一种大米蛋白肽的制备方法及应用与流程

本发明涉及大米制品
技术领域：
，尤其是涉及一种大米蛋白肽的制备方法及应用。
背景技术：
：大米蛋白是公认的优质植物蛋白，其必需氨基酸组成平衡合理，蛋氨酸和精氨酸含量高，符合who/fao推荐的理想模式。与其他谷物蛋白相比，大米蛋白的生物价和蛋白价相对较高，营养价值可与鸡蛋、牛肉、牛奶等动物蛋白相媲美。大米蛋白过敏性低，这对婴幼儿是十分有利的。大米蛋白在学前儿童体内的真消化率、生物价和净蛋白质利用率分别为88.8％、90.0％、79.9％，非常适合作为婴幼儿和特殊人群的营养食品。大米蛋白还具有抗糖尿病、抗胆固醇和抗癌变等保健功能。大米蛋白经酶解所得到的大米蛋白肽具有多种生物活性，如抗氧化、降血压、提高免疫机能、加快蛋白质在体内的吸收沉积，促进生长发育、减少污物排出等，可以广泛应用到食品、保健品、特医食品、饮料和化妆品中。稻米是我国产量最大的粮食品种，大米除直接食用外，还作为主要原料用于淀粉糖、糕点、酿酒等食品深加工行业；在淀粉制糖工业中，多采用淀粉酶、糖化酶水解大米制糖，水解后产生了制糖废弃物大米蛋白渣，大米蛋白渣的主要成分为蛋白质、残余淀粉类物质及少量的脂肪和纤维素；大米中的蛋白质含量约为7％-8％，而大米蛋白渣中的蛋白质含量一般可以达到65％，甚至更高。因此，大米蛋白渣是制备大米蛋白和大米多肽的优良原料来源。在大米淀粉水解制糖过程中，由于液化等过程温度较高，导致蛋白质变性、二硫键破坏严重，大米蛋白的溶解性、持水性和起泡性均很差；另外，大米蛋白分子量较大，从而导致了大米蛋白产品的营养效价和附加值均较低，严重限制了大米蛋白的应用范围。因此，开发溶解性、持水性和起泡性较好的大米多肽产品势在必行。由于酶的特异性、高效性等特点，目前酶解法是制备大米多肽的主要方法。但现有的酶技术普遍存在设备复杂、反应条件较高、步骤复杂、反应周期长等缺点，导致大米多肽的收率和含量不高。酶需要与酶解底物充分接触，形成一定的空间结构，经过酶解作用将底物进行酶解，使底物水解，产生小分子的蛋白与肽。酶解前物料的颗粒大小，直接影响了酶解的效率。当物料的颗粒粒径较大时，酶不能与底物进行充分的接触，反应效率收到严重的阻碍与影响。大米蛋白渣在前期的加工过程中，发生了严重的变性，导致大米蛋白渣坚硬，采取非常极致的手段也不易将其粉碎至10微米下，从而影响了酶解效率。经过一定的酶解后，大米蛋白渣的四级结构与三级结构，甚至二级结构与一级结构发生了一些变化，使得大米蛋白渣变得柔软，易粉碎。因此，将酶解后的大米蛋白渣进行超微粉碎，再进行酶解，能使酶和底物充分接触，促进酶解效率与口感。技术实现要素：针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种大米蛋白肽的制备方法及应用。本发明将酶解后的大米蛋白渣进行超微粉碎，再酶解时，使酶与底物充分接触，促进酶解效率与口感。本发明的技术方案如下：一种大米蛋白肽的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将大米蛋白渣调浆5～15％，在100～135℃条件下灭菌5s～30min；(2)采用胶体磨或细粉碎机，将步骤(1)的物料进行粉碎，使物料的粒径d50降低至为30～50微米，制得粉碎后的大米蛋白渣；(3)将步骤(2)制得的大米蛋白渣，调节温度到45～60℃，调节ph为9.0～12，之后加入碱性蛋白酶，45～60℃，酶解1～5h；(4)将酶解后的大米蛋白渣，采用微射流或球磨机进行超微粉碎，粉碎物料粒径d50到5～10微米；(5)调节步骤(4)所得酶解液的ph至7.5～6.5，45～60℃，加入中性蛋白酶，酶解1～5h；之后85～135℃条件下灭酶5s～30min；(6)将步骤(5)制得的酶解液进行固液分离；(7)收集步骤(6)中的滤液进行浓缩，加热至50～90℃，真空度0.06～0.1mpa，条件下，浓缩至固形物含量10～70％；(8)将步骤(7)制得的浓缩液，进行膜过滤；(9)将步骤(8)制得的料液，进行杀菌处理，条件为90℃，30min；(10)将步骤(9)制得的料液，进行喷雾干燥制得大米蛋白肽，条件为进风温度180℃，出风温度85～90℃，出料水分≤5％。所述大米蛋白渣的蛋白含量为50～90wt％；所述大米蛋白渣来源于制糖后的大米蛋白渣或来源于淀粉副产物。步骤(3)中所述碱性蛋白酶的用量为大米蛋白渣干物质的0.03％～5％；步骤(5)中所述中性蛋白酶的用量为大米蛋白渣干物质的0.03％～5％。步骤(6)中所述过滤方式，包括但不限于真空抽滤或板框过滤；所述抽滤的真空度为0.1mpa；所述板框压滤的压力为0.2～0.7mpa。步骤(7)中所述浓缩方式为旋转蒸发或升降膜浓缩。步骤(8)中所述膜的材料为羧基型弱阳离子交换柱，壁材为壳聚糖；膜孔径0.01～0.2微米，压力为0.1～3mpa，运行温度为50～95℃。一种所述制备方法制得的大米蛋白肽的应用，用于加工成保健品、特医食品、饮料、果味肽、能量棒、增肌蛋白或代餐粉。一种所述制备方法制得的大米蛋白肽的应用，用于化妆品。一种所述制备方法制得的大米蛋白肽的应用，用于复配肽粉，与大豆肽、胶原蛋白肽、卵白蛋白肽、小麦低聚肽、玉米低聚肽、豌豆蛋白肽、核桃肽、花生肽、牛骨肽、牡蛎肽中的一种或多种肽进行复配，添加或不添加甜味剂、填充剂、润滑剂辅料。一种所述制备方法制得的大米蛋白肽的应用，用于肽粉压片或泡腾片，添加或不添加硬脂酸镁、碳酸氢钠、柠檬酸、二氧化硅辅料。本发明有益的技术效果在于：本发明采用粉碎-酶解-粉碎-再酶解的处理工艺，效率高；目前的研究都是先粉碎再酶解，越细，越容易酶解。但是大米蛋白，特别难粉碎，正常直接粉碎，达不到5～10微米。经过一道酶解后，更容易粉碎到极细，5～10微米，也就更容易进行下一步酶解。两次粉碎加酶解，相辅相成，促进收率高。本发明制备的肽与初始原料大米蛋白渣相比，精氨酸、谷氨酸的含量增加，有利于促进肌肉蛋白的合成。异亮氨酸、缬氨酸含量下降，产生拮抗作用的氨基酸减少，利于营养吸收，营养价值高。本发明制备的肽与初始原料大米蛋白渣相比，精氨酸增加，利于术后病人的康复，改善患者的免疫功能，降低感染率。改善病人的氮平衡，改善病人的营养状况，减缓营养不良的状态，利于患者康复。本发明大米蛋白肽全可溶，肽含量占蛋白含量≥97.5％，分子量分布更集中，集中在1～2000≥80％。产品蛋白收率高，大于90％；产品中蛋白(干基)≥90％，水分≤5％、脂肪≤1％、灰分≤6％。微生物指标合格。ph6.0-7.0。附图说明图1为本发明示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本发明进行具体描述。实施例1一种大米蛋白肽的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将大米蛋白渣调浆5％，在135℃条件下灭菌5s；(2)采用胶体磨，将步骤(1)的物料粉碎到600目，使物料的粒径d50降低至为30微米，制得粉碎后的大米蛋白渣；(3)将步骤(2)制得的大米蛋白渣，调节温度到60℃，调节ph为12，之后加入碱性蛋白酶5％，60℃，酶解5h；(4)将酶解后的大米蛋白渣，采用微射流进行超微粉碎，粉碎物料粒径d50到5微米；(5)调节步骤(4)所得酶解液的ph至7.5，60℃，加入中性蛋白酶5％，酶解5h；反应结束后135℃条件下灭酶5s；(6)将步骤(5)制得的酶解液通过真空抽滤进行固液分离，抽滤真空度为0.1mpa；(7)收集步骤(6)中的滤液进行浓缩，加热至90℃，真空度0.06mpa，浓缩至固形物含量70％；(8)将步骤(7)制得的浓缩液，进行膜过滤，膜的材料为羧基型弱阳离子交换柱，壁材为壳聚糖。膜孔径0.01微米，压力为3mpa，运行温度为95℃；(9)将步骤(8)制得的料液，进行杀菌处理，条件为90℃，30min；(10)将步骤(9)制得的料液，进行喷雾干燥制得大米蛋白肽，条件为进风温度180℃，出风温度90℃，出料水分≤5％。所得的产品大米蛋白肽，其氨基酸组成与原料大米蛋白渣相比，发生了变化。具体表现在精氨酸、谷氨酸的含量增加，有利于促进肌肉蛋白的合成；异亮氨酸、缬氨酸含量下降，产生拮抗作用的氨基酸减少，利于营养吸收，故营养价值高。数据见下表1所示：表1水解氨基酸实施例1大米蛋白渣丙氨酸5.125.36丝氨酸4.944.38亮氨酸6.397.35天冬氨酸9.957.45异亮氨酸3.13.93甘氨酸4.323.7精氨酸8.757.58组氨酸1.952.18缬氨酸4.885.92脯氨酸3.984.29苏氨酸3.523.22苯丙氨酸4.535.05谷氨酸18.216.09赖氨酸3.082.98酪氨酸4.215.04色氨酸0.861.08胱氨酸1.222.04甲硫氨酸1.752.35合计90.7589.99将该大米蛋白肽应用到蛋白粉中，配方为：大米蛋白粉30％，大米蛋白肽60％，麦芽糊精8％，果葡糖浆2％。将该大米蛋白肽应用到特医食品中，配方为：大米蛋白肽10份，麦芽糖醇2份，罗汉果甜苷0.02份，甜菊糖0.01份，三氯蔗糖0.001份，柠檬酸0.3份，苹果酸0.2份，柠檬酸钠0.04份，维生素b60.005份，钙元素0.01份。该特医食品，利于术后病人的康复，改善患者的免疫功能，降低感染率。该特医食品能改善术后病人或癌症患者的氮平衡，改善其体重减轻，改善其营养状况，减缓营养不良的状态，减少住院时间与住院成本，利于患者康复。实施例2一种大米蛋白肽的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将大米蛋白渣调浆5％，在100℃条件下灭菌30min；(2)采用细粉碎机，将步骤(1)的物料进行粉碎，使物料的粒径d50降低至为30微米，制得粉碎后的大米蛋白渣；(3)将步骤(2)制得的大米蛋白渣，调节温度45℃，调节ph为9.0，之后加入碱性蛋白酶0.3％，酶解1h；(4)将酶解后的大米蛋白渣，采用行星球磨机进行超微粉碎，粉碎物料粒径d50到10微米；(5)调节步骤(4)所得酶解液的ph至6.5，45℃，加入中性蛋白酶0.3％，酶解1h；之后85℃条件下灭酶30min；(6)将步骤(5)制得的酶解液采用板框分离进行固液分离，滤布采用750b或者丙纶d60双面加厚，压滤压力为0.4mpa；(7)收集步骤(5)中的滤液进行浓缩，加热至50℃，真空度0.1mpa，条件下，浓缩至固形物含量10％；(8)将步骤(7)制得的浓缩液，进行膜过滤，膜的材料为羧基型弱阳离子交换柱，壁材为壳聚糖。膜孔径0.2微米，压力为0.1mpa，运行温度为50℃；(9)将步骤(8)制得的料液，进行杀菌处理，条件为90℃，30min；(10)将步骤(9)制得的料液，进行喷雾干燥制得大米蛋白肽，条件为进风温度180℃，出风温度85℃，出料水分≤5％。所得的产品大米蛋白肽，理化指标如下表2所示：表2水分/％蛋白质/％灰分/％脂肪％游离氨基酸/％3.5291.054.520.100.15将该大米蛋白肽应用到化妆品中，爽肤水的配方为：大米蛋白肽4％，甘油10％，透明质酸3％，玻尿酸10％，玫瑰甘露30％，丁二醇5％，戊二醇5％，纯水33％。该大米蛋白肽制备的化妆品，可以抗氧化，帮助皮肤抵抗外界刺激，延缓皮肤衰老。实施例3一种大米蛋白肽的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将大米蛋白渣调浆5％，在115℃条件下灭菌15min；(2)采用破壁料理机，将步骤(1)的物料进行粉碎，使物料的粒径d50降低至为40微米，制得粉碎后的大米蛋白渣；(3)将步骤(2)制得的大米蛋白渣，调节温度55℃，调节ph为10.5，加入碱性蛋白酶1％，55℃，酶解3h；(4)将酶解后的大米蛋白渣，采用机械冲击磨进行超微粉碎，粉碎物料粒径d50到8微米；(5)调节步骤(4)所得酶解液的ph至7.0，55℃，加入中性蛋白酶2％，酶解4h；之后100℃条件下灭酶15min；(6)将步骤(5)制得的酶解液通过离心机进行固液分离，4000rpm/min，离心10min；(7)收集步骤(5)中的滤液进行浓缩，加热至65℃，真空度0.8mpa，浓缩至固形物含量35％；(8)将步骤(7)制得的浓缩液，进行膜过滤，膜的材料为羧基型弱阳离子交换柱，壁材为壳聚糖。膜孔径0.1微米，压力为1mpa，运行温度为80℃；(9)将步骤(8)制得的料液，进行杀菌处理，条件为90℃，30min；(10)将步骤(9)制得的料液，进行喷雾干燥制得大米蛋白肽，条件为进风温度180℃，出风温度87℃，出料水分≤5％。所得的产品大米蛋白肽，其分子量分布如下表3所示：表3将该大米蛋白肽应用到复配肽粉中，配方为：大米蛋白肽30％，卵白蛋白肽10％，小麦低聚肽10％，海洋鱼胶原蛋白肽10％，花生蛋白肽10％，大豆蛋白肽10％，豌豆蛋白肽10％，核桃蛋白肽10％。该复配肽粉，营养更全面，氨基酸更接近人体的需要，利于吸收，是具有营养和调节的双重功能的临床营养品。将该大米蛋白肽应用到泡腾片中，配方为：大米蛋白肽25％，柠檬酸11％，碳酸氢钠35％，羧甲基淀粉钠8％，乳糖12％，阿斯巴甜1.5％，甜橙香精1％，聚乙烯吡咯烷酮-k304％，聚乙二醇1％，微粉硅胶1％，硬脂酸镁0.5％。该泡腾片便于保存与携带，崩解快速，服用方便，适合老人、儿童及吞服困难者；同时带有一定的趣味性，入口时有汽水般的美感，调味后，口感更佳，乐于接受。当前第1页12