CN103976132A - 一种利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法，包括以下步骤：（1）调浆；（2）粉碎；（3）脱水；（4）干燥；（5）微粉碎。本发明以生产大米淀粉糖时所产生的新鲜米渣为原料，经过粉碎工序之后，将米渣中的脂肪、蛋白和小分子糖分之间的包裹结构破坏，使米渣中的糊精、脂肪、灰分分离出来，并在后续工序中用热水洗掉，通过本发明所述的物理方法，可以将大米蛋白粉中的大米蛋白质量含量能提高到80%以上。本发明方法为纯物理工艺，不添加酶、碱、酸；由此法制得的高纯度大米蛋白的卫生指标达到食用标准，优于目前市场上大米蛋白的功能性状。

Description

一种利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法

技术领域

本发明属于米渣精深加工技术领域，具体涉及一种利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法。

背景技术

大米蛋白是公认谷类大米蛋白中佼佼者，其含有丰富的人体必需氨基酸，第一限制性氨基酸——赖氨酸的含量高于其它谷类大米蛋白，且氨基酸组成模式与WTO/FAO推荐模式相接近，易于被人体消化吸收。与其它谷类大米蛋白相比，大米蛋白生物价（BV）和大米蛋白质利用率（PER）更高，生物价可高达77，大米蛋白质利用率为1.36-2.56%，在各种粮食中均居第一位。大米蛋白氨基酸组成模式优于酪大米蛋白和大豆分离大米蛋白，无过敏原，非常适于开发婴幼儿食品。相关研究表明，大米蛋白具有很好的保健功能，如抗高血压、降低胆固醇、预防慢性疾病、抗癌变等。此外，大米蛋白应用领域非常广泛，可加工成高大米蛋白粉、大米蛋白饮料、大米蛋白胨和大米蛋白发泡粉、降解成短肽或氨基酸等。目前，大米蛋白独特的功能性质倍受广大消费者的亲睐，大米蛋白具有广阔的市场前景。大米蛋白通常使用大米提取，中国专利CN101695334涉及到一种用大米提取大米蛋白的方法，以大米为原料，经浸泡磨浆、调浆、一次液化、离心分离、均质、洗涤、离心、酶解、灭酶、曲筛分离、洗涤、离心、干燥等工艺，实现了生产淀粉糖的同时，提取了大米蛋白。目前，国内大量利用大米或碎米生产淀粉糖的厂家，将生产中的副产品米渣当做廉价的饲料大米蛋白出售，没有很好的深加工利用。中国专利CN102524515涉及到一种用米渣制备高纯度的大米蛋白的方法，以米渣为原料，经预处理、酶解、分离和干燥，得到大米蛋白含量大于80%，回收率大于60%。中国专利CN102150737涉及到一种高纯度大米蛋白的制备方法与采用该方法得到的产品，以米渣为原料，经过调浆和磨浆、脱脂、酶解反应、分离洗涤和灭酶灭菌等步骤，得到的大米蛋白含量大于80%，提取率大于80%。但是以上方法在生产过程中或添加碱、或添加酸、或添加酶，虽然产品会经过多次洗涤，但是这些物质仍会在食用产品有迹量残留，不符合天然食品的需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用纯物理方法，从低大米蛋白含量的米渣中分离提取高纯度、微生物合格、高品质的大米蛋白粉的方法，在提取过程中不添加酸、碱、酶等物质，符合现代天然食品的需要，并适应大规模大米蛋白粉的工业化生产。

本发明通过以下技术方案解决所述技术问题：

一种利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法，包括以下步骤：调浆、粉碎、脱水、干燥、微粉碎，具体步骤如下：

（1）调浆：将干基大米蛋白质量含量大于50%的米渣直接输送到调浆罐中，注入50-95℃的热水，配成浓度为3-25%的大米蛋白液；

（2）粉碎：把调浆好的大米蛋白液用泵抽到粉碎机中粉碎，粉碎后颗粒细度在30-600目，再将粉碎后料液泵入到大米蛋白缓存罐中；

（3）脱水：将料液进行脱水，使物料中的水分低于70%；

（4）干燥；脱水后的大米蛋白输送到干燥装置中进行干燥，干燥后大米蛋白水分≤6%。

（5）微粉碎：用粉碎机进行粉碎，大米蛋白粉细度在100-800目。

为了获得更好的技术效果，步骤（1）中所述的米渣为新鲜的制糖线上干基大米蛋白质量含量在50%以上的副产品，制糖生产中为了提高制糖的出品率，米渣中的小分子糖分洗涤得比较充分，米渣的初始大米蛋白含量越高，提纯工艺越简单，最终成品大米蛋白的纯度越高；调浆浓度可以控制成品大米蛋白的纯度；步骤（2）中粉碎后颗粒细度优选为50-200目；步骤（3）之前进行杀菌，杀菌温度为113-120℃，出料温度为65-70℃，杀菌时间为6-8s；步骤（4）中所述脱水方式为板框式脱水；所述板框脱水的进料压力为0.08-0.40MPa，液压压力为18-20MPa；板框脱水步骤设置在无菌车间，确保暴露在空气中的大米蛋白不受微生物的污染，该工序可以将料液中的脂肪、糖分进一步去除，从而大米蛋白含量得到了很大的提高；步骤（4）中所述的干燥装置为旋风气流干燥装置；所述旋风气流干燥装置的进风温度为150-160℃，中风温度为70-90℃，出风温度60-70℃，在此条件下进一步去除脱水步骤后大米蛋白中的水分；在步骤（5）之后，大米蛋白粉还要经过密封式振动筛，确保大米蛋白粉产品细度在100-800目；上述步骤（3）、（4）、（5）均在无菌车间工作；在步骤5之后，将粉碎后的大米蛋白粉进行包装；上述包装为使用真空包装机进行大米蛋白粉的包装；在包装步骤之后还有金检步骤，将包装好的大米蛋白粉经过金属探测仪检测合格后，即为成品大米蛋白。

本发明以生产大米淀粉糖时所产生的新鲜米渣为原料，大米中的淀粉在生产大米淀粉糖时基本上都被水解成小分子糊精，经过板框脱水充分洗涤，此时米渣中的干基大米蛋白质量含量高达50%以上，经过粉碎工序之后，可以将米渣中的脂肪、大米蛋白和小分子糖分之间的包裹结构破坏，有利于米渣中的糊精、脂肪、灰分分离出来，并在后续工序中用热水洗掉，同时在步骤（1）中将大米蛋白液控制在低浓度，有利于米渣中的大米蛋白和糊精、脂肪、小分子糖分离。虽然现有技术生产大米蛋白时，也会将米渣、碎米或大米进行粉碎，但是其目的是使在碱液或酶反应时更充分，同时其为了控制反应转化率，其大米蛋白液的浓度较大，而且粉碎时不控制粉碎颗粒的大小。通过本发明所述的物理方法，可以将大米蛋白粉中的大米蛋白质量含量能提高到80%以上。本发明方法为纯物理工艺，生产步骤中均不添加酶、碱、酸添加物；通过控制调浆质量百分比浓度3-25%和粉碎细度30-600目来控制成品大米蛋白的大米蛋白纯度。本发明不仅操作简单、耗时短、成本低，大米蛋白的营养功效基本没有破坏，而且由此法制得的高纯度大米蛋白的卫生指标达到食用标准，优于目前市场上大米蛋白的功能性状。本发明制得的大米蛋白，微生物合格率大于90%，大米蛋白得率大于80%，产品中大米蛋白质量百分比含量大于80%，脂肪质量百分比含量小于3%，大大提高了米渣的综合利用价值。

附图说明

图1是本发明实施例大米蛋白生产工艺路线。

具体实施方式

下面的实施更详细地说明本发明，但不以任何形式限制本发明。

实施例1

一种利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法，包括以下步骤：

（1）调浆：将大米蛋白质量含量为65.3%（干基）的米渣直接输送到调浆罐中，注入80℃的热水，配成浓度为10%的大米蛋白悬浮液。

（2）粉碎：把调浆好的大米蛋白悬浮液用泵抽到粉碎机中粉碎，粉碎后颗粒细度在30目，再将料液泵入到大米蛋白缓存罐中。

（3）杀菌：采用超高温瞬时杀菌方式，对料液进行灭菌；杀菌温度为115℃，出料温度为70℃，杀菌时间为6-8s。

（4）脱水：将杀菌后的料液进行板框脱水，脱水后检测水分为69.5%。此工序在无菌车间完成，板框脱水的进料压力为0.25MPa，液压压力为20MPa。

（5）气流干燥：脱水后的大米蛋白块输送到旋风气流干燥装置中进行干燥，旋风干燥的进风温度为157℃，中风为78℃，和出风温度为70℃，干燥后检测水分含量为4.6%。

（6）微粉碎：用粉碎机进行粉碎，粉碎后大米蛋白细度300目通过率为91.7%。

（7）包装：将粉碎后的大米蛋白粉经过密封式振动筛后，在无菌车间用真空自动包装机进行包装。

（8）金检：包装好的大米蛋白粉经过金属探测仪检测合格后，即为成品大米蛋白粉。

实施例2

一种利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法，包括以下步骤：

（1）调浆：将大米蛋白质量含量为69.9%（干基）的米渣直接输送到调浆罐中，注入65℃的热水，配成浓度为20%的大米蛋白悬浮液。

（2）粉碎：把调浆好的大米蛋白悬浮液用泵抽到粉碎机中粉碎，粉碎后颗粒细度在300目，再将料液泵入到大米蛋白缓存罐中。

（3）杀菌：采用超高温瞬时杀菌方式，对料液进行灭菌；杀菌温度为113℃，出料温度为65℃，杀菌时间为6-8s。

（4）脱水：将杀菌后的料液进行板框脱水，脱水后检测水分为67.3%。此工序在无菌车间完成，板框脱水的进料压力为0.08MPa，液压压力为19MPa。

（5）气流干燥：脱水后的大米蛋白块输送到旋风气流干燥装置中进行干燥，旋风干燥的进风温度为160℃，中风为85℃，和出风温度为60℃，干燥后检测水分含量为4.13%。

（6）微粉碎：用粉碎机进行粉碎，粉碎后大米蛋白细度100目通过率为95.7%。

（7）包装：将粉碎后的大米蛋白粉经过密封式振动筛后，在无菌车间用真空自动包装机进行包装。

（8）金检：包装好的大米蛋白粉经过金属探测仪检测合格后，即为成品大米蛋白粉。

实施例3

一种利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法，包括以下步骤：

（1）调浆：将大米蛋白质量含量为60.5%（干基）的米渣直接输送到调浆罐中，注入50℃的热水，配成浓度为25%的大米蛋白悬浮液。

（2）粉碎：把调浆好的大米蛋白悬浮液用泵抽到粉碎机中粉碎，粉碎后颗粒细度在600目，再将料液泵入到大米蛋白缓存罐中。

（3）杀菌：采用超高温瞬时杀菌方式，对料液进行灭菌；杀菌温度为120℃，出料温度为68℃，杀菌时间为6-8s。

（4）脱水：将杀菌后的料液进行板框脱水，脱水后检测水分为68.3%。此工序在无菌车间完成，板框脱水的进料压力为0.15MPa，液压压力为18MPa。

（5）气流干燥：脱水后的大米蛋白块输送到旋风气流干燥装置中进行干燥，旋风干燥的进风温度为15℃，中风为90℃，和出风温度为67℃，干燥后检测水分含量为4.5%。

（6）微粉碎：用粉碎机进行粉碎，粉碎后大米蛋白细度600目通过率为92.5%。

（7）包装：将粉碎后的大米蛋白粉经过密封式振动筛后，在无菌车间用真空自动包装机进行包装。

（8）金检：包装好的大米蛋白粉经过金属探测仪检测合格后，即为成品大米蛋白粉。

实施例4

一种利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法，包括以下步骤：

（1）调浆：将大米蛋白质量含量为57.6%（干基）的米渣直接输送到调浆罐中，注入95℃的热水，配成浓度为3%的大米蛋白悬浮液。

（2）粉碎：把调浆好的大米蛋白悬浮液用泵抽到粉碎机中粉碎，粉碎后颗粒细度在100目，再将料液泵入到大米蛋白缓存罐中。

（3）杀菌：采用超高温瞬时杀菌方式，对料液进行灭菌；杀菌温度为118℃，出料温度为67℃，杀菌时间为6-8s。

（4）脱水：将杀菌后的料液进行板框脱水，脱水后检测水分为68.9%。此工序在无菌车间完成，板框脱水的进料压力为0.40MPa，液压压力为18.5MPa。

（5）干燥：脱水后的大米蛋白块输送到旋风气流干燥装置中进行干燥，旋风干燥的进风温度为153℃，中风为70℃，和出风温度为63℃，干燥后检测水分含量为4.59%。

（6）微粉碎：用粉碎机进行粉碎，粉碎后大米蛋白细度800目通过率为92.5%。

（7）包装：将粉碎后的大米蛋白粉经过密封式振动筛后，在无菌车间用真空自动包装机进行包装。

（8）金检：包装好的大米蛋白粉经过金属探测仪检测合格后，即为成品大米蛋白粉。

本发明提供的方法生产的大米蛋白粉质量稳定，制备的大米蛋白粉均为白色或浅黄色粉末、无结块，具有大米蛋白特有的滋、气、味，无异味，针对不同客户需要，大米蛋白粉细度控制为100-800目。在本发明中，大米蛋白为大米蛋白质简称，大米蛋白质质量百分含量、脂肪百分含量、菌落总数分别采用GB 5009.5-2010、GB/T 5009.6-2003、GB 4789.2-2012来测定；大米蛋白粉细度采用激光粒度仪进行检测；大米蛋白得率%=成品纯大米蛋白的质量/米渣中纯大米蛋白的质量×100%。

采用上述方法对本发明实施例中的成品大米蛋白进行理化和微生物进行检测，并计算出大米蛋白得率，其结果如下表所示。

Claims (10)

1.一种利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法，包括以下步骤： 

（1）调浆：将干基大米蛋白质量含量大于50%的米渣直接输送到调浆罐中，注入50-95℃的热水，配成浓度为3-25%的大米蛋白液；

（2）粉碎：把调浆好的大米蛋白液用泵抽到粉碎机中粉碎，粉碎后颗粒细度在30-600目，再将粉碎后料液泵入到大米蛋白缓存罐中；

（3）脱水：将料液进行脱水，使物料中的水分低于70%；

（4）干燥；脱水后的大米蛋白输送到干燥装置中进行干燥，干燥后大米蛋白水分≤6%；

（5）微粉碎：用粉碎机进行粉碎，大米蛋白粉细度在100-800目。

2.如权利要求1所述的利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的米渣为新鲜的制糖线上干基大米蛋白质量含量在50%以上的副产品。

3.如权利要求1所述的利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法，其特征在于：步骤（2）中粉碎后颗粒细度优选为50-200目。

4.如权利要求1所述的利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法，其特征在于：步骤（3）之前进行杀菌，杀菌温度为113-120℃，出料温度为65-70℃，杀菌时间为6-8s。

5.如权利要求1所述的利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法，其特征在于：步骤（4）中所述脱水方式为板框式脱水。

6.如权利要求5所述的利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法，其特征在于：所述板框脱水的进料压力为0.08-0.40MPa，液压压力为18-20MPa。

7.如权利要求1所述的利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法，其特征在于：步骤（4）中所述的干燥装置为旋风气流干燥装置。

8.如权利要求7所述的利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法，其特征在于：所述旋风气流干燥装置的进风温度为150-160℃，中风温度为70-90℃，出风温度60-70℃，在此条件下进一步去除脱水后大米蛋白中的水分。

9.如权利要求1所述的利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法，其特征在于：在步骤（5）之后，大米蛋白粉还要经过密封式振动筛。

10.如权利要求1所述的利用米渣制取高纯度大米蛋白的方法，其特征在于：所述步骤（3）、（4）、（5）均在无菌车间工作。