[发明专利]一种利用米糠粕联产米糠蛋白和4-乙烯基愈创木酚的方法

说明书

本发明公开了一种利用米糠粕联产米糠蛋白和4‑乙烯基愈创木酚的方法，具体为：米糠粕利用超声辅助弱碱提取米糠蛋白；将剩余的米糠废渣与废液混合，采用碱提阿魏酸；再利用本实验自行筛选保藏的芽孢杆菌DLF‑15161经海藻酸钙包埋后制得的微球为生物催化剂，将阿魏酸粗提液生物转化合成高档香料4‑乙烯基愈创木酚，最终实现米糠的综合利用。本发明工艺所制备的米糠蛋白品质好，合成的4‑乙烯基愈创木酚价值高，并且该工艺简单，不需要复杂或昂贵的设备，成本低廉，整个过程实现了资源的循环利用，减少了废水的产生，避免了资源浪费，对环境友好，具有良好的应用前景和工业化潜力。

技术领域

本发明属于大米加工副产物综合利用技术领域，具体涉及一种利用米糠粕联产米糠蛋白和4-乙烯基愈创木酚的方法。

背景技术

米糠是稻谷加工过程中的主要副产物，虽然只占稻谷质量的6～8％，但却包含了稻谷64％的营养成分及90％以上的人体必需元素，因此被称为“天然营养宝库”。作为稻谷生产大国，我国每年产稻谷约1.85亿吨，产出约1000万吨米糠。目前对米糠利用最多的是提取米糠油，也有少部分企业将脱除米糠油后的米糠粕进一步深加工，提取植酸钙、肌醇、谷维素等价值较高的产品。但总体上，我国对米糠资源的深度开发应用尚处于较低水平，大部分都被用作畜禽饲料，高附加值米糠制品还比较少。因此，对米糠的综合利用，特别是利用米糠粕生产高附加值产品，如米糠蛋白、4-乙烯基愈创木酚等，具有重要的意义。

米糠中蛋白质含量约为12％～20％，是一种优质植物蛋白，具有独特的营养价值和食品属性，其在医药、保健品、化妆品和蛋白质工程等高新领域的应用非常广泛。例如提取出来的米糠蛋白作为低过敏性蛋白质原料可以添加于婴幼儿食品中。而且米糠蛋白及其系列水解物，也可应用于很多食品，如焙烤食品、咖啡伴侣、搅打奶油、糖果、填充料、强化饮料、小吃、汤料、酱料及其它调味品。另外也有研究表明米糠蛋白具有较好的抗癌活性。此外，米糠中还含有重要的酚酸物质-阿魏酸，它在医药和食品工业中具有广泛的用途。同时，阿魏酸作为重要的前体物质，还可以合成许多重要的食用香料，如香兰素、4-乙烯基愈创木酚等。4-乙烯基愈创木酚是较为常用的高档香料之一，具有类似于丁香类芳香气味，是决定酒类、酱油、茶叶、咖啡、干酪等食品品质的主要香味成分，其商业价值是阿魏酸的40倍左右，具有重要的应用价值和发展前景。

目前，市场上的4-乙烯基愈创木酚多为化学法合成，化学方法制得的4-乙烯基愈创木酚其香型单一，易掺杂质，产品的安全性不确定，且在合成过程中污染严重。所以，寻找一个安全、有效的生产方法是必要的。目前认为合成4-乙烯基愈创木酚最具安全有效的方法为以阿魏酸为底物，利用生物合成法制备。现已有文献或专利关于利用一些菌株通过以阿魏酸为底物生成4-乙烯基愈创木酚的报道，如汉逊德巴氏酵母、假丝酵母、肠杆菌等。然而现已报道制备方法均是以精制后的阿魏酸纯品为原料，而阿魏酸的提取和精制过程比较复杂，整个过程繁琐费时、成本高、且废水排放量大，对环境不友好。

综上，基于这样的研究背景和现状，本发明提出采用联产技术，以米糠粕为原料，同时制备米糠蛋白和4-乙烯基愈创木酚，该工艺节省了阿魏酸纯化和精制的步骤，减少了废水排放量，操作简便，降低生产成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有米糠利用率低，能耗大等缺点，提供一种以米糠粕为原料，联产制备高附加值的米糠蛋白和4-乙烯基愈创木酚的方法，提高米糠资源的利用价值。

本发明的目的可以通过以下技术手段来实现：米糠粕采用超声辅助弱碱溶液(pH8.5～9.5)浸提，离心，上清液经酸沉(pH 4.0～5.0)、干燥获得米糠蛋白；浸提米糠蛋白后的废渣与废液混合后，以碱水解(NaOH浓度0.5～1.0％)，离心，获得粗阿魏酸提取液；然后再利用本实验自行筛选保藏的芽孢杆菌DLF-15161经海藻酸钙包埋后制得的微球为生物催化剂，将阿魏酸粗提液生物转化生产4-乙烯基愈创木酚，最终实现米糠的综合利用。该方法简单有效，从廉价的米糠粕中可以联产提取得到高附加值的米糠蛋白和4-乙烯基愈创木酚，不需要复杂或昂贵的设备，成本低廉，并且可以减少废水的产生，对环境保护也有着重要意义。