一种重金属含量低的大米制品的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于粮食深加工技术领域，尤其是设及一种降低米粉、米蛋白粉中重金属 含量的处理方法。
【背景技术】
[0002] 中国是世界第一大水稻生产国，2008年水稻产量在1. 89亿吨，稻谷是我国第一大 粮食作物，然而，各地的±壤品质直接关系着食用大米的品质，然而稻米对于重金属污染的 吸附作用明显强于玉米、大豆等其他的作物品种。因此，通过深加工手段对稻米进行处理， 在除去重金属的同时得到优质产品，也增加了稻米利用的附加值。
[0003] 稻米中的重金属主要W馨合态与氨基酸结合在一起，据报道植物中重金属主要与 金属硫蛋白形成配位体结合在一起，还有一部分是与含有0/N的配位体结合的。金属可溶 解于酸溶液中，过量的强酸会破坏稻米中营养成分，而且，据报道酸对于重金属的去除作用 与酸性有关，但更大程度取决于酸根的络合能力。
[0004] CN201310140019. 1的发明专利公开了一种脱儒大米蛋白及其制备方法和应用，其 主要步骤为W大米为原料，用高溫淀粉酶除去淀粉后得到米渣，而后，用酸溶液进行脱儒处 理，所用到的酸为食品级醋酸、巧樣酸、苹果酸、乳酸、酒石酸、草酸、憐酸中的一种，添加量 为米渣与酸溶液按1 :2-5重量比混合，该步骤中酸仅起到调节抑值的作用；用酸量较大， 抑<4的酸溶液对蛋白的品质有负面作用；离屯、得到大米蛋白，直接用水洗后，由于抑值的 升高，溶液中溶出的儒离子又重新与大米蛋白结合，降低了终产品除儒的效率；且上清液和 水洗液中还含有较多的酸溶液，该发明专利中并没有考虑到它的排放对环境造成污染运一 点。 阳0化]CN103340414A的发明专利公开了一种大米蛋白的除儒方法，该发明包括如下步 骤：调浆混匀、酸水解反应、除杂、灭菌、脱水、干燥得到大米蛋白粉，该发明酸水解反应采用 巧樣酸调节抑值3. 8~4. 2,而后又用碱溶液将抑值调回5. 8~6. 2,在酸性条件下溶出 的儒离子随着抑值的升高又与大米蛋白重新结合，运样降低了除儒的效率；该发明中虽然 使用到了旋流洗涂器，但是它主要用途是起到分离除杂，将调完碱的上清与固相分离开来 的目的。
[0006] CN104000085A的发明专利公开了一种脱儒大米淀粉和脱儒大米蛋白粉的制备方 法，其主要包括浸泡、磨浆、分离、脱儒、灭菌、烘干等步骤，该专利在除去大米淀粉和大米蛋 白中儒的步骤中，主要利用抑<4. 2的醋酸、乳酸、草酸、巧樣酸、酒石酸、巧樣酸中的至少一 种，按照大米原料与酸体积比为1 :3-5进行反应，该发明中用酸主要是起到调节抑值作用， 运一添加量对于大米蛋白和大米淀粉的品质存在负面的影响；之后用抑值6. 0-6. 5的偏酸 性的清水漂洗两遍，该步骤考虑到了溶出的儒离子在抑值升高的情况下会重新与蛋白结 合，但采用的抑值6. 0-6. 5仍然会使部分已经溶出的儒重新与蛋白结合而分离不出来，运 样降低了儒的去除率；在该漂洗步骤后又在浆液中加入抑为2. 8-3. 0的酸，而且，接下来的 灭菌步骤中采用80-85°C条件下2-化，运样的处理步骤对大米蛋白，特别是大米淀粉的品 质会产生严重的影响，因此，该对比发明专利在除儒的同时完全没有考虑到工艺步骤对产 品品质的影响，且除儒工艺中溶出的儒离子又没有采用有效的手段将其分离出来。
[0007] CN103549234A的发明专利公开了一种消减谷物重金属的方法，该发明W重金属污 染的大米、小麦和玉米等谷物及米慷、教皮等谷物加工的副产物为原料，经过若干步骤得到 复合国家标准的重金属儒、铅、神、隶和儀含量的谷物蛋白、谷物淀粉或多糖等产品，该对比 发明专利中对谷物蛋白除重金属的步骤主要为物料溶胀、调节抑值2-3,而后经过膜分离， 膜内溶液用抑值4-6溶液沉降分离，再用自来水揽拌洗涂、沉淀干燥，理论上讲通过膜分离 的方法确实可W分离溶解出来的重金属离子，但是对于大米、小麦和玉米等谷物及米慷、教 皮等谷物加工的副产物中成分较为复杂，膜分离的效率较低，且容易堵塞，清理起来复杂， 不容易实现大规模生产与应用；该对比文件中公开了用酸洗淀粉或多糖脱重金属，所用到 的酸为盐酸、憐酸、乙酸、巧樣酸、酒石酸等无机或有机酸，它的主要目的是为了溶出淀粉或 多糖中的重金属，然而后续直接加入自来水洗涂，使得溶出的重金属又重新形成结合态，重 金属的去除效率降低。
【发明内容】
阳008] 针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供一种重金属含量低的大米制品的制 备方法。本发明方法借助了酶法、化学法将米粉或米蛋白粉中重金属络合游离出来，再用 旋流逐级梯度分离的物理方法进行固液分离，从而实现降低米粉或米蛋白粉中重金属的目 的，制得高品质、高附加值的精深加工产品米粉或米蛋白粉，该方法操作简单、成本低廉。
[0009] 本发明的技术方案如下：
[0010] 一种重金属含量低的大米制品的制备方法，包括如下步骤：
[00川 （1)调浆：将大米制品用水调浆，质量浓度为5-15%，用盐酸调节浆料抑为 5. 5-6. 5 ; 阳01引 似酶解：在步骤（1)制得的浆料中加入W浆料中蛋白重量计10-50U/g的转谷氨 酷胺酶，在溫度为38-55Γ的条件下反应30-60min;
[001引 做络合：在经过步骤似处理的浆料中加入复合酸络合剂调节抑值至4-5， 同时加入相对于大米制品质量0. 1-0. 5 %的复合盐溶液，在30-50°C水浴条件下揽拌反应 10-40min；
[0014] (4)洗涂分离：将步骤（3)制得溶液在旋流器中逐级梯度分离，其中旋流器进料量 与洗水流量之比为1. 5-3. 5:1，洗涂级数为3-9级，洗涂压力为0. 2-lMPa;
[0015] (5)干燥：将步骤（4)分离所得的重相，采用气流干燥设备或喷雾干燥设备烘干， 制得所述重金属含量低的大米制品。
[0016] 所述大米制品为米粉或米蛋白粉；其中米粉蛋白干基含量为0.5-8%，米蛋白粉 蛋白干基含量为50-90%。
[0017] 所述大米制品中总神含量为0. 4-2ppm，铅含量为0. 2-0. 4ppm，总隶含量为 0. 02-0. 04ppm，铜含量为 0. 2-化pm。
[0018] 步骤（3)中所述复合酸络合剂为乳酸、冰乙酸、酒石酸、偏酒石酸、巧樣酸、苹果 酸、富马酸中一种或多种与盐酸组成的复合酸，其中摩尔比为3-5:1。
[0019] 步骤（3)中所述所述复合盐溶液为化C1和KC1的混合盐溶液，溶液的质量浓度为 1% -3%，其中化Cl与KCl的摩尔比为3-4:1。
[0020] 步骤（4)中所述旋流器每一级旋流洗水的抑值差为0. 2-0. 9,旋流重相的抑为 6-7。
[0021] 步骤巧）中所述干燥方法：当大米制品为米粉时采用气流干燥设备烘干，其中进 风溫度为120-160°c，出风溫度为40-60。出风湿度为65%-90%;当大米制品为米蛋白粉 时，采用气流干燥或喷雾干燥设备烘干，控制进风溫度为140-180°C，出风溫度为60-80°C。
[0022] 所述重金属为神、铅、隶、儒中的一种或多种。
[0023]本发明有益的技术效果在于：
[0024] (1)本发明方法采用转谷氨酷胺酶是一种催化转酷基反应促进蛋白质、多肤、氨基 酸之间发生共价交联的酶，交联后得到的蛋白质塑性、持水性、水溶性等性质得到改善，同 时，可减弱重金属与氨基酸之间的结合作用。
[00巧](2)本发明方法充分考虑重金属在稻米中结合的形式和呈现出来的性质，复合酶 解法和化学法，酶解法改变大米制品中重金属与蛋白质或氨基酸间的相互作用；化学法中 对酸的应用有选择性，强酸用于调节抑值，弱酸主要选择簇酸类，主要用到酸根对重金属 离子的络合能力，且借助了盐和酸对重金属结合的协同作用，高效的去除米粉及米蛋白粉 中重金属，解决了重金属污染物超标的米粉及米蛋白粉不能食用的问题，且同时得到品质 较好的产品，大大提高了稻米及其制品的附加值。
[00%] (3)本发明方法中溶于复合酸络合剂的结合态重金属会随着抑值的升高、络合剂 的减少而发生可逆反应，本发明方法通过调节旋流洗涂器的进料与洗水比、洗涂级数、每一 级的压力等参数可W精确的控制每一级物料中固液分离的成分和抑值差，运样可W高效 的、逐级梯度分离出含有重金属的溶液。
[0027] (4)本发明方法相比于现有技术而言，成本较低，较易实现，且利用了旋流洗涂设 备独特的性质来实现分离去除重金属的目的，相比于常规的离屯、分离而言，效率高、处理量 大、省水、省力，而且对产品品质有所提升，适合大规模工业化生产与推广应用。
[0028] (5)本发明方法采用酶解法、复合酸和复合盐络合法、结合旋流器的逐级洗涂法， 多种手段对大米制品协同作用，共同完成重金属的去除任务。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合实施例，对本发明进行具体描述。 阳〇3〇] 实施例1
[0031] 一种重金属含量低的大米制品的制备方法，包括如下步骤： 阳0巧 （1)调浆：将大米制品米粉（蛋白干基含量为0.52%，总神含量为0.42ppm，铅含 量为0. 23ppm，总隶含量为0. 02ppm，铜含量为0. 25ppm)用水调浆，质量浓度为15%，用盐酸 调节浆料抑为6. 0 ;
[003引 似酶解：在步骤（1)制得的浆料中加入W浆料中蛋白重量计lOU/g的转谷氨酷 胺酶，在溫度为50°C的条件下反应30min;
[0034] (3)络合：在经过步骤（2)处理的浆料中加入复合酸络合剂（乳酸、酒石酸、盐酸 的摩尔比为1.5:1.5:1)调节抑值至4. 8,同时加入相对于米粉质量0. 1%的化C1和KC1 的复合盐溶液（化C1与KC1的摩尔比为3:1，溶液的质量浓度为1% )，在50°C水浴条件下 揽拌反应lOmin;
[0035] (4)洗涂分离：将步骤（3)制得溶液在旋流器中逐级梯度分离，其中旋流器进料量 与洗水流量之比为3. 5:1，洗涂级数为4级，洗涂压力为0. 2MPa;所述旋流器每一级旋流洗 水的抑值差为0. 3,旋流重相的抑为6;
[0036] (5)干燥：将步骤（4)分离所得的重相，采用气流干燥设备烘干，控制进风溫度 128°