[发明专利]一种水溶性米糠蛋白的提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种米糠蛋白的提取方法，尤其是涉及一种采用超声波辅助蛋白酶提取水溶性米糠蛋白的方法。

背景技术

我国是稻米生产大国，年产稻米达到1.8亿吨以上，而米糠作为稻米加工副产品，年产量也超过1000万吨（姚惠源, 周素梅, 王丽. 米糠与米糠蛋白质的开发利用[J]. 无锡轻工业大学学报, 2002, 21(3): 312~316）。米糠是一种具有深度开发价值的资源，尤其是米糠蛋白具有低过敏原性、其氨基酸组成与 FAO/WHO 推荐模式接近，营养价值高，可与动物蛋白相媲美，可广泛应用于婴幼儿食品的开发（陈义勇, 王伟, 沈宗根, 等. 米糠与米糠蛋白深度开发现状[J].粮食加工, 2006, 3(5): 24~25）。

目前，米糠蛋白的提取方法主要有碱法、物理法、酶法等（朱磊，汪学德，于新国等，米糠蛋白的综合研究进展[J].中国油脂，2013（2）：81-83）。碱法工艺制备的米糠蛋白容易变性且提取率低，物理法提取率低，设备投资较高（江爱芝，王燕.米糠蛋白提取方法的研究进展[J]. 农产品加工-创新版， 2009 (10) : 35-37）。酶法主要采用蛋白酶，为了达到米糠蛋白良好的功能性及营养性，在使用蛋白酶时，需要控制较低的水解度（DH），提取工艺的难度大为增加 (马海乐,张连波.米糠蛋白的脉冲超声辅助提取技术[J].江苏大学学报(自然科学版),2006(1):14~17)。以上三种方法提取的米糠蛋白水溶性较差，不利于人体的消化吸收，而且提取率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，以脱脂米糠为原料，提供一种制备效率高的水溶性米糠蛋白的提取方法，所得米糠蛋白纯度高，水溶性良好。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种水溶性米糠蛋白的提取方法，包括以下步骤：

（1）脱脂米糠预处理：脱脂米糠过20-100目筛，按照料液比1: 10-40 (g: mL)（优选1g:20mL）加入蒸馏水，采用市售食品级碱盐将pH调节至7-10，得脱脂米糠水混合物；

（2）超声波处理：将步骤（1）所得的脱脂米糠水混合物置于烧杯中，并将烧杯置于水浴锅中，水浴温度保持10~30℃（优选20℃），超声波脉冲处理，超声波功率为400-1200W（优选600W），脉冲工作时间1-4 s， 脉冲时间间隔1-4 s，总处理时间为30~100 min（优选60min）,此过程要采用pH计实时监测使得pH稳定在7-10；

（3）蛋白酶水解：先采用食品级盐酸将步骤（2）处理后的混合物的pH调至5-9，加入相当于脱脂米糠原料质量的2-4%的蛋白酶进行酶解反应，酶解温度为25-60℃（优选45℃），时间为2-4 h；

（4）离心分离、沉淀洗涤：将步骤（3）反应后得到的溶液在70-100 ℃下灭酶5-20 min后，在2500~3500 r/min下离心10-20 min，收集上清液，采用食品级盐酸调节pH至3.0-5.5，再次离心，所得沉淀即为水溶性米糠蛋白；

（5）冷冻干燥：对步骤（4）得到的蛋白沉淀水溶性米糠蛋白进行冷冻干燥处理；预冻速率为1-5℃/min，干燥室真空度为50~500 Pa，在-30~-10℃时预冻10-30 min，干燥至水分含量≤8 %，即得。

进一步，所述步骤（1）中的食品级碱盐为碳酸钠。

进一步，所述步骤（3）中的蛋白酶为米曲蛋白酶，所述蛋白酶的酶活为1×10⁴ -4×10⁴ U/g。

米糠蛋白提取率及功能特性评价方法：

①米糠蛋白含量及提取率的测定

蛋白质含量采用微量凯氏定氮法（AOAC. Official methods of analysis [M]. 15th ed. Washington D C: Association of Official Analytical Chemists,1990）测定(换算系数为5.95)；提取率E=(W₁/W₀)×100%,式中W₁为提取物中蛋白质质量(g),W₀为米糠中蛋白质质量(g)。

②米糠蛋白水溶性评价方法

以米糠蛋白的溶解度表示，在 50mL超纯水中加入 1g 被测米糠蛋白质样品，25℃恒温水浴锅中保温，并使用搅拌器搅拌 1h，悬浮液离心(3000r/min) 20min，上清液中蛋白质含量用双缩脲法测定。按下式计算溶解性：