專利名稱：一種具有高可溶性的大米蛋白的制備方法
一種具有高可溶性的大米蛋白的制備方法技術領域[ooo、] 一種高可溶性大米蛋白的制備方法，屬于植物蛋白資源深加工技術領域。
背景技術：
本發明的目的是通過下述方式實現的[o0053 本發明的制備過程包括以米為原料，經堿提酸沉分離出的大米蛋白在復合酶多位點定向改性后，與多糖接枝共聚，濃縮，噴霧干燥得到；所述的復合酶多位點定向改性是指將大米蛋白與水調漿制成懸浮液，調pH至8．o一9．o后，加入占大米蛋白懸浮液1％一2％W／W復合酶，45—50℃下酶解3—5h，滅酶后離心，收集上清液即酶法改性的大米蛋白液，所述的復合酶為堿性蛋白酶胰蛋白酶木瓜蛋白酶一o．90—1．10o．60—o．80o．40—o．60；所述的多糖接枝共聚是指將大米蛋白液調pH至11一13，按大米蛋白與多糖質量配比l5—7加入多糖攪拌，調pH值至lo一11，攪拌，90—lOO℃反應，得到大米蛋白與多糖接枝共聚液。[o0063 所述的堿提酸沉分離大米蛋白是指將米加水磨漿，調pH至11．5一12．5常溫提取1．5—2．5h，離心取上清液，調pH至4．5—5，靜置，離心，收集沉淀，沉淀清洗后離心，收集沉淀大米蛋白。[o007] 米加水磨漿過程中的料液比l5—8W／V。沉淀清洗時的固液比為llo—12。[o0083 所述濃縮為真空濃縮，所述的真空度為89—92Kpa，濃縮溫度45—50℃，干物質含量35％一40％。[o0093 所述噴霧干燥過程中，進風溫度180℃，出風溫度80℃，干燥室壓力一1．9一一3．3Kpa，水分3—5％。[oo、0] 所述的米包括碎米、米渣、米糟、早秈米等。[oo、、] 以上步驟中調pH過程中采用的堿為Na。H，酸為HCl。
本發明通過將堿提酸沉分離出的大米蛋白經復合酶多位點定向改性、與多糖接枝共聚、噴霧干燥等工序制備得到高溶解度的大米蛋白。本發明制備的大米蛋白氮溶解指數NSI > 85%，可廣泛用作蛋白飲料、焙烤制品、肉糜制品和營養保健品的功能性配料。
本發明可以碎米為原料，將堿提酸沉分離出的大米蛋白經復合酶多位點定向改性、與多糖接枝共聚、噴霧干燥等工序制備得到氮溶解指數NSI > 85%的高可溶性大米蛋白，彌補了國內外高可溶性大米蛋白的產品空白。以高可溶性大米蛋白為基料可開發嬰兒配方產品(高生物效價、低過敏性、高溶解性)、保健或功能性食品配料(高生物效價、低過敏、抗氧化、防腐)、普通食品配料(高溶解性、乳化性、起泡性)、化妝品(乳化性、保濕性、防曬、抗氧化、防腐)等，可為食品、保健品及化妝品領域提供新型的蛋白源，應用領域顯著拓寬，從而進一步提升了碎米的綜合利用率和附加值。
本發明的具體制備過程為 以碎米為原料，將堿提酸沉法分離出的大米蛋白經復合酶多位點定向改性、與多糖接枝共聚、噴霧干燥等工序制備得到氮溶解指數NSI >85%的大米蛋白。其工藝條件為
(1)堿提酸沉法分離大米蛋白 碎米一磨漿料液比1 : 5 8 (w/v)一NaOH調pH至12. 0 —常溫提取2h —
3000r/min離心15min —取上清液—HC1調pH至4. 8 —靜置30min — 4000r/min離心10min —收集沉淀一清洗(固液比1 : 10 12) — 4000r/min離心10min —收集沉淀一分離大米蛋白 (2)分離大米蛋白復合酶多位點定向改性 分離大米蛋白一按蛋白水=1 : 8 10(w/v)調漿一大米蛋白懸浮液一NaOH調pH至8.0 9.0—加入1% 2% (w/w)(堿性蛋白酶胰蛋白酶木瓜蛋白酶=0.90 1.10 : 0. 60 0.80 : O. 40 0. 60) — 45 50。C酶解3 5h —85。C/10min滅酶—3000r/min離心15min —收集上清液一酶法改性的大米蛋白液
(3)酶法改性的大米蛋白與多糖的接枝共聚 酶法改性的大米蛋白液一NaOH調pH至12.0—攪拌30min—按大米蛋白與多糖質量配比為1 : 5 7加入多糖一攪拌30min—調pH值至10 11 —攪拌10min—IO(TC反應30min —冷卻至45 50°C —蛋白與多糖接枝共聚液；
(4)真空濃縮 蛋白與多糖接枝共聚液冷卻至濃縮溫度即45 5(TC，在真空度89 92Kpa下真空濃縮，濃縮終點的干物質含量35% 40% ;
(5)噴霧干燥 噴霧干燥(進風溫度180°C ，出風溫度80°C ，干燥室壓力-1. 9 _3. 3Kpa，水分3 5%)—高可溶性大米蛋白 由本發明制備得到的大米蛋白的氮溶解指數NSI的測定 采用以下國際通用方法準確稱取一定量的大米蛋白，配成20mg/mL的溶液，用0. 1 2. Omol/L的HC1或NaOH調pH至預定值，攪拌浸提30min， 3000r/min離心10min，上清液定容至50mL，取5mL用半微量凱氏定氮法測定上清液中總氮含量；同樣用半微量凱氏定氮法測定大米蛋白的總氮。 大米蛋白氮溶解指數NSI (% )=水溶性氮/總氮X 100
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本發明的有益效果傳統提取法制備的大米蛋白因存在提取率小、純度不高及在 pH4 IO范圍內溶解性差等問題，因而目前國內外尚無高可溶性大米蛋白面市。但高溶解 度是增稠、起泡、乳化和膠凝等其它功能性質的先決條件，本發明以碎米為原料，將堿提酸 沉法分離出的大米蛋白經復合酶多位點定向改性、與多糖接枝共聚、噴霧干燥等工序制備 得到氮溶解指數NSI = 85%的高可溶性大米蛋白，可以此為基料開發嬰兒配方產品、保健 或功能性食品、普通食品、化妝品等，從而為食品、保健品及化妝品領域提供了新型的植物 蛋白源，并進一步提升了碎米的綜合利用率和附加值。 本發明工藝操作條件穩定，適合大規模工業化生產，能使碎米、米渣、米糟等大米 生產的低值副產品資源得到合理的開發利用。
具體實施例方式以下實施例旨在說明本發明而不是對本發明的進一步限定。
實施例1 (1)堿提酸沉法分離大米蛋白 碎米一磨漿料液比1 : 6 (w/v)一NaOH調pH至12. 0 —常溫提取2h —
3000r/min離心15min —取上清液—HC1調pH至4. 8 —靜置30min — 4000r/min 離心10min —收集沉淀一清洗(固液比1 : 10) — 4000r/min離心10min —收集沉淀一分 離大米蛋白 (2)分離大米蛋白復合酶多位點定向改性 分離大米蛋白一按蛋白水=1 : 9(w/v)調漿一大米蛋白懸浮液一NaOH 調pH至8.5 —加入1.5% (w/w)復合酶(堿性蛋白酶胰蛋白酶木瓜蛋白酶= 1.00 : 0.75 : 0.50) — 50。C酶解4h —85。C/10min滅酶一3000r/min離心15min—收集 上清液一酶法改性的大米蛋白液
(3)酶法改性的大米蛋白與多糖的接枝共聚 酶法改性的大米蛋白液一NaOH調pH至12. 0 —攪拌30min —按大米蛋白與多糖質 量配比l : 5加入多糖一攪拌30min—調pH值至lO. 5—攪拌10min—100。C反應30min — 冷卻至45 50°C —蛋白與多糖接枝共聚液
(4)噴霧干燥 蛋白與多糖接枝共聚液一真空濃縮(真空度89 92Kpa，溫度45。C，干物質含量 38% )—噴霧干燥(進風溫度180°C，出風溫度8(TC，干燥室壓力-1. 9 -3. 3Kpa，水分 4% )—可溶性大米蛋白NSI 88. 5%
實施例2 (D堿提酸沉法分離大米蛋白 碎米一磨漿料液比1 : 5 (w/v)一NaOH調pH至12. 0 —常溫提取2h —
3000r/min離心15min —取上清液—HC1調pH至4. 8 —靜置30min — 4000r/min 離心10min —收集沉淀一清洗(固液比1 : 10) — 4000r/min離心10min —收集沉淀一分 離大米蛋白 (2)分離大米蛋白復合酶多位點定向改性 分離大米蛋白一按蛋白水=1 : 10(w/v)調漿一大米蛋白懸浮液一NaOH調pH至8.5 —加入2.0% (w/w)復合酶(堿性蛋白酶胰蛋白酶木瓜蛋白酶=
1.10 : 0.70 : 0. 45) — 50。C酶解4. 5h —85°C/10min滅酶一3000r/min離心15min—收
集上清液一酶法改性的大米蛋白液(3)酶法改性的大米蛋白與多糖的接枝共聚 酶法改性的大米蛋白液一NaOH調pH至12. 0 —攪拌30min —按大米蛋白與多糖質
量配比l : 6加入多糖一攪拌30min—調pH值至11.0—攪拌10min—100。C反應30min —
冷卻至45 50°C —蛋白與多糖接枝共聚液 (4)噴霧干燥 蛋白與多糖接枝共聚液一真空濃縮(真空度89 92Kpa，溫度48t:，干物質含量 40% )—噴霧干燥(進風溫度180°C，出風溫度8(TC，干燥室壓力-1. 9 -3. 3Kpa，水分 3. 5% )—可溶性大米蛋白NSI 89. 5% 。
權利要求
一種具有高可溶性大米蛋白的制備方法，其特征在于，制備過程包括以米為原料，經堿提酸沉分離出的大米蛋白在復合酶多位點定向改性后，與多糖接枝共聚，濃縮，噴霧干燥得到；所述的復合酶多位點定向改性是指將大米蛋白與水調漿制成懸浮液，調pH至8.0～9.0后，加入占大米蛋白懸浮液1％～2％w/w復合酶，45～50℃下酶解3～5h，滅酶后離心，收集上清液即酶法改性的大米蛋白液，所述的復合酶為堿性蛋白酶∶胰蛋白酶∶木瓜蛋白酶＝0.90～1.10∶0.60～0.80∶0.40～0.60；所述的多糖接枝共聚是指將大米蛋白液調pH至11～13，按大米蛋白與多糖質量配比1∶5～7加入多糖攪拌，調pH值至10～11，攪拌，90～100℃反應，得到大米蛋白與多糖接枝共聚液。
2. 根據權利要求1所述的一種具有高可溶性大米蛋白的制備方法，其特征在于，所述的堿提酸沉分離大米蛋白是指將米加水磨漿，調PH至11. 5 12. 5常溫提取1. 5 2. 5h，離心取上清液，調pH至4. 5 5，靜置，離心，收集沉淀，沉淀清洗后離心，收集沉淀大米蛋白。
3. 根據權利要求2所述的一種具有高可溶性大米蛋白的制備方法，其特征在于，米加水磨漿過程中的料液比l : 5 8w/v。
4. 根據權利要求2所述的一種具有高可溶性大米蛋白的制備方法，其特征在于，沉淀清洗時的固液比為l : 10 12。
5. 根據權利要求1所述的一種高可溶性大米蛋白的制備方法，其特征在于所述濃縮為真空濃縮，所述的真空度為89 92Kpa，濃縮溫度45 5(TC，干物質含量35% 40%。
6. 根據權利要求5所述的一種具有高可溶性大米蛋白的制備方法，其特征在于所述噴霧干燥過程中，進風溫度180°C ，出風溫度80°C ，干燥室壓力-1. 9 -3. 3Kpa，水分3 5% 。
7. 根據權利要求l-6任一項所述的一種具有高可溶性大米蛋白的制備方法，其特征在于，所述的米包括碎米、米渣、米糟、早秈米。
8. 根據權利要求l-6任一項所述的一種具有高可溶性大米蛋白的制備方法，其特征在于，調pH過程中采用的堿為NaOH，酸為HC1 。
9. 根據權利要求1所述的一種具有高可溶性大米蛋白的制備方法，其特征在于，制備步驟為(1) 堿提酸沉分離大米蛋白碎米一磨漿料液比1 : 5 8w/v — NaOH調pH至12. 0 —常溫提取2h — 3000r/min離心15min —取上清液一HC1調pH至4. 8 —靜置30min — 4000r/min離心10min —收集沉淀一清洗固液比l : 10 12 — 4000r/min離心10min—收集沉淀一分離大米蛋白(2) 分離大米蛋白復合酶多位點定向改性分離大米蛋白一按蛋白水=1 : 8 10w/v調漿一大米蛋白懸浮液一NaOH調pH至8.0 9.0—加入1% 2% w/w復合酶堿性蛋白酶胰蛋白酶木瓜蛋白酶=0. 90 1.10 : 0. 60 0.80 : 0.40 0.60 —45 50。C酶解3 5h —85。C/10min滅酶—3000r/min離心15min —收集上清液一酶法改性的大米蛋白液；(3) 酶法改性的大米蛋白與多糖的接枝共聚酶法改性的大米蛋白液一NaOH調pH至12. 0 —攪拌30min —按大米蛋白與多糖質量配比為1 : 5 7加入多糖一攪拌30min—調pH值至10 11 —攪拌10min—IO(TC反應30min —蛋白與多糖接枝共聚液；(4) 真空濃縮蛋白與多糖接枝共聚液冷卻至濃縮溫度即45 5(TC，在89 92Kpa的真空度下真空濃縮，濃縮終點的干物質質量含量35% 40% ;(5) 噴霧干燥在進風溫度18(TC、出風溫度8(TC、干燥室壓力-1. 9 -3. 3Kpa的條件下對濃縮的蛋白與多糖接枝共聚液進行噴霧干燥，即可得到水分含量為3 5%的高可溶性大米蛋白。
全文摘要
一種具有高可溶性的大米蛋白的制備方法，屬于植物蛋白資源深加工技術領域。本發明以碎米為原料，將堿提酸沉法分離出的大米蛋白經復合酶多位點定向改性、與多糖接枝共聚、噴霧干燥等工序制備得到高溶解度的大米蛋白。本發明制備的大米蛋白氮溶解指數NSI≥85％，可廣泛用作蛋白飲料、焙烤制品、肉糜制品和營養保健品的功能性配料。
文檔編號C08B37/00GK101717808SQ20091031176
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月18日 優先權日2009年12月18日
發明者盛燦梅, 程云輝, 郭建偉, 銀波 申請人:長沙理工大學