一種高純度大米蛋白肽及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及食品工藝學領域，屬于大米蛋白深加工【技術領域】，特別涉及高純度大米蛋白肽及其制備方法。所述制備方法，包括如下步驟：除雜，浸泡、粉碎、研磨，調漿，一次酶解，除糟，調渣漿、脫脂，二次酶解，滅酶，脫鹽脫色，分離洗滌，濃縮、均質、噴霧干燥，得到包裝成品。與現有技術相比，本發明具有以下優點：本發明通過常壓下進行二次酶解得到高純度大米蛋白肽，由于在常壓下就可以制備高純度大米蛋白肽，所需設備成本低，能耗小，大大節省了成本。
【專利說明】一種高純度大米蛋白肽及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及食品工藝學領域，屬于大米蛋白深加工【技術領域】，特別涉及高純度大米蛋白肽及其制備方法。
【背景技術】
[0002]大米在中國乃至世界上都是最重要的植物之一，我國的大米產量占世界的三分之一，大米蛋白是發酵工業生產味精、乳酸、檸檬酸及其它生化藥品后大量存在的副產物，但大米中的蛋白質只有8%左右，直接從大米中提取大米蛋白在經濟上有一定的局限性。我國大量的早釉米、碎米和糧庫周轉米被廣泛用于淀粉糖的生產和發酵工業，產生大量的副產品，俗稱大米渣，其蛋白質含量一般在45%以上。
[0003]申請號為201310452888.8、發明人為王章存等、發明名稱為高壓處理和酶解制備高純度大米蛋白肽的方法的中國專利，公開了一種采用高壓以及二次酶解法來制備高純度大米蛋白肽的方法，所述方法需要在高壓環境下才可以實現，不僅條件苛刻難以實現，還造成能源浪費，成本較高，而常壓條件下酶解大米蛋白的酶解率低于50%，故采用常壓制備高純度、高酶解率的大米蛋白肽成為了值得人們研究的問題。

【發明內容】

[0004]針對上述問題中存在的不足之處，本發明提供一種高純度大米蛋白肽及其常壓條件下的制備方法。
[0005]一種高純度大米蛋白肽，所述大米蛋白肽的總蛋白含量為80-83.6%，蛋白肽純度為71.01%，溶解度為98.53%。
[0006]一種常壓制備高純度大米蛋白肽的方法，包括如下步驟:
[0007]步驟101:將碎米原料依次進行除石、色選、除鐵、除砂除雜處理，除去非蛋白成分；
[0008]I)除石:采用分級除石機，根據物質比重不同和空氣動力學性質，將物料中的輕質糠殼和重質碎石等分離；
[0009]2)色選:采用色選機，將原來內腹白、未成熟粒、異色粒全部剔除干凈；
[0010]3)除鐵:采用管道除鐵器、超強磁棒，將物料內細小的鐵屑除去；
[0011]4)除砂:采用除砂器將渣漿內細小的砂粒去除干凈；
[0012]采用物理方法剔除原料中的雜質，投資少，對原料沒有污染，能確保產品質量穩定，達到食品安全衛生要求。
[0013]步驟102:將除雜后原料浸泡不少于2小時后粉碎磨漿，得到的淀粉乳經過膠體磨進行研磨后交替進入調漿罐內；
[0014]步驟103:將淀粉乳濃度加水調整至17波美度；然后加入0.2kg/噸碎米、質量百分比濃度為10%的碳酸鈉溶液調整pH值，調整后淀粉乳的pH值為5.8?6.0 ;再加入
0.62kg/噸碎米、質量百分比濃度為0.15%的氯化鈣作為保護劑和激活劑；[0015]步驟104:加入10-15U/g的a -淀粉酶600ml/噸碎米，在108°C _110°C發生第一次淀粉酶解反應，反應時間為90-100min，得到第一次酶解產物；
[0016]步驟105:將第一次酶解產物排出，出料溫度為105°C _108°C，在97°C保溫90-100min ;將第一次酶解產物進行固液分離，得到的固體為米糟；
[0017]步驟106:將米糟加3倍水稀釋后，加熱至70?85°C ;然后再加入1.5kg/噸干蛋白粉、質量百分比濃度為40%的氫氧化鈉溶液，將米糟的pH值調節至8.2?8.5 ;最后再浸泡30min，使脂肪皂化、蛋白溶脹，可以達到脫脂的目的。
[0018]步驟107:將脫脂完的米糟加入鹽酸溶液調節pH值，鹽酸溶液的質量百分比濃度為6%，調節后的pH值為4.2?4.5 ;再加入酶活為3000U/g、120ml/噸干蛋白粉的復合蛋白酶，在50°C _55°C發生第二次淀粉酶解，所述酶解反應時間為1.5?2.5h，得到的米糟蛋白含量不小于80% ；
[0019]在步驟104和步驟107采用的兩次酶解，工藝穩定安全可靠，產出的米糟蛋白肽含量達到80%以上。
[0020]步驟108:將得到的米糟蛋白85°C進行滅酶，得到粗制蛋白肽液；
[0021]步驟109:對粗制蛋白肽液用活性炭脫色和陰陽離子交換柱脫鹽，其中活性炭脫色是在50°C脫色30min，所用活性炭用量為干蛋白肽質量的2%，所述粗制蛋白肽液的pH值為6 ;陰陽離子交換柱脫鹽過程中，將粗制蛋白肽液以10倍柱體積/h的流速流經陰陽離子交換柱進行脫鹽，得到精蛋白肽液；
[0022]步驟110:將精蛋白肽液在80°C熱水攪拌洗滌lOmin，過濾后，再次重復以上過程洗滌過濾；
[0023]由于大米在酶解過程中導致蛋白質受熱而變性，米糟中的蛋白質幾乎不溶于水，洗滌過程中蛋白質基本不會損失，而米糟中的碳水化合物主要有葡萄糖、麥芽糖、糊精、淀粉、纖維素等，除淀粉和纖維素外均能溶于熱水，故兩次洗滌后將濕渣進行干燥，蛋白肽含量干基計可達到80%以上；
[0024]步驟111:將過濾后產物濃縮、均質、噴霧干燥，得到包裝成品。
[0025]與現有技術相比，本發明具有以下優點:本發明通過常壓下進行二次酶解得到高純度大米蛋白肽，由于在常壓下就可以制備高純度大米蛋白肽，所需設備成本低，能耗小，大大節省了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0027]結合實施例和附圖對本發明進行進一步解釋。
[0028]實施例1:一種制備高純度大米蛋白肽的方法，包括如下步驟，如圖1所示:
[0029]步驟101:將碎米原料依次進行除石、色選、除鐵、除砂除雜處理，除去非蛋白成分；
[0030]I)除石:采用分級除石機，根據物質比重不同和空氣動力學性質，將物料中的輕質糠殼和重質碎石等分離；[0031]2)色選:采用色選機，將原來內腹白、未成熟粒、異色粒全部剔除干凈；
[0032]3)除鐵:采用管道除鐵器、超強磁棒，將物料內細小的鐵屑除去；
[0033]4)除砂:采用除砂器將渣漿內細小的砂粒去除干凈；
[0034]采用物理方法剔除原料中的雜質，投資少，對原料沒有污染，能確保產品質量穩定，達到食品安全衛生要求。
[0035]步驟102:將除雜后原料浸泡不少于2小時后粉碎磨漿，得到的淀粉乳經過膠體磨進行研磨后交替進入調漿罐內；
[0036]步驟103:將淀粉乳濃度加水調整至17波美度，加入0.2kg/噸碎米、質量百分比濃度為10%的碳酸鈉溶液，調整后淀粉乳pH值為5.8 ;然后加入0.62kg/噸碎米、質量百分比濃度為0.15%的氯化鈣作為保護劑和激活劑；
[0037]步驟104:加入10-15U/g的a -淀粉酶600ml/噸碎米，在108°C發生第一次淀粉酶解反應，反應時間為lOOmin，得到第一次酶解產物；
[0038]步驟105:將第一次酶解產物排出，排出溫度為105°C，在97°C保溫IOOmin ;然后將第一次酶解產物進行固液分離，得到的固體為米糟；
[0039]步驟106:將米糟加3倍水稀釋后，加熱至70°C，然后加入1.5kg/噸干蛋白粉、質量百分比濃度為40%的氫氧化鈉溶液，將米糟的pH值調節至8.2 ;然后再浸泡30min，使脂肪皂化、蛋白溶脹，可以達到脫脂的目的。
[0040]步驟107:將脫完脂的米糟加入鹽酸溶液調節pH值，鹽酸溶液的質量百分比濃度為6 %，調節后的pH值為4.2 ;再加入酶活為3000U/g、120ml/噸干蛋白粉的復合蛋白酶，發生第二次淀粉酶解反應，在50°C酶解反應1.5h，得到的米糟蛋白含量不小于80% ；
[0041]步驟108:將得到的米糟蛋白85°C進行滅酶，得到粗制蛋白肽液；
[0042]步驟109:對粗制蛋白肽液用活性炭脫色和陰陽離子交換柱脫鹽，其中活性炭脫色是在50°C脫色30min，所用活性炭用量為干蛋白肽質量的2%，所述粗制蛋白肽液的pH值為6 ;陰陽離子交換柱脫鹽過程中，將粗制蛋白肽液以10倍柱體積/h的流速流經陰陽離子交換柱進行脫鹽，得到精蛋白肽液；
[0043]步驟110:將精蛋白肽液在80°C熱水攪拌洗滌lOmin，過濾后，再重復以上過程洗滌過濾；
[0044]步驟111:將過濾后產物濃縮、均質、噴霧干燥，得到包裝成品。
[0045]所制備的大米蛋白肽具有以下有益效果:
[0046](I)低過敏性，無色素干擾。大米蛋白肽的低抗原性使得食后不會引起過敏反應，可以給易引起食品過敏的人們提供一種比較安全的蛋白產品。
[0047](2)易消化性和易吸收性。蛋白質最終以氨基酸的形態才能被人體吸收，而大米蛋白肽含有18種氨基酸，尤其是組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸等八種人體不能合成的必需氨基酸，且它們的構成模式與人體的需求模式基本一致，故大米蛋白肽在腸道的吸收率最好，且其消化吸收性比蛋白質更佳，并能作為生物活性肽在組織水平上弓I起機體的生物學效應。
[0048]實施例2:與實施例1相同，不同的是:
[0049]步驟103:將淀粉乳濃度加水調整至17波美度，加入0.2kg/噸碎米、質量百分比濃度為10%的碳酸鈉溶液，調整淀粉乳的pH值至6.0 ;加入0.62kg/噸碎米、質量百分比濃度為0.15%的氯化鈣保護劑和激活劑；
[0050]步驟104:加入10-15U/g的a -淀粉酶600ml/噸干蛋白肽，在110°C發生第一次淀粉酶解反應，反應時間為90min，得到第一次酶解產物；
[0051]大米蛋白肽除了具有一般蛋白質的營養作用外，對人體還具有非常重要的不可代替的調節作用，因此，在以營養學為基礎的食物結構調整以滿足人體必需的氨基酸需要的同時，適當補充某些活性肽對促進體質提高，增強防病、抗病能力，延緩衰老都具有深遠的意義。具體作用如下:
[0052](I)降低膽固醇。大米蛋白肽具有降低血清膽固醇的作用，研究發現大米蛋白肽不僅具有這樣的功能，而且效果極佳。其作用機理在于大米蛋白肽能阻礙腸道內膽固醇的再吸收，并能促使其排出體外。
[0053](2)降血壓作用。大米蛋白肽能抑制血管緊張素轉換酶(ACE)的活性，防止血管末梢收縮，達到降低血壓的作用，并且大米蛋白肽對正常血壓無降壓作用，因此，它對有心血管疾病的患者有顯著療效，對正常人體又無害，安全可靠。
[0054](3)促脂肪代謝。日本學者研究發現，對兒童肥胖癥患者的治療中，在采取低熱量飲食的同時，以大米蛋白肽作補充食品時，比僅僅用低熱量食品更能加速皮下脂肪的減少，這是因為大米蛋白肽的攝入，能促進基礎代謝的活性，食后發熱量大為增加，促進能量代謝的進行。
[0055](4)增強體能和恢復疲勞。大米蛋白肽有增強肌肉的效果，日本學者用大米蛋白肽做對比試驗，每天服用20克大米蛋白肽者體能明顯增強；同時大米蛋白肽能加速疲勞的恢復，體育運動后，必須及時補充氮源以免造成肌肉蛋白的負平衡，小分子肽比氨基酸和蛋白質更加容易吸收，有利于體力的恢復和增強。
[0056]實施例3:與實施例1相同，不同的是:
[0057]步驟105:將第一次酶解產物排出，排出溫度為108°C，在97°C保溫90min ;然后將第一次酶解產物進行固液分離，得到的固體為米糟；
[0058]步驟106:將米糟加3倍水稀釋后，加熱至85°C ;然后加入1.5kg/噸干蛋白肽、質量百分比濃度為40%的氫氧化鈉溶液，將米糟的pH值調節為8.5 ;再浸泡30min，使脂肪皂化、蛋白溶脹，可以達到脫脂的目的；
[0059]實施例4:與實施例1相同，不同的是:
[0060]步驟107:將脫完脂的米糟加入鹽酸溶液調節pH值，鹽酸溶液的質量百分比濃度為6%，調節后的pH值為4.5 ;再加入酶活為6000U/g、120ml/噸干蛋白肽的復合蛋白酶，發生第二次淀粉酶解反應，在55 °C酶解反應2.5h ；
[0061]大米蛋白肽還可以作為營養補充劑和功能因子應用到的日常飲食中，影響或改善人們的脂肪代謝、營養代謝、糖代謝、調節神經系統等。
[0062](I)添加到嬰幼兒食品中
[0063]大米蛋白肽是低抗原性蛋白，不會產生過敏反應，而且大米蛋白肽中含有人體所需定額的各種氨基酸，配比合理，符合WH0/FA0推薦的理想模式，必需氨基酸比較適合2?5歲兒童的需求，將大米蛋白蛋白肽添加到嬰幼兒配方奶粉、米粉中，也可添加到一些食物易過敏的兒童膳食中，作為重要的植物蛋白來源，有益嬰兒營養吸收，促進嬰幼兒生長、發育。
[0064](2)應用到保健食品中[0065]大米蛋白肽含有一定量的生物活性肽，具有一定的藥用保健價值，具有防病、治病，調節人體生理機能的功效，蛋白肽已被衛生部批準為具有調節免疫功能的食品。
[0066](3)應用到烘焙食品中
[0067]大米蛋白肽具有保濕性，可防止面包老化。另外蛋白肽又是面包酵母的優良營養物質，可使酵母發酵旺盛，從而起到改善面包品質的作用。凡是在烘焙食品中添加蛋白肽的食品，口感口味都良好，加熱的功能肽有使面包質地柔軟的作用。
[0068](4)添加到乳飲料、植物蛋白飲料
[0069]大米蛋白肽具有良好的溶解性，在受熱或酸堿離子濃度的條件下，抗凝性好，有較好的吸濕性，低黏度，流動性和熱穩定性好。而且在體內吸收快，利用率高。在生產液態奶和植物蛋白飲料中，適量加入蛋白肽這樣的生物活性肽，不但可以提高產品的穩定性，更可極大地提高產品的營養性和保健性，使產品提升一個檔次。
[0070](5)應用到普通食品中
[0071]大米蛋白肽的低粘度、良好的吸濕性和保濕性、較強的抗氧化性使其可廣泛應用于植物蛋白制品、魚肉蛋白制品、焙烤食品及糖果糕點中，不僅可以改善它們的質構和口感，而且可以改進它們的品質，提高保質期。
[0072](6)作為起泡劑及乳化劑
[0073]經酶處理得到的大米蛋白肽水解液的溶解性比大米蛋白液有明顯提高，同時適度地水解和脫氨作用使大米蛋白肽的乳化能力和乳化穩定性也增加了，使其具有良好的起泡性能，可作為起泡劑用，亦可用作乳化劑。
[0074]惟以上所述者，僅為本發明的較佳實施例而已，舉凡熟悉此項技藝的專業人士。在了解本發明的技術手段之后，自然能依據實際的需要，在本發明的教導下加以變化。因此凡依本發明申請專利范圍所作的同等變化與修飾，曾應仍屬本發明專利涵蓋的范圍內。
【權利要求】
1.一種高純度大米蛋白肽，其特征在于，所述大米蛋白肽的總蛋白含量為80-83.6%，蛋白肽純度為71.01%，溶解度為98.53%。
2.一種高純度大米蛋白肽的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟101:將碎米原料進行除雜處理，去除非蛋白成分； 步驟102:將除雜后的原料浸泡不少于2小時后粉碎磨漿，得到的淀粉乳經過膠體磨進行研磨后進入調漿罐內； 步驟103:將淀粉乳濃度加水調整至17波美度；加入用于調整淀粉乳pH值的碳酸鈉溶液，所加入的碳酸鈉溶液的質量百分比濃度為10%，加入的量為0.2kg/噸碎米，調整后淀粉乳的pH為5.8?6.0 ;再加入作為酶保護劑的氯化鈣，所述氯化鈣的質量百分比濃度為0.15%，加入的量為0.62kg/噸碎米； 步驟104:加入10-15U/g的a -淀粉酶，所述a -淀粉酶的量為600ml/噸碎米，讓a -淀粉酶在108°C_110°C發生第一次淀粉酶解反應，反應時間為90-100min，，得到第一次酶解產物； 步驟105:將第一次酶解產物排出，排出溫度為105°C _108°C，在97°C保溫90-100min，然后將第一次酶解產物進行固液分離，得到的固體為米糟； 步驟106:將米糟加3倍水稀釋后，加熱至70?85°C ;然后加入質量百分比濃度為40%的氫氧化鈉溶液，加入氫氧化鈉溶液的量為1.5kg/噸干蛋白粉，將米糟的pH值調節至8.2?8.5 ;最后再浸泡30min，使脂肪皂化、蛋白溶脹，達到脫脂的目的； 步驟107:將脫完脂的米糟加入鹽酸溶液調節pH值，鹽酸溶液的質量百分比濃度為6%，調節后的pH值為4.2?4.5 ;再加入酶活為3000U/g、120ml/噸干蛋白粉的復合蛋白酶，在50°C _55°C發生第二次淀粉酶解，所述酶解反應時間為1.5?2.5h，得到米糟蛋白；步驟108:將得到的米糟蛋白85°C進行滅酶，得到粗制蛋白肽液； 步驟109:對粗制蛋白肽液用活性炭脫色和陰陽離子交換柱脫鹽，其中活性炭脫色是在50°C脫色30min，所用活性炭用量為干蛋白肽質量的2%，所述粗制蛋白肽液的pH值為6 ;陰陽離子交換柱脫鹽過程中，將粗制蛋白肽液以10倍柱體積/h的流速流經陰陽離子交換柱進行脫鹽，得到精蛋白肽液； 步驟Iio:將精蛋白肽液在80°C熱水攪拌洗滌lOmin，過濾后，再次重復相同過程洗滌過濾； 步驟111:將過濾后產物濃縮、均質、噴霧干燥，得到包裝成品。
【文檔編號】A23J1/12GK103918869SQ201410169464
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月24日 優先權日:2014年4月24日
【發明者】任洪江, 張小青, 朱成華, 陳寶華, 劉振彾, 唐洪橋, 郝德新, 劉曉光, 宗克昌, 管月茹, 王棟 申請人:盤錦和田食品有限公司