一种同步制取高稳定化米糠油和米糠蛋白的方法
【专利摘要】一种同步制取高稳定化米糠油和米糠蛋白的方法属于植物油脂和蛋白提取加工技术，该方法包括以下步骤：（1）将米糠粉碎后进行挤压膨化处理，得到膨化产物；（2）将膨化产物粉碎后与水混合得到混合液，将混合液进行脉冲电场处理；（3）向脉冲电场处理后的混合液中加入碱性蛋白酶进行酶解得到酶解液，将酶解液灭酶后离心分离，得到游离油、乳状液、水解液和残渣，将游离油分离、静置后即得米糠油；（4）收集水解液及乳状液，加入中性蛋白酶进行二次酶解，离心分离后冻干即得米糠蛋白；本方法所需的工艺设备简单，成本低，米糠油提取率高，并且能同时得到高品质的米糠蛋白。
【专利说明】一种同步制取高稳定化米糠油和米糠蛋白的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于植物油脂和蛋白的提取加工技术，主要涉及一种同步制取高稳定化米糠油和米糠蛋白的方法。
【背景技术】
[0002]米糠油是一种营养丰富的植物油，其中饱和脂肪酸占15%_20%，不饱和脂肪酸含量达80%以上，亚油酸含量约38%，油酸含量约42%，符合国际卫生组织推荐的油酸和亚油酸的1:1.1的最佳比例。米糠油不仅脂肪酸组成完全、合理，而且还含有丰富的VE、谷维素、植物甾醇、角鲨烯等多种生理活性成分。这些物质可有效降低血液中低密度胆固醇浓度，使高密度胆固醇浓度上升，达到预防心血管疾病、调节血糖、改善动脉粥样硬化等功能。我国米糠制油方法主要为压榨法和浸出法，其中米糠膨化浸出制油是近年来发展起来的较为先进的一种工艺技术。浸出法米用己烧为浸出溶剂，浸出温度一般在50-60°C。已烧系易燃、易爆溶剂，对人体有害，不利于加工操作。此外，己烷已被列为空气污染物，它能跟大气中的其他污染物反应生成臭氧和光化学氧化剂。为了取代己烷，不断出现新的浸出溶剂和提取方法的研究，如选择异丙醇作为米糠浸出溶剂的研究，超临界C02浸出米糠技术研究等，后一方法由于设备投资昂贵，目前较难实现工业化生产。水酶法提取植物油是利用可降解植物细胞壁的酶类将油料作物的细胞壁，使植物细胞内的油等内含物在温和的反应条件下释放出来，从而提高细胞内含物质提取率的一种新的提油工艺。与传统提油工艺相比，由于油脂在温和条件下得以释放，因此具有较好的品质。另外，新出台的国家标准规定一二级浸出色拉油溶剂残留标准每公斤不得超过10毫克，三四级不应超过50毫克，这说明合格油品中仍然含有溶剂残留。水酶法提取米糠油脂因其有效地控制了溶剂残留问题将成为未来油脂制取的主要发展方向。
[0003]而米糠蛋白是一种公认的优质植物蛋白，必需氨基酸组成平衡合理，接近FA0/WH0的建议模式。米糠蛋白具有低过敏性，是已知谷物蛋白中过敏性最低的蛋白质，可作为婴儿食品的主要蛋白原料。目前提取米糠蛋白主要采用碱法、酶法和物理法。碱法提取简单易行、工艺成本较低，提取较为完全，但碱法存在pH值高、制备的米糠蛋白容易变性和水解等缺点；酶法提取米糠蛋白反应条件较温和，蛋白提取得率较高，且更多地保留了蛋白的营养价值，同时也避免碱法提取米糠蛋白所带来的负面效应，但与碱法相比，其工艺成本提高；物理法提取米糠蛋白具有提取效率低，设备投资较高等缺点。
[0004]目前为止，没有一种可以将米糠油脂和米糠蛋白同步提取出来的工艺方法。更由于米糠组织状态特征及油脂、蛋白分布的特殊性，单纯利用传统制油技术的预处理工艺难以达到良好的制取效果，油脂制取率偏低，米糠蛋白变性严重。鉴于此，考虑采用挤压膨化-脉冲电场联合预处理技术配合水酶法工艺同步提取米糠油及米糠蛋白。挤压膨化预处理技术在水酶法中的应用有益于细胞壁组织结构的进一步裂解，以此促进蛋白质酶解位点的暴露；而脉冲电场技术的应用使蛋白质结构发生柔性拓展，蛋白质刚性区域的暴露促进了蛋白酶的酶解效应。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种同步制取高稳定化米糠油和米糠蛋白的方法。
[0006]本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的:
一种同步制取高稳定化米糠油和米糠蛋白的方法，该方法包括以下步骤:(1)将米糠粉碎后过60目筛，粉碎后进行挤压膨化处理，得到膨化产物，所述的挤压膨化机模孔孔径12-20mm,挤压螺杆转速60_140r/min，套筒温度120-160°C，物料含水率16%_25% ；(2)将膨化产物粉碎后与水混合得到混合液，所述的膨化产物与水重量比为1:5-10，将混合液进行脉冲电场处理，所述的脉冲时间100-550 μ s，流速60mL/min，脉冲强度20_40kV/cm，脉冲频率400Hz ；(3)向脉冲电场处理后的混合液中加入Protex-6L碱性蛋白酶进行酶解得到酶解液，所述的酶解温度45-65°C，酶解时间l_3h，加酶量为物料重量的1_3%，酶解pH 8-10,将酶解液灭酶后离心分离，得到游离油、乳状液、水解液和残渣，将游离油分离、静置后即得米糠油；(4)收集水解液及乳状液部分，加入中性蛋白酶进行二次酶解，所述的二次酶解温度35-45°C，二次酶解时间l_3h，二次酶解加酶量为物料重量的1_3%，二次酶解pH 6-7,将二次酶解液灭酶后离心分离除去不溶部分，回收水解液及乳状液部分调节PH值4-5，离心分离后冻干即得米糠蛋白。
[0007]所述的挤压膨化优选参数为:模板孔径15mm，挤压螺杆转速120r/min，套筒温度140°C，物料含水率18.5%。
[0008]所述的优选膨化产物与水重量比为1:7。
[0009]所述的脉冲电场处理优选参数为:脉冲时间300 μ s，脉冲强度30kV/cm。
[0010]所述的酶解优选参数为·:酶解温度56°C，酶解时间1.98h，加酶量为物料重量的2%，酶解 pH 9.5。
[0011]所述的二次酶解优选参数为:二次酶解温度40°C，二次酶解时间1.5h，二次酶解加酶量为物料重量的1.5%，二次酶解pH 6.8。
[0012]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明法是在挤压膨化-脉冲电场技术的基础上采用水酶法同步提取米糠油和米糠蛋白，此过程中产生的水解液及乳状液中加入中性蛋白酶的二次酶解法破乳制取油脂和浓缩蛋白。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1本发明总工艺路线图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明具体实施例进行详细描述:
一种同步制取高稳定化米糠油和米糠蛋白的方法，该方法包括以下步骤:(1)将米糠粉碎后过60目筛，粉碎后进行挤压膨化处理，得到膨化产物，所述的挤压膨化机模孔孔径12-20mm,挤压螺杆转速60_140r/min，套筒温度120-160°C，物料含水率16%_25% ；(2)将膨化产物粉碎后与水混合得到混合液，所述的膨化产物与水重量比为1:5-10，将混合液进行脉冲电场处理，所述的脉冲时间100-550 μ s，流速60mL/min，脉冲强度20_40kV/cm，脉冲频率400Hz ；(3)向脉冲电场处理后的混合液中加入Protex-6L碱性蛋白酶进行酶解得到酶解液，所述的酶解温度45-65°C，酶解时间l_3h，加酶量为物料重量的1-3%，酶解pH 8-10,将酶解液灭酶后离心分离，得到游离油、乳状液、水解液和残渣，将游离油分离、静置后即得米糠油；(4)收集水解液及乳状液部分，加入中性蛋白酶进行二次酶解，所述的二次酶解温度35-45°C，二次酶解时间l_3h，二次酶解加酶量为物料重量的1_3%，二次酶解pH 6_7，将二次酶解液灭酶后离心分离除去不溶部分，回收水解液及乳状液部分调节PH值4-5，离心分离后冻干即得米糠蛋白。
[0015]所述的挤压膨化优选参数为:模板孔径15mm，挤压螺杆转速120r/min，套筒温度140°C，物料含水率18.5%。
[0016]所述的优选膨化产物与水重量比为1:7。
[0017]所述的脉冲电场处理优选参数为:脉冲时间300 μ s，脉冲强度30kV/cm。
[0018]所述的酶解优选参数为:酶解温度56°C，酶解时间1.98h，加酶量为物料重量的2%，酶解 pH 9.5。
[0019]所述的二次酶解优选参数为:二次酶解温度40°C，二次酶解时间1.5h，二次酶解加酶量为物料重量的1.5%，二次酶解pH 6.8。
[0020]实施例1
将米糠粉碎后过60目筛，粉碎后进行挤压膨化处理，得到膨化产物，所述的挤压膨化机模孔孔径18mm，挤压螺杆转速120r/min，套筒温度150°C，物料含水率18.5% ; (2)将膨化产物粉碎后与水混合得到混合液，所述的膨化产物与水重量比为1: 7，将混合液进行脉冲电场处理，所述的脉冲时间300 μ s，流速60mL/min，脉冲强度30kV/cm，脉冲频率400Hz ；(3)向脉冲电场处理后的混合液中加入Protex`-6L碱性蛋白酶进行酶解得到酶解液，所述的酶解温度56°C，酶解时间1.98h，加酶量为物料重量的2%，酶解pH 9.5，将酶解液灭酶后离心分离，得到游离油、乳状液、水解液和残渣，将游离油分离、静置后即得米糠油；(4)收集水解液及乳状液部分，加入中性蛋白酶进行二次酶解，所述的二次酶解温度40°C，二次酶解时间1.5h，二次酶解加酶量为物料重量的1.5%，二次酶解pH 6.8，将二次酶解液灭酶后离心分离除去不溶部分，回收水解液及乳状液部分调节PH值4-5，离心分离后冻干即得米糠蛋白。米糠油得率为93.17%，米糠蛋白得率为96.84%。
[0021]实施例2
将米糠粉碎后过60目筛，粉碎后进行挤压膨化处理，得到膨化产物，所述的挤压膨化机模孔孔径15mm，挤压螺杆转速120r/min，套筒温度140°C，物料含水率18.5% ; (2)将膨化产物粉碎后与水混合得到混合液，所述的膨化产物与水重量比为1: 7，将混合液进行脉冲电场处理，所述的脉冲时间350 μ s，流速60mL/min，脉冲强度30kV/cm，脉冲频率400Hz ；(3)向脉冲电场处理后的混合液中加入Protex-6L碱性蛋白酶进行酶解得到酶解液，所述的酶解温度56°C，酶解时间1.98h，加酶量为物料重量的2%，酶解pH 9，将酶解液灭酶后离心分离，得到游离油、乳状液、水解液和残渣，将游离油分离、静置后即得米糠油；(4)收集水解液及乳状液部分，加入中性蛋白酶进行二次酶解，所述的二次酶解温度40°C，二次酶解时间
1.5h，二次酶解加酶量为物料重量的1.5%，二次酶解pH 6.8,将二次酶解液灭酶后离心分离除去不溶部分，回收水解液及乳状液部分调节PH值4-5，离心分离后冻干即得米糠蛋白。米糠油得率为92.64%，米糠蛋白得率为97.11%。
【权利要求】
1.一种同步制取高稳定化米糠油和米糠蛋白的方法，其特征在于该方法包括以下步骤:(I)将米糠粉碎后过60目筛，粉碎后进行挤压膨化处理，得到膨化产物，所述的挤压膨化机模孔孔径12-20mm，挤压螺杆转速60_140r/min，套筒温度120-160°C，物料含水率16%-25% ；(2)将膨化产物粉碎后与水混合得到混合液，所述的膨化产物与水重量比为1:5-10，将混合液进行脉冲电场处理，所述的脉冲时间100-550 μ s，流速60mL/min，脉冲强度20-40kV/cm，脉冲频率400Hz ；(3)向脉冲电场处理后的混合液中加入Protex-6L碱性蛋白酶进行酶解得到酶解液，所述的酶解温度45-65°C，酶解时间l_3h，加酶量为物料重量的1-3%，酶解pH 8-10，将酶解液灭酶后离心分离，得到游离油、乳状液、水解液和残渣，将游离油分离、静置后即得米糠油；(4)收集水解液及乳状液部分，加入中性蛋白酶进行二次酶解，所述的二次酶解温度35-45°C，二次酶解时间l_3h，二次酶解加酶量为物料重量的1-3%，二次酶解pH 6-7，将二次酶解液灭酶后离心分离除去不溶部分，回收水解液及乳状液部分调节PH值4-5，离心分离后冻干即得米糠蛋白。
2.根据权利要求(I)所述的一种同步制取高稳定化米糠油和米糠蛋白的方法，其特征在于所述的挤压膨化优选参数为:模板孔径15mm，挤压螺杆转速120r/min，套筒温度140°C，物料含水率18.5%。
3.根据权利要求(I)所述的一种同步制取高稳定化米糠油和米糠蛋白的方法，其特征在于所述的优选膨化产物与水重量比为1:7。
4.根据权利要求(I)所述的一种同步制取高稳定化米糠油和米糠蛋白的方法，其特征在于所述的脉冲电场处理优选参数为:脉冲时间300 μ S，脉冲强度30kV/cm。
5.根据权利要求(I)所述的一种同步制取高稳定化米糠油和米糠蛋白的方法，其特征在于所述的酶解优选参数为:酶解温度56°C，酶解时间1.98h，加酶量为物料重量的2%，酶解 pH 9.5。
6.根据权利要求(I)所述的一种同步制取高稳定化米糠油和米糠蛋白的方法，其特征在于所述的二次酶解优选参数为:二次酶解温度40°C，二次酶解时间1.5h，二次酶解加酶量为物料重量的1.5%，二次酶解pH 6.8。
【文档编号】C12P21/06GK103571609SQ201310565200
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】肖志刚, 周麟依, 齐宝坤, 王中江, 于金平, 李德敏 申请人:东北农业大学