品的得率较低，纯度不高，色泽较深等问题。碱法提取米蛋白，蛋白收率最低，溶解性也差，已不再适合米渣蛋白的提取;如何制备高纯度易溶解水解大米蛋白是一个困扰大米蛋白开发的技术难题。
【发明内容】
[0013]为了解决上述问题，本发明提供一种高纯度易溶解水解大米蛋白的生产方法。利用米渣作为原料，提取得到溶解性高纯度高的水解大米蛋白，实现工业化生产食品用大米水解蛋白，进一步开发大米蛋白的市场潜力，扩大其在食品工业范围内的应用，并通过对米渣的利用，提升稻米深加工多样化利用。
[0014]本发明采用的具体技术方案为:
[0015]I)米渣预处理:将米渣配制成质量分数15-25%的混合溶液；
[0016]2)复合酶水解:向步骤I)获得的混合液中添加复合酶制剂，温度45-55°C,pH 7.0-8.0，持续反应2-4h，应结束后升温灭酶。
[0017]3)水洗:过滤步骤2)获得混合液，并将料渣重复水洗，利用板框压滤去除水洗液；
[0018]4)酶解水解:将步骤3)水洗后的料渣添加复合蛋白酶水解，温度50_65°C，pH至8.0-9.0,水解2-4h ；水解结束后，升温灭酶。
[0019]5)脱色脱苦:向步骤4)后的反应罐中按照米渣重量加入1-1.5%活性炭，搅拌脱色30-50min，加热至90_100°C，脱色脱苦结束后，冷却至常温，过滤得水解液；
[0020]6)喷雾干燥:使用喷雾干燥法对步骤5)获得的水解液进行干燥，得到水解大米蛋白成品。
[0021]所述步骤2)中复合酶制剂为液化酶、糖化酶、脱枝酶组合。
[0022]所述复合酶制剂添加量为液化酶30-40U/g、糖化酶30-40U/g、脱枝酶30-40U/g，优选为液化酶40U/g、糖化酶30U/g、脱枝酶30U/g。
[0023 ]步骤4)中复合蛋白酶为碱性蛋白酶和胰蛋白酶两种酶组合。
[0024]所述复合复合蛋白酶添加量为350_400U/g，添加比例为2:1，优选蛋白酶添加量为350-400U/g，添加比例为2:1 ο
[0025]所述步骤6)中喷雾干燥的工艺条件为:进料温度:40_60°C，进风温度:150_200°C，出风温度:60-85°C条件下进行喷雾干燥。
[0026]产品纯度和水解度的分析:
[0027]本发明中产品的蛋白质纯度测定，参考专利:公开号CN 102524515 A—种用米渣制备高纯度大米蛋白的方法。
[0028]本发明的水解度测定，参考杨倩等人，大米蛋白酶水解条件及水解度对合成类蛋白的影响[J].华中农业大学学报，2007,26(4): 565?569。
[0029]本发明通过复合酶制剂的优化使用，去除了米渣中高分子淀粉及糊精、提高了大米蛋白的溶解度及水解度，降低了大米水解蛋白的分子量，有效的提升了大米水解蛋白的纯度和质量，产品纯度通过测定达到94%;产品蛋白质的水解度达到75%，溶解度达到97%，平均分子量为880Da，85%集中于790Da，产品乳化性和起泡性得到了很大的改善。
【具体实施方式】
[0030]本发明所用液化酶、糖化酶、脱枝酶、碱性蛋白酶、胰蛋白酶，木瓜蛋白酶均为市售产品，无专一1性要求。
[0031]实施例1
[0032]I)米渣预处理:将米渣碎并过70目筛，烘干。称取10kg米渣于缓冲液中配制成质量分数15%的混合溶液加入到反应罐。2)复合酶水解:向步骤I)获得的混合液中添加复合酶制剂，复合酶添加量为液化酶40U/g、糖化酶30U/g、脱枝酶30U/g。温度控制在45°C，加入浓度0.3 %碱液，调节pH 7.0，持续反应2h，应结束后升温至80°C，灭酶20min。3)水洗:过滤步骤2)获得混合液，并将料渣重复水洗，利用板框压滤去除水洗液。4)酶解水解:将步骤3)水洗后的料渣添加至反应罐中，按照350U/g米渣重量加入复合蛋白酶，碱性蛋白酶和胰蛋白酶两种酶添加比例为2:1。加入质量分数0.3%碱液，调节pH至8.0，搅拌均匀后，温度55°C，水解4h。水解结束后，升温至80°C，灭酶20!1^11。5)脱色脱苦:向步骤4)后的反应罐中加入
1.0kg活性炭，搅拌脱色30min，加热至90°C，脱色脱苦结束后，冷却至常温，通过板框压滤除去料渣和活性炭，得到水解液。6)喷雾干燥:使用喷雾干燥法对步骤5)获得的水解液进行干燥，得到水解大米蛋白成品。喷雾干燥的工艺条件为:进料温度:40°C，进风温度:150°C，出风温度:60°C条件下进行喷雾干燥。
[0033]采用本方法制备的大米水解蛋白，产品纯度通过测定达到94%;产品蛋白质的水解度达到75%，溶解度达到98%，平均分子量为830Da，85%集中于790Da，产品乳化性和起泡性得到了很大的改善。
[0034]实施例2
[0035]I)米渣预处理:将米渣碎并过70目筛，烘干。称取150kg米渣于缓冲液中配制成质量分数25%的混合溶液加入到反应罐。2)复合酶水解:向步骤I)获得的混合液中添加复合酶制剂，优选的复合酶制剂为液化酶、糖化酶、脱枝酶复合酶组合。复合酶添加量为液化酶30U/g、糖化酶40U/g、脱枝酶30U/g。温度控制在55°C，加入浓度0.5%碱液，调节pH 8.0，