大米肽的生产方法
【专利摘要】本发明公开了大米肽的生产方法，其步骤如下：A、将大米蛋白粉与亚硫酸钠溶液混合，得到大米蛋白浆料；B、将大米蛋白浆料加入碱性蛋白酶进行酶解；C、加入中性蛋白酶、复合风味蛋白酶和木瓜蛋白酶进行酶解，得到酶解液；D、将酶解液进行灭酶处理；E、将灭菌后的酶解液进行过滤，然后用纳滤膜对滤液进行纳滤浓缩，后将纳滤浓缩后的酶解液进行高温杀菌处理，然后通过冷冻干燥得到高纯度的大米肽产品。本发明采用多种酶协同作用，多工艺高效分离的方法对大米蛋白进行改性，通过对酶解工艺的探索和控制，获得生产周期短，得率高，产品纯度高，溶解性好的大米肽生产方法。
【专利说明】大米肽的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及大米蛋白加工【技术领域】，特别涉及大米肽的生产方法。
【背景技术】
[0002]稻米是我国第一大农产品和粮食品种，2008年我国稻谷产量约占全球稻谷产量的30%。稻米是人类赖以生存的基本食物，加工IOOKg稻谷，能产生60~65Kg大米，其余为40Kg副产品(稻壳、碎米、米糠和米胚)，而这些副产品通过精深加工后又能得到上百种高附加值产品。
[0003]长期以来，我国稻米加工仅处于一种满足口粮大米需求的初级加工阶段，副产品的深加工极少，资源利用率较低。随着人口的急剧增加，资源的快速耗尽，稻米作为人类重要的生存食物，其副产品的精深加工越来越受到世界各国的重视。经食用大米加工中所得到的的碎米、米糠、稻壳等经过精深加工可以获得淀粉糖类、蛋白粉类和米糠油类产品，这些产品的市场处于成长期，市场价格高，市场前景好，是充分利用稻米资源有效手段。
[0004]大米蛋白粉作为一种来源相对广泛的蛋白质资源，其营养组成丰富，不含胆固醇，同时与其他植物源蛋白相比人体对大米蛋白无过敏性反应。尤其对于肝脏疾病患者、心血管疾病患者和婴儿等特殊人群其营养和健康优势更为突出。但是由于大米蛋白的溶解性差，分子量大，其较低的乳化性，起泡性和持水性严重限制了大米蛋白在食品工业中的应用。
[0005]目前对大米蛋白改性的方法较多，主要包括化学、物理和酶改性法。化学改性法容易产生化学试剂残留而限制了其在食品加工当中的应用。物理改性法由于其对加工结果控制的不稳定性，以及较高的成本，也不利于低值原料的高值化加工。酶改性法由于酶的特异性和高效性，具有稳定控制加工结果、加工效率极高和设备成本低的特点，非常适合应用于大米蛋白改性加工中。但现有的酶改性技术，有的引入了其他组分进行接枝偶联，降低了产品蛋白质的纯度，并且工艺复杂、加工周期长；有的在前处理阶段使用了酸碱处理容易引入化学残留；有的虽然只应用单纯的酶改性技术但是其大米肽得率不高。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种工艺简单、加工周期短、无化学残留且大米肽得率高的大米肽的生产方法。
[0007]根据本发明的一个方面，提供了大米肽的生产方法，其步骤如下:
[0008]A、将大米蛋白粉与浓度为I~5%的亚硫酸钠溶液按料液比1:5~1:15kg/L的比例进行混合，在45~75°C，保温30~120min得到大米蛋白浆料；
[0009]B、将大米蛋白浆料的pH调节到7.5~9.0,再加入碱性蛋白酶在pH为7.5~9.0下持续搅拌酶解0.5~2.5h，后继续搅拌酶解0.5~2.5h ;
[0010]C、调节经过碱性蛋白酶处理的大米蛋白衆料pH至6.5~7.5,加入中性蛋白酶、复合风味蛋白酶和木瓜蛋白酶，在pH为6.5~7.5下持续搅拌酶解I~3h，后继续搅拌酶解I~3h，得到酶解液；
[0011]D、将酶解液进行灭酶处理；
[0012]E、将灭菌后的酶解液进行过滤，然后用纳滤膜对滤液进行纳滤浓缩，后将纳滤浓缩后的酶解液进行高温杀菌处理，然后通过冷冻干燥得到高纯度的大米肽产品。
[0013]本发明采用多种酶协同作用，多工艺高效分离的方法对大米蛋白进行改性，通过对酶解工艺的探索和控制，获得生产周期短，得率高，产品纯度高，溶解性好的大米肽生产方法。
[0014]在一些实施方式中，步骤B中碱性蛋白酶的添加量为所用大米蛋白粉质量的
0.1 ~5.0%。
[0015]在一些实施方式中，步骤C中中性蛋白酶、复合风味蛋白酶和木瓜蛋白酶的添加量分别为所用大米蛋白粉质量的0.1~5.0%、0.1~5.0%和0.5~3%。
[0016]在一些实施方式中，步骤E中纳滤膜其截留相对分子量为200~1000。
[0017]在一些实施方式中，步骤D中灭酶处理的温度为85~90°C，灭酶处理的时间为20mino
[0018]本发明的有益效果是: [0019]I)所得到的大米肽产品纯度超过95%，而且平均相对分子量控制在500~1500道尔顿。
[0020]2)利用本发明中的大米肽生产方法所生产的大米肽其得率超过50%，在现有技术水平中具有优势地位。
[0021]3)本发明大米肽生产工艺生产周期短且几乎不产生工业污染、绿色环保。
[0022]4)本发明产品溶解性好，保持了大米蛋白的无抗特性，营养组成全面。能够作为一种高品质的食品配料添加到婴儿配方乳粉、功能性蛋白冲调食品和其他一些保健食品中，大大提高大米蛋白的附加值。
【具体实施方式】
[0023]原材料来源:
[0024]大米蛋白粉(粗蛋白含量wt%≤80%,水分wt% < 10%,灰分wt% ^ 5%,菌落总数cfu/g ( 104):市售。
[0025]碱性蛋白酶:诺维信生物技术有限公司。
[0026]中性蛋白酶:南宁东恒华道生物科技有限公司。
[0027]复合风味蛋白酶:南宁东恒华道生物科技有限公司。
[0028]木瓜蛋白酶:南宁庞博生物工程有限公司或南宁东恒华道生物科技有限公司。
[0029]实施例1
[0030]大米肽生产方法，具体步骤如下:
[0031]A、称取100目大米蛋白粉5000g投入酶解罐中，加入2%的亚硫酸钠溶液25L，将料液充分搅匀，控制酶解罐的温度在45°C，待酶解罐温度稳定后继续保温30min。得到大米蛋白浆料。
[0032]B、用lmol/L氢氧化钠溶液将大米蛋白浆料的pH控制在9.0。加入碱性蛋白酶5g进行酶解，酶解过程中用lmol/L氢氧化钠溶液控制反应的pH在9.0,持续搅拌酶解2.5h,然后停止加碱，继续搅拌酶解0.5h。
[0033]C、用lmol/L盐酸溶液调节经过碱性蛋白酶处理的大米蛋白浆料的pH至7.2，同时加入中性蛋白酶25g、复合风味蛋白酶25g和木瓜蛋白酶100g进行酶解，酶解过程中用lmol/L氢氧化钠控制反应的pH在7.2，持续搅拌酶解lh，然后停止加碱，继续搅拌酶解lh。得到酶解液。
[0034]D、将酶解罐的温度升至90°C，保持酶解液的温度在90°C持续20min，进行灭酶处理。
[0035]E、用真空过滤器将灭菌后的酶解液过滤3次，然后用截留相对分子量为200的纳滤膜对滤液进行纳滤浓缩，将纳滤浓缩后的酶解液在130°C，5min的条件下进行高温瞬时杀菌处理。然后通过冷冻干燥得到高纯度的大米肽产品。
[0036]对所使用的生产方法进行大米肽得率的测定，同时对所得到的产品进行溶解性、蛋白质分子量分布、微生物指标和重金属指标进行测定，结果见表1。
[0037]实施例2
[0038]大米肽生产方法，具体步骤如下:
[0039]A、称取300目大米蛋白粉5000g投入酶解罐中，加入1%的亚硫酸钠溶液50L，将料液充分搅匀，控制酶解罐的温度在65°C，待酶解罐温度稳定后继续保温75min。得到大米蛋白浆料。
[0040]B、待料液温度稳定后，用lmol/L氢氧化钠溶液将大米蛋白浆料的pH控制在8.5。加入碱性蛋白酶125g进行酶解，酶解过程中用lmol/L氢氧化钠溶液控制反应的pH在8.5，持续搅拌酶解0.5h，然后停止加碱，继续搅拌酶解2.5h。
[0041]C、用lmol/L盐酸溶液调节经过碱性蛋白酶处理的大米蛋白衆料pH至7.0,同时加入中性蛋白酶5g、复合风味蛋白酶5g和木瓜蛋白酶150g进行酶解，酶解过程中用Imol/L氢氧化钠控制反应的pH在7.0，持续搅拌酶解2h，然后停止加碱，继续搅拌酶解2h。得到酶解液。
[0042]D、将酶解罐的温度升至90°C，保持酶解液的温度在90°C持续20min，进行灭酶处理。
[0043]E、用真空过滤器将灭菌后的酶解液过滤3次，然后用截留相对分子量为1000的纳滤膜对滤液进行纳滤浓缩，将纳滤浓缩后的酶解液在135°C，3min的条件下进行高温瞬时杀菌处理。然后通过冷冻干燥得到高纯度的大米肽产品。
[0044]对所使用的生产方法进行大米肽得率的测定，同时对所得到的产品进行溶解性、蛋白质分子量分布、微生物指标和重金属指标进行测定，结果见表1。
[0045]实施例3
[0046]大米肽生产方法，具体步骤如下:
[0047]A、称取600目大米蛋白粉5000g投入酶解罐中，加入1%的亚硫酸钠溶液75L，将料液充分搅匀，控制酶解罐的温度在75°C，待酶解罐温度稳定后继续保温120min。得到大米蛋白浆料。
[0048]B、待料液温度稳定后， 用2mol/L氢氧化钠溶液将大米蛋白浆料的pH控制在7.5。加入碱性蛋白酶150g进行酶解，酶解过程中用2mol/L氢氧化钠溶液控制反应的pH在8.5，持续搅拌酶解1.5h，然后停止加碱，继续搅拌酶解1.5h。[0049]C、用2mol/L盐酸溶液调节经过碱性蛋白酶处理的大米蛋白衆料pH至6.5,同时加入中性蛋白酶100g、复合风味蛋白酶100g和木瓜蛋白酶25g进行酶解，酶解过程中用lmol/L氢氧化钠控制反应的pH在7.5，持续搅拌酶解3h，然后停止加碱，继续搅拌酶解3h。得到酶解液。
[0050]D、将酶解罐的温度升至85°C，保持酶解液的温度在85°C持续20min，进行灭酶处理。
[0051]E、用真空过滤器将灭菌后的酶解液过滤3次，然后用截留相对分子量为600的纳滤膜对滤液进行纳滤浓缩，将纳滤浓缩后的酶解液在140°C，5min的条件下进行高温瞬时杀菌处理。然后通过冷冻干燥得到高纯度的大米肽产品。
[0052]实施例4
[0053]大米肽生产方法，具体步骤如下:
[0054]A、称取400目大米蛋白粉5000g投入酶解罐中，加入5%的亚硫酸钠溶液25L，将料液充分搅匀，控制酶解罐的温度在55°C，待酶解罐温度稳定后继续保温60min。得到大米蛋白浆料。
[0055]B、待料液温度稳定后，用1.5mol/L氢氧化钠溶液将大米蛋白浆料的pH控制在8。加入碱性蛋白酶250g进行酶解，酶解过程中用1.5mol/L氢氧化钠溶液控制反应的pH在8，持续搅拌酶解lh，然后停止加碱，继续搅拌酶解lh。
[0056]C、用2mol/L盐酸溶液调节经过碱性蛋白酶处理的大米蛋白衆料pH至7.5,同时加入中性蛋白酶250g、复合风味蛋白酶250g和木瓜蛋白酶50g进行酶解，酶解过程中用lmol/L氢氧化钠控制反应的pH在7.5，持续搅拌酶解lh，然后停止加碱，继续搅拌酶解lh。得到酶解液。
[0057]D、将酶解罐的温度升至88°C，保持酶解液的温度在88°C持续20min，进行灭酶处理。
[0058]E、用真空过滤器将灭菌后的酶解液过滤3次，然后用截留相对分子量为1000的纳滤膜对滤液进行纳滤浓缩，将纳滤浓缩后的酶解液在130°C，6min的条件下进行高温瞬时杀菌处理。然后通过冷冻干燥得到高纯度的大米肽产品。
[0059]对所使用的生产方法进行大米肽得率的测定，同时对所得到的产品进行溶解性、蛋白质分子量分布、微生物指标和重金属指标进行测定，结果见表1。
[0060]表1采用本发明方法生产大米肽得率和产品指标测定结果
[0061]
【权利要求】
1.大米肽的生产方法，其步骤如下: A、将大米蛋白粉与浓度为1~5%的亚硫酸钠溶液按料液比1:5~1:15kg/L的比例进行混合，在45~75°C，保温30-120min得到大米蛋白浆料； B、将大米蛋白浆料的pH调节到7.5~9.0，再加入碱性蛋白酶在pH为7.5~9.0下持续搅拌酶解0.5~2.5h，后继续搅拌酶解0.5~2.5h ; C、调节经过碱性蛋白酶处理的大米蛋白浆料pH至6.5~7.5，加入中性蛋白酶、复合风味蛋白酶和木瓜蛋白酶，在pH为6.5~7.5下持续搅拌酶解I~3h，后继续搅拌酶解I~3h，得到酶解液； D、将酶解液进行灭酶处理； E、将灭菌后的酶解液进行过滤，然后用纳滤膜对滤液进行纳滤浓缩，后将纳滤浓缩后的酶解液进行高温杀菌处理，然后通过冷冻干燥得到大米肽产品。
2.根据权利要求1所述的大米肽的生产方法，其特征在于:所述步骤B中碱性蛋白酶的添加量为所用大米蛋白粉质量的0.1~5.0%。
3.根据权利要求1所述的大米肽的生产方法，其特征在于:所述步骤C中中性蛋白酶、复合风味蛋白酶和木瓜蛋白酶的添加量分别为所用大米蛋白粉质量的0.1~5.0%、0.1~5.0% 和 0.5 ~3%ο
4.根据权利要求1所述的大米肽的生产方法，其特征在于:所述步骤E中纳滤膜其截留相对分子量为200~1000。
5.根据权利要求1所述的大米肽的生产方法，其特征在于:所述步骤D中灭酶处理的温度为85~90°C，灭酶处理的时间为20min。
【文档编号】C12P21/06GK103789383SQ201410086971
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2014年3月11日
【发明者】唐波, 李舒宇, 仝志勇, 陈玉和 申请人:江苏联海生物科技有限公司