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食品级大米蛋白粉

更新时间2019-08-30

工艺描述

大米蛋白粉是稻米深加工的重要产物,根据其蛋白质含量及溶解性可分为饲料级大米蛋白粉、食用级大米蛋白粉和大米蛋白肽。大米蛋白主要由清蛋白、球蛋白、醇溶性蛋白和谷蛋白等四种蛋白组成,大米蛋白的氨基酸组成合理,且氨基酸含量高,被公认为优质的食用蛋白。大米蛋白粉因其较高的营养价值、低过敏性而具有开发成婴幼儿食品和高端食品的广阔前景。

大米蛋白粉是指从大米中提取的蛋白质,经粉粹、提纯、干燥等加工后形成的粉末状物质。主要工艺:

(1)调浆、磨浆、过滤   (2)脱脂   (3)酶解反应  (4)分离洗涤   (5)灭酶灭菌   (6)喷雾干燥


工艺流程

(1)调浆、磨浆、过滤 

将米渣(干基蛋白重量百分比含量大于40%)和适量的水混合均匀,得到固形物含量达到15—20%(重量百分比)的米渣浆液,再用胶体磨研磨。胶体磨的基本原理是流体或半流体物料通过高速相对连动的定齿与动齿之间,受到强大的剪切力、摩擦力及高频振动等作用,物料被有效地分散、乳化、粉碎、均质。 

然后进行过滤(过150-250目筛),收集滤液备用。滤渣返回调浆或用作饲料原料。 

湿法粉碎可以减小颗粒粒径,打破网格,有利于使包裹在其中的灰分、脂肪和碳水化合物释放出来。 

(2)脱脂 

把上一工序得到的滤液加热至60-70℃,然后加入重量百分比浓度为35-45%的氢氧化钠水溶液,将滤液的PH值调节至8.2-8.5,再在60-65℃下浸泡30min,使脂肪皂化、蛋白溶胀。 

当氢氧化钠水溶液的重量百分比浓度大于45%时,会造成局部蛋白粘度过大,颜色加深;当氢氧化钠水溶液的重量百分比浓度小于35%时,会造成加碱时间过长,在加碱的同时,脂肪和蛋白都与碱反应,导致碱的用量增加。 

料液的PH值高低将会影响脱脂效果:如果料液的PH值小于8.2,则会造成脂肪脱除率较低;如果料液的PH值大于8.5,则会造成蛋白粘度过大,颜色变深。 

碱溶可以通过金属离子与蛋白质的螯合,使蛋白质的分子溶胀,肽链舒展,使杂质得以从紧密的网状结构中释放出来,与外界环境接触的面积增大,路径缩短,可以提高后续工艺中针对杂质采取的措施的作用效果。 碱液皂化可以提高脂肪的水溶性。 

(3)酶解反应 

将上一工序得到的脱脂溶液在60-65℃下保温20-40min,再使用1mol/L盐酸或硫酸将其PH值调节至4.2-4.5,再加入0.1%-0.3%(按米渣干基质量计)的糖化酶(酶活是10万IU/g),再在60-65℃下进行酶解反应1.5-2.5h,得到酶解液。 

温度对糖化酶的影响:低于65℃时,糖化酶随作用的温度升高活力增大;超过65℃时,糖化酶又随作用的温度升高活力急剧下降。因此,它的最适作用温度是60-65℃。 

PH值对糖化酶的影响:如果料液的PH值低于4.2,则会造成糖化酶酶活降低;如果料液的PH值高于4.5,也会造成糖化酶酶活降低。因此,它的最适作用PH值为4.2-4.5。 

糖化酶可以将大分子的糊精水解成低聚糖,与蛋白的结合作用减弱,料液粘度降低。 

(4)分离洗涤 

将上一工序得到的酶解液在2000-4000rpm的转速下进行离心分离5-15min,得到的固相再用与酶解液等量的水洗涤3-5次,收集洗涤固相。液相中含有葡萄糖等营养物,可用于生产饲料酵母(单细胞蛋白)。 分离洗涤的作用是去除物料中的非蛋白杂质。 

(5)灭酶灭菌 

往上一工序得到的洗涤固相中加入适量的水,使固形物含量达到16—17%(重量百分比),然后将料液煮沸30min,或者在115-121℃下超高温瞬时处理4—6s,进行高温处理,灭酶灭菌。 

(6)喷雾干燥 

将上一工序得到的料液,通过喷雾干燥器进行干燥,得到高纯度大米蛋白粉。喷雾干燥的进风温度为165-180℃,,出风温度为75-85℃,喷雾压力大于0.7MPa。 

采用该工艺,其蛋白提取率大于80%,所得到的高纯度可溶性大米蛋白粉的干基重量百分比含量大于80%,脂肪重量百分比含量小于3%,灰分重量百分比含量小于3%。 

高纯度可溶性大米蛋白粉,具有非常广泛的用途,可以用于食品、化妆品、药品等行业。


性能特点

大米蛋白具有优良营养品质,是公认的谷类蛋白中的优质植物蛋白。按Osborne分类方法,大米蛋白可粗分为4类:清蛋白(albumins),可溶解于水的蛋白质,占总量2%~5%;球蛋白(globulins),溶于0.5mol/L的NaCl溶液,占总量2%~10%;谷蛋白(glutelin),溶于稀酸或稀碱,占总量80%以上;醇溶蛋白(prolamins),溶于70%~80%乙醇溶液,占总量1%~5%。其中谷蛋白和醇溶蛋白成为贮藏性蛋白,它们是大米蛋白的主要成分。而清蛋白和球蛋白含量较低,是大米中的生理活性蛋白。大米蛋白因赖氨酸含量较高、必需氨基酸含量与其他谷类蛋白中必须氨基酸含量比较具有一定优势和生物价(BV)及蛋白质效用比率(PER)较高而具有良好得营养价值。


工程应用
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