专利名称:一种功能性质改善的脱黄曲霉毒素稻米蛋白的制备方法
技术领域：
本发明属于食品深加工技术领域：
，具体涉及一种功能性质得到显著改善并脱除了黄曲霉毒素的稻米蛋白的制备方法。
背景技术：
稻米是世界主要粮食作物之一。据统计，全球约50%的人口都以稻米为主食，世界人口食物热量的21%取自稻米。目前我国稻米年产量已超过2亿吨，占全国粮食总产量的40%，世界稻米总产量的37%，位居世界首位。稻米的主要成分是淀粉和蛋白质，其含量分别约为80%和8%，其中稻米蛋白因其氨基酸配比合理、生物价高、蛋白质效用比率高以及低过敏性等特点，被营养界公认为优质的植物蛋白质。在我国，以稻米为主食的人口每人每天消耗约300g左右的稻米，所摄入的稻米蛋白为18.9^32.89g，占总蛋白质摄入量的41.39^45.5%，可见稻米蛋白在我国营养膳食中占据着极其重要的地位。
黄曲霉毒素(Aflatoxin)是一类结构和理化性质相似的真菌次级代谢物，是自然界中已经发现的理化性质最稳定的一类真菌毒素，由黄曲霉(As/76 r^777w5./Yara1S)和寄生曲霉(A 等产生。常见的几种黄曲霉毒素的毒性按大小顺序排列依次是B:、MpG1J2和G2,在所有的黄曲霉毒素中，AFB1的毒性最强，是氰化钾的10倍，砒霜的68倍，而且AFB1已经被国际癌症研究机构确定为I类致癌物。国家规定稻米中黄曲霉毒素的总含量不可超过20 μ g/kg，AFB1含量不可超过10 μ g/kg。黄曲霉毒素污染稻米及其制品比较严重，由于稻谷在田间、贮藏和加工等环节容易染上黄曲霉和寄生曲霉等而产生黄曲霉毒素，导致稻米制品(如稻米蛋白)中黄曲霉毒素含量超标。发霉稻米及其制品被销毁，给相关企业和部门造成巨大的经济损失，因此，必须严格控制稻
米及其制品中的黄曲霉毒素含量。
针对稻米及其制品中黄曲霉毒素的脱除，目前主要分为物理法(筛选法、辐照法、加热法、吸附法等)、化学法(碱法、氧化法等)和生物法:公开号CN101238866A的中国专利“一种黄曲霉毒素的降解方法”采用的是一种紫外线、微波和光波综合处理脱除黄曲霉毒素的方法，先用光波辅助紫外线降解物料表面的黄曲霉毒素，再通过微波作用降解物料内部的黄曲霉毒素，达到由表及里脱除物料中的黄曲霉毒素的目的；公开号CN101731494A的中国专利“一种去除黄曲霉毒素的方法、装置及系统”和公开号CN101491310A的中国专利“降解黄曲霉毒素的方法”分别采用紫外线和Y射线对黄曲霉毒素进行脱除；上述脱毒方法对黄曲霉毒素的脱除率还有待提高，且对终端产品的风味和品质存在不同程度的破坏和影响，难以达到工业化加工水平。此外，目前传统的稻米蛋白制备方法为碱提取法，该法在以黄曲霉毒素污染稻米为提取原料时，终产品中AFB1残留量较高，远远达不到国家标准；且该法制备的稻米蛋白主要成分为谷蛋白，由于其溶解性较低而导致稻米蛋白终产品的理化功能性质(如溶解性、体外消化率、乳化性、起泡性、持油性等)较差，品质不佳，限制其应用及推广。
发明内容
针对现有技术存在的上述缺陷,本申请人经过研究改进,提供一种功能性质改善的脱黄曲霉毒素稻米蛋白的制备方法。该方法可高效脱除稻米蛋白中的黄曲霉毒素，实现AFB1零残留，所制稻米蛋白具有高纯度和高回收率，各项理化性能指标均得到明显改善。
本发明的技术方案如下:
一种功能性质改善的脱黄曲霉毒素稻米蛋白的制备方法，其特征在于:以黄曲霉毒素污染稻米为原料，粉碎过筛后浸入0.04、.08M NaOH溶液，不断搅拌6(Tl00min ;离心取上清液，调节其pH值至中性并用微波加热处理，所述微波处理时间5、min,单位体积微波功率55(T850W -Γ1 ;将所述微波处理后的蛋白液冷却至室温，调节pH值至5.80^6.20，滴加过量α -淀粉酶以除去残留淀粉；再加酸至pH值达到4.5^4.8，灭酶、酸沉，离心取沉淀物，水洗、干燥，即得稻米蛋白成品。
其进一步的技术方案为:
所述黄曲霉毒素污染稻米中AFB1初始含量为2(Γ200 μ g/kg。
所述过筛筛目为110 140目。
所述原料和所述NaOH溶液的质量体积比为1:6 1:10。
在所述微波加热处理过程中对处理样品进行不断搅拌。
所述α -淀粉酶酶·活为200(T6000U/g，酶处理温度48 52°C，处理时间I 2h。
所述水洗次数为3飞次。
所述稻米蛋白成品可应用于制备营养保健品、减肥食品、婴幼儿食品及食品辅料。
与现有黄曲霉毒素脱除方法及碱提取法相比，本发明具有如下优势:
1.本发明首次将微波技术应用于碱法提取稻米蛋白工艺中，可高效脱除稻米蛋白中的黄曲霉毒素，AFBJ兑除率最高可达KKFc^AFB1残留量远低于国家规定的限量标准(< IOyg/kg)，实现AFB1零残留，符合工业化加工生产需求。碱液不仅能使稻米中的蛋白溶出以达到提取的目的，还能有效降解黄曲霉毒素；碱液浸提协同微波处理，一方面，微波内外同步加热快速产生的巨大热效应能有效降解黄曲霉毒素，另一方面，微波的电磁振荡效应可使稻米粉致密的网状结构变得疏松，促使碱液浸入稻米粉内部，增加碱液与黄曲霉毒素的接触面积，从而大大加速黄曲霉毒素的降解。
2.本发明所制稻米蛋白具有高纯度和高回收率，各项理化性能指标(溶解性、乳化性、起泡性、体外消化性等)均得到明显改善，产品品质得以大幅度提升，大大拓宽了终产品的应用范围，尤其可用作对蛋白质有较高要求的各类食品的原料或辅料。
3.本发明工艺简单，对终产品风味和品质影响较小，可在脱除黄曲霉毒素的同时改善稻米蛋白功能性质，具有良好的推广应用价值。
图1为本发明的工艺流程图。 具体实施方式
以下结合图1，并通过实施例对本发明进行具体说明。
实施例f实施例5所用黄曲霉毒素污染稻米样品通过如下步骤获得:将纯种黄曲霉(购自广东省微生物菌种保藏中心)接种于经灭菌的稻米上，在28±1°C培养不同时间，得到受AFB1污染程度不同的稻米样品(AFB1初始含量为2(Γ200 μ g/kg)。
下述蛋白含量测定方法如下:凯氏定氮法(GB/T 5009.5-2010)，稻米蛋白含氮量转换成蛋白质含量时的转换系数F为5.95 ;蛋白质得率(%) =产品总质量/理论米蛋白质质量X 100%;蛋白质纯度(%) =产品中蛋白质质量/产品总质量X 100%;蛋白质回收率(%) =蛋白质得率X蛋白质纯度X 100%。
下述黄曲霉毒素脱除效果的检测方法如下:以AFB1的残留量为代表性检测指标，采用“GB-T 5009.22食品中黄曲霉毒素B1的测定”中高效液相色谱法检测稻米蛋白AFBi的残留量，并计算出相应AFB1的脱除率。
下述其他试验方法如无特殊说明均为本领域常规方法。
实施例1
(I)将黄曲霉毒素污染稻米样品(AFB1初始含量为60 μ g/kg)干磨粉碎后过110目筛，以1:6的料液比(W/V)加入0.04M的NaOH溶液，不断搅拌60min至无米粉贴壁和米粉团状物，再用电子搅拌器以300rpm搅拌60min。
(2)以8000rpm离心lOmin，取上清液，调节其pH值至中性，并置于微波实验仪中，调节单位体积微波功率550W.L'，微波处理时间5min，在处理过程中对处理蛋白液进行不断搅拌。
(3)将微波处理后的蛋白液冷却至室温，调节pH值至5.80，滴加过量的α -淀粉酶(酶活为2000 U/g)以除去蛋白液中的残留淀粉，于48°C保温lh。
(4)在不断搅拌下加入盐酸至pH值达到4.5,灭酶、酸沉产沉淀，以8000rpm离心lOmin，取沉淀物；将沉淀物用 蒸馏水洗涤3次，干燥，即得脱黄曲霉毒素稻米蛋白成品。
实施例2
(I)将黄曲霉毒素污染稻米样品(AFB1初始含量为20 μ g/kg)干磨粉碎后过120目筛，以1:7的料液比(W/V)加入0.05M的NaOH溶液，不断搅拌70 min至无米粉贴壁和米粉团状物，再用电子搅拌器以300rpm搅拌60min。
(2)以8000rpm离心lOmin，取上清液，调节其pH值至中性，并置于微波实验仪中，调节单位体积微波功率650W.L'，微波处理时间6min，在处理过程中对处理蛋白液进行不断搅拌。
(3)将微波处理后的蛋白液冷却至室温，调节pH值至5.80，滴加过量的α -淀粉酶(酶活为3000 U/g)以除去蛋白液中的残留淀粉，于49°C保温1.2h。
(4)在不断搅拌下加入盐酸至pH值达到4.6,灭酶、酸沉产沉淀，以8000rpm离心lOmin，取沉淀物；将沉淀物用蒸馏水洗涤3次，干燥，即得脱黄曲霉毒素稻米蛋白成品。
实施例3
(I)将黄曲霉毒素污染稻米样品(AFB1初始含量为100 μ g/kg)干磨粉碎后过120目筛，以1:8的料液比(W/V)加入0.06M的NaOH溶液，不断搅拌80min至无米粉贴壁和米粉团状物，再用电子搅拌器以300rpm搅拌60min。
(2))以8000rpm离心lOmin，取上清液，调节其pH值至中性，并置于微波实验仪中，调节单位体积微波功率750W.L'，微波处理时间7min，在处理过程中对处理蛋白液进行不断搅拌。
(3)将微波处理后的蛋白液冷却至室温，调节pH值至5.80，滴加过量的α -淀粉酶(酶活为4000 U/g)以除去蛋白液中的残留淀粉，于50°C保温1.4h。
(4)在不断搅拌下加入盐酸至pH值达到4.6,灭酶、酸沉产沉淀，以8000rpm离心lOmin，取沉淀物；将沉淀物用蒸馏水洗涤3次，干燥，即得脱黄曲霉毒素稻米蛋白成品。
实施例4
(I)将黄曲霉毒素污染稻米样品(AFB1初始含量为150 μ g/kg)干磨粉碎后过140目筛，以1:9的料液比(W/V)加入0.07M的NaOH溶液，不断搅拌90min至无米粉贴壁和米粉团状物，再用电子搅拌器以300rpm搅拌60min。
(2)以8000rpm离心IOmin,取上清液,调节其pH值至中性,并置于微波实验仪中，调节单位体积微波功率850W.L'，微波处理时间8min，在处理过程中对处理蛋白液进行不断搅拌。
(3)将微波处理后的蛋白液冷却至室温，调节pH值至5.80，滴加过量的α -淀粉酶(酶活为5000 U/g)以除去蛋白液中的残留淀粉，于51°C保温1.6h。
(4)在不断搅拌下加入盐酸至pH值达到4.7,灭酶、酸沉产沉淀，以8000rpm离心lOmin，取沉淀物；将沉淀物用蒸馏水洗涤3次，干燥，即得脱黄曲霉毒素稻米蛋白成品。
实施例5
(I)将黄曲霉毒素污染稻米样品(AFB1初始含量为200 μ g/kg)干磨粉碎后过140目筛，以1:10的料液比(W/V)加入0.08M的NaOH溶液，不断搅拌IOOmin至无米粉贴壁和米粉团状物，再用电子搅拌器以300rpm搅拌60min。
(2)以8000rpm离心IOmin,取上清液,调节其pH值至中性,并置于微波实验仪中，调节单位体积微波功率850W.L'，微波处理时间9min，在处理过程中对处理蛋白液进行不断搅拌。
(3)将微波处理后的蛋白液冷却至室温，调节pH值至5.80，滴加过量的α -淀粉酶(酶活为6000 U/g)以除去蛋白液中的残留淀粉，于52°C保温2h。
(4)在不断搅拌下加入盐酸至pH值达到4.8,灭酶、酸沉产沉淀，以8000rpm离心lOmin，取沉淀物；将沉淀物用蒸馏水洗涤3次，干燥，即得脱黄曲霉毒素稻米蛋白成品。
上述实施例f实施例5所制稻米蛋白的AFB1残留量、脱除率、蛋白回收率、蛋白纯度检测结果及稻米蛋白各项功能性质指标评价参见表I。
表I
权利要求
1.一种功能性质改善的脱黄曲霉毒素稻米蛋白的制备方法，其特征在于:以黄曲霉毒素污染稻米为原料，粉碎过筛后浸入0.04、.08M NaOH溶液，不断搅拌6(Tl00min ;离心取上清液，调节其PH值至中性并用微波加热处理，所述微波处理时间5、min，单位体积微波功率55(T850W -Γ1 ;将所述微波处理后的蛋白液冷却至室温，调节pH值至5.80^6.20，滴加过量α -淀粉酶以除去残留淀粉；再加酸至pH值达到4.5^4.8，灭酶、酸沉，离心取沉淀物，水洗、干燥，即得稻米蛋白成品。
2.根据权利要求
1所述功能性质改善的脱黄曲霉毒素稻米蛋白的制备方法，其特征在于:所述黄曲霉毒素污染稻米中AFB1初始含量为2(Γ200 μ g/kg。
3.根据权利要求
1所述功能性质改善的脱黄曲霉毒素稻米蛋白的制备方法，其特征在于:所述过筛筛目为110 140目。
4.根据权利要求
1所述功能性质改善的脱黄曲霉毒素稻米蛋白的制备方法，其特征在于:所述原料和所述NaOH溶液的质量体积比为1:6 1:10。
5.根据权利要求
1所述功能性质改善的脱黄曲霉毒素稻米蛋白的制备方法，其特征在于:在所述微波加热处理过程中对处理样品进行不断搅拌。
6.根据权利要求
1所述功能性质改善的脱黄曲霉毒素稻米蛋白的制备方法，其特征在于:所述α-淀粉酶酶活为200(T6000U/g，酶处理温度48 52°C，处理时间I 2h。
7.根据权利要求
1所述功能性质改善的脱黄曲霉毒素稻米蛋白的制备方法，其特征在于:所述水洗次数 为3飞次。
8.根据权利要求
1所述功能性质改善的脱黄曲霉毒素稻米蛋白的制备方法，其特征在于:所述稻米蛋白成品在制备营养保健品、减肥食品、婴幼儿食品及食品辅料上的应用。
专利摘要
本发明公开一种功能性质改善的脱黄曲霉毒素稻米蛋白的制备方法。该方法是以黄曲霉毒素污染稻米为原料，粉碎过筛后浸入0.04~0.08MNaOH溶液，不断搅拌60~100min；离心取上清液，调节其pH值至中性并用微波加热处理，所述微波处理时间5~9min，单位体积微波功率550~850W·L-1；将所述微波处理后的蛋白液冷却至室温，调节pH值至5.80~6.20，滴加过量α-淀粉酶以除去残留淀粉；再加酸灭酶、酸沉，离心取沉淀物，水洗、干燥，即得稻米蛋白成品。该方法可高效脱除稻米蛋白中的黄曲霉毒素，实现AFB1零残留，所制稻米蛋白具有高纯度和高回收率，各项理化性能指标均得到明显改善。
文档编号A23J1/12GKCN103222535SQ201310161863
公开日2013年7月31日 申请日期2013年5月6日
发明者陈正行, 王勇, 王韧, 王莉, 罗小虎 申请人:江南大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan