專利名稱：一種以脫脂米糠為原料聯(lián)產(chǎn)植酸和低聚肽的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以脫脂米糠為原料聯(lián)產(chǎn)植酸和低聚肽的工藝，綜合考 慮植酸和米糠低聚肽的制備，屬于稻谷深加工和綜合利用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
中國是世界上100多個水稻生產(chǎn)國中的“稻米王國”，稻谷年產(chǎn)量約2億 噸，占亞洲的38%，占世界稻谷年產(chǎn)量的34%，居世界首位。米糠是稻谷加工中的副產(chǎn)品， 目前我國米糠資源的年擁有量已經(jīng)超過了 1千多萬噸，是一種量大面廣的可再生資源。搞 好米糠的深加工和綜合利用顯得尤為重要，這對充分地利用糧食資源、促進(jìn)糧食工業(yè)的發(fā) 展有著深遠(yuǎn)的意義。目前在我國米糠沒有被有效利用，大部分作為低附加值的飼料，有的甚 至作為廢料，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。對于米糠這一營養(yǎng)物質(zhì)豐富、功能成分突出的大宗農(nóng)副產(chǎn)品資 源，僅僅作為飼料體現(xiàn)不出其資源優(yōu)勢，經(jīng)濟(jì)效益也不夠顯著。
現(xiàn)在，大型糧油公司已開發(fā)生產(chǎn)米糠油，但是，米糠經(jīng)過脫除米糠油后，怎樣做到 脫脂米糠的綜合利用，已經(jīng)擺在了研究者的面前。鑒于脫脂米糠中含量較高的植酸、蛋白和 膳食纖維，將其中的植酸、蛋白和膳食纖維分別制成純度較高的產(chǎn)品，這將大大提高脫脂米 糠的利用價值。由于米糠脫脂時經(jīng)過高溫擠壓處理使得米糠蛋白嚴(yán)重變性，導(dǎo)致其溶解性 大大降低，利用酶法直接水解米糠中的蛋白質(zhì)，可以得到溶解性良好的米糠低聚肽。因此， 采用生物聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，以米糠為原料，同時制備得到植酸和低聚肽，工藝簡單，操作方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以脫脂米糠為原料，聯(lián)產(chǎn)制備植酸和低聚肽 的工藝，綜合利用脫脂米糠。
本發(fā)明的目的可通過以下技術(shù)手段來實現(xiàn)一種以脫脂米糠為原料聯(lián)產(chǎn)植酸和低 聚肽的工藝，脫脂米糠采用低濃度鹽酸溶液(PH3.0 4. 0)浸提，上清液經(jīng)分離純化，獲得 純度較高的植酸溶液；浸提植酸后的沉淀，再以堿性蛋白酶和復(fù)合蛋白酶分步水解，酶解液 經(jīng)超濾和大孔吸附樹脂吸附洗脫，冷凍干燥后，獲得米糠低聚肽。
本發(fā)明所述聯(lián)產(chǎn)植酸和米糠低聚肽工藝具體過程
(1)粉碎將脫脂米糠粉碎過45目篩；
( 提取控制料液比1 6或1 15，以1 6mol/L鹽酸溶液調(diào)pH3. 0 4. 0， 在35 55°C條件下攪拌提取3 他后，離心分離，殘渣用去離子水水洗后，再次離心，合并 上清液；
(3)中和利用10% (w/v)氫氧化鈣將植酸上清液調(diào)至pH4. 5，再利用10% (w/v) 氨水溶液調(diào)PH > 7. 0，中和過程中要不斷攪拌。中和完成后靜置30min，離心分離。
(4)溶解將植酸沉淀利用lmol/L鹽酸溶液溶解，抽濾除去不溶性雜質(zhì)。
(5)吸附將濾液調(diào)至pHl. 0 3. 0，通過D318型弱堿性陰離子交換樹脂，用去離 子水將未吸附的雜質(zhì)除去。
(6)解吸附用濃度為1. 0 2. Omol/L的氫氧化鈉溶液對植酸進(jìn)行解吸，收集解 吸液。
(7)除鹽解吸液過732陽離子交換樹脂除去鹽離子，50 60°C濃縮后得到高純 度植酸溶液。
(8)水解以提取植酸后的米糠殘渣為原料，控制料液比1 8 1 15(以原料脫脂米糠為準(zhǔn))混合，以lmol/L氫氧化鈉溶液在50 60°C下調(diào)節(jié)pH8. 0 9. 0，加入堿性 蛋白酶0. 3 0. 6mL/(100g米糠)，水解1. 5 2h后，90 100°C水浴滅酶IOmin ；將滅酶 后的混合液在40 50°C下調(diào)節(jié)pH6. 0 8. 0，加入復(fù)合蛋白酶0. 5 1. Og/(IOOg米糠)， 水解1. 5 2h后，90 100°C水浴滅酶lOmin。
(9)膜分離將水解液置于離心機(jī)中分離，殘渣水洗后再離心，合并上清液，將上 清液通過分子量50KDa的超濾膜進(jìn)行除雜，收集透過液。
(10)吸附將透過液調(diào)pH3. 0 5. 0，通過DA201-C大孔吸附樹脂吸附低聚肽，用 去離子水洗去未吸附的雜質(zhì)。
(11)解吸附利用濃度為75%乙醇溶液洗脫DA201-C大孔吸附樹脂，收集解吸液， 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙醇，冷凍干燥，得米糠低聚肽。
本發(fā)明方法的優(yōu)點
1、本發(fā)明以脫脂米糠為原料，同時分離出植酸和低聚肽兩種產(chǎn)品，使脫脂米糠的 附加值進(jìn)一步提高，達(dá)到了脫脂米糠的綜合利用；
2、傳統(tǒng)米糠肽的制作方法中，通常是利用堿法(pH ^ 12)提取出米糠蛋白后，再利 用各種蛋白酶水解米糠蛋白制備米糠肽，或者利用一種酶在控制水解度的條件下制備米糠 多肽，堿法提取對米糠蛋白的營養(yǎng)價值和功能性質(zhì)等產(chǎn)生不利影響，并可能產(chǎn)生有毒物質(zhì)， 單一酶法提取不利于米糠蛋白的水解，從而提取率不高。本發(fā)明將米糠低聚肽的制備控制 在PH <9，溫度控制在60°C以下，采用堿性蛋白酶和復(fù)合蛋白酶分步水解米糠中的蛋白質(zhì)， 直接從米糠中得到高水解度的低聚肽，此工藝操作簡單，成本較低，低聚肽提取率高。
3、本發(fā)明中的脫脂米糠在提取植酸和低聚肽后，其殘渣中膳食纖維含量將大大提 高，可作為生產(chǎn)米糠膳食纖維的原料。


附圖為脫脂米糠聯(lián)產(chǎn)植酸和低聚肽工藝流程圖。
具體實施方式
以下實施例僅用于闡述本發(fā)明，而本發(fā)明的保護(hù)范圍并非僅僅局限于以下實施 例。所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依據(jù)以上本發(fā)明公開的內(nèi)容和各參數(shù)所取范圍，均可實 現(xiàn)本發(fā)明的目的。
實施例1
取粉碎后的脫脂米糠100g，加入IOOOmL的水，以2mol/L鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH3. 0， 50°C水浴攪拌4h后，3000r/min離心20min，殘渣用500mL洗，合并上清液；上清液以10% (w/v)氫氧化鈣溶液調(diào)pH4. 5，再用10% (w/v)氨水溶液調(diào)pH9. 0后，4000r/min離心20min ； 沉淀用lmol/L鹽酸溶液溶解，抽濾后，通過D318型弱堿性陰離子交換樹脂吸附植酸，去離 子水洗滌后以1. 5mol/L氫氧化鈉溶液洗脫，收集洗脫液，過732陽離子交換樹脂除鹽，收集 流出液，濃縮后，即為植酸溶液。
以提取植酸后的米糠殘渣為原料，加入IOOOmL水(以原料脫脂米糠為準(zhǔn))，以 lmol/L氫氧化鈉在60°C下調(diào)節(jié)ρΗ9· 0，加入堿性蛋白酶0. 4mL/(100g米糠)，水解1. 5h 后，100°C水浴滅酶IOmin ；將滅酶后的混濁液在45°C下調(diào)節(jié)pH7. 0，加入復(fù)合蛋白酶0. 9g/(IOOg米糠)，水解2h后，100°C水浴滅酶IOmin ；4000r/min離心30min，殘渣500mL水洗后 再次離心，合并上清液；上清液通過50KDa的超濾膜進(jìn)行超濾，收集透過液，并調(diào)pH4. 0后， 通過DA201-C大孔吸附樹脂吸附，水洗后以75% (ν/ν)乙醇洗脫，蒸去乙醇后冷凍干燥，得 米糠低聚肽。
實施例2
取粉碎后的脫脂米糠100g，加入IOOOmL水，以2mol/L鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH4. 0，50°C 水浴攪拌4h后，3000r/min離心20min，殘渣用500mL洗，合并上清液；上清液以10% (w/v) 氫氧化鈣溶液調(diào)PH4. 5，再用10% (w/v)氨水溶液調(diào)pH8. 0后，4000r/min離心20min ；沉淀 用lmol/L鹽酸溶液溶解，抽濾后，通過D318型弱堿性陰離子交換樹脂吸附植酸，去離子水 洗滌后以1. 5mol/L氫氧化鈉溶液洗脫，收集洗脫液，過732陽離子交換樹脂除鹽，收集流出 液，濃縮后，即為植酸溶液。
提取植酸后的米糠殘渣在45°C烘箱中干燥后粉碎，加入IOOOmL的水(以原料脫 脂米糠為準(zhǔn))，以lmol/L氫氧化鈉在60°C下調(diào)節(jié)pH9. 0，加入堿性蛋白酶0. 5mL/(100g米 糠)，水解池后，100°C水浴滅酶IOmin ；將滅酶后的混濁液在45°C下調(diào)節(jié)pH7. 5，加入復(fù)合 蛋白酶0. 7g/(IOOg米糠)，水解1. 5h后，100°C水浴滅酶IOmin ；4000r/min離心30min，殘 渣500mL洗后再次離心，合并上清液；上清液通過50KDa的超濾膜進(jìn)行超濾，收集透過液，并 調(diào)PH4.0后，通過DA201-C大孔吸附樹脂吸附，水洗后以75% (ν/ν)乙醇洗脫，蒸去乙醇后 冷凍干燥，得米糠低聚肽。
權(quán)利要求
1.以脫脂米糠為原料，利用生物聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，同時獲得植酸和低聚肽。脫脂米糠采用低濃 度鹽酸溶液(pH3. 0 4. 0)浸提，離心，上清液經(jīng)分離純化獲得純度較高的植酸溶液；沉淀 采用堿性蛋白酶和復(fù)合蛋白酶分步水解，酶解液經(jīng)離心，富集，冷凍干燥得到米糠低聚肽； 剩余殘渣可以作為生產(chǎn)米糠膳食纖維的原料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述植酸制備方法，其特征在于(1)以脫脂米糠為原料將其粉碎過45目篩；(2)控制料液比1 6 1 15，以1 6mol/L鹽酸溶液調(diào)pH3. 0 4. 0，在；35 下提取3 他后，離心分離，殘渣用去離子水水洗，再次離心，合并上清液；(3)將步驟O)中的上清液，以10%(w/v)氫氧化鈣和10% (w/v)氨水中和，控制pH > 7. 0，中和過程中不斷攪拌，靜置30min后離心；(4)將步驟(3)中的沉淀，以lmol/L鹽酸溶液溶解，抽濾去除不溶性雜質(zhì)；(5)將步驟中的濾液，通過D318型弱堿性陰離子交換樹脂，進(jìn)行植酸的吸附，控制 pHl. 0 3. 0 ；(6)用去離子水將上述D318型弱堿性陰離子交換樹脂洗滌，用濃度為1 2mol/L的氫 氧化鈉溶液解吸，收集解吸液；(7)將步驟(6)中的解吸液，通過732陽離子交換樹脂去除鈉離子后，濃縮得到植酸溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述，米糠低聚肽的制備方法特征在于(1)以提取植酸后的米糠殘渣為原料，控制料液比1 8 1 15(以原料脫脂米糠 為準(zhǔn))混合，在50 60°C下調(diào)節(jié)pH7. 0 9. 0，加入堿性蛋白酶(2. 66X 105u/mL)0. 3 0. 6mL/(100g米糠)，水解1. 5 2h后，90 100°C水浴滅酶IOmin ；(2)將步驟(1)中滅酶的混合液在40 50°C下調(diào)節(jié)pH6.0 8.0，加入復(fù)合蛋白酶 (1. 18X105u/g)0. 5 1. Og/(IOOg 米糠)，水解 1. 5 2h 后，90 100°C水浴滅酶 IOmin ；(3)將步驟(2)中所得水解液置于離心機(jī)中分離，將上清液通過分子量50KDa的超濾膜 進(jìn)行除雜，收集透過液；(4)將步驟(3)中的透過液采用DA201-C大孔吸附樹脂進(jìn)行米糠低聚肽的吸附，用去離 子水洗滌除雜；(5)用濃度為75%(ν/ν)乙醇溶液對大孔吸附樹脂解吸，收集解吸液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙 醇，冷凍干燥，制得米糠低聚肽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述，其特征在于，植酸提取過程中pH控制在3.0 4. 0，在此 條件下米糠中蛋白質(zhì)保留最多。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述，其特征在于，米糠低聚肽由堿性蛋白酶和復(fù)合蛋白酶分步水 解而得。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述，其特征在于，脫脂米糠經(jīng)過提取植酸和低聚肽后，其殘 渣是生產(chǎn)米糠膳食纖維的原料。
全文摘要
一種以脫脂米糠為原料聯(lián)產(chǎn)植酸和低聚肽的工藝，屬于稻谷深加工和綜合利用領(lǐng)域。本發(fā)明以脫脂米糠為原料，采用低濃度鹽酸溶液(pH3.0～4.0)浸提，離心，上清液經(jīng)分離純化后獲得純度較高的植酸溶液；浸提植酸后的沉淀，采用堿性蛋白酶和復(fù)合蛋白酶分步水解，酶解液經(jīng)過超濾、大孔吸附樹脂分離純化，冷凍干燥后，獲得米糠低聚肽；剩余殘渣可作為生產(chǎn)米糠膳食纖維的原料。本發(fā)明以脫脂米糠為原料，采用生物聯(lián)產(chǎn)技術(shù)同時制得植酸和米糠低聚肽，具有操作簡單、生產(chǎn)成本低、脫脂米糠利用率高的特點。
文檔編號C12P21/00GK102030773SQ20101052072
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者張丙華, 張暉, 王立, 郭曉娜, 錢海峰, 齊希光 申請人:江南大學(xué)