一種同步制取高穩(wěn)定化米糠油和米糠蛋白的方法
【專利摘要】一種同步制取高穩(wěn)定化米糠油和米糠蛋白的方法屬于植物油脂和蛋白提取加工技術(shù)，該方法包括以下步驟：（1）將米糠粉碎后進(jìn)行擠壓膨化處理，得到膨化產(chǎn)物；（2）將膨化產(chǎn)物粉碎后與水混合得到混合液，將混合液進(jìn)行脈沖電場處理；（3）向脈沖電場處理后的混合液中加入堿性蛋白酶進(jìn)行酶解得到酶解液，將酶解液滅酶后離心分離，得到游離油、乳狀液、水解液和殘渣，將游離油分離、靜置后即得米糠油；（4）收集水解液及乳狀液，加入中性蛋白酶進(jìn)行二次酶解，離心分離后凍干即得米糠蛋白；本方法所需的工藝設(shè)備簡單，成本低，米糠油提取率高，并且能同時得到高品質(zhì)的米糠蛋白。
【專利說明】一種同步制取高穩(wěn)定化米糠油和米糠蛋白的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于植物油脂和蛋白的提取加工技術(shù)，主要涉及一種同步制取高穩(wěn)定化米糠油和米糠蛋白的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]米糠油是一種營養(yǎng)豐富的植物油，其中飽和脂肪酸占15%_20%，不飽和脂肪酸含量達(dá)80%以上，亞油酸含量約38%，油酸含量約42%，符合國際衛(wèi)生組織推薦的油酸和亞油酸的1:1.1的最佳比例。米糠油不僅脂肪酸組成完全、合理，而且還含有豐富的VE、谷維素、植物甾醇、角鯊烯等多種生理活性成分。這些物質(zhì)可有效降低血液中低密度膽固醇濃度，使高密度膽固醇濃度上升，達(dá)到預(yù)防心血管疾病、調(diào)節(jié)血糖、改善動脈粥樣硬化等功能。我國米糠制油方法主要為壓榨法和浸出法，其中米糠膨化浸出制油是近年來發(fā)展起來的較為先進(jìn)的一種工藝技術(shù)。浸出法米用己燒為浸出溶劑，浸出溫度一般在50-60°C。已燒系易燃、易爆溶劑，對人體有害，不利于加工操作。此外，己烷已被列為空氣污染物，它能跟大氣中的其他污染物反應(yīng)生成臭氧和光化學(xué)氧化劑。為了取代己烷，不斷出現(xiàn)新的浸出溶劑和提取方法的研究，如選擇異丙醇作為米糠浸出溶劑的研究，超臨界C02浸出米糠技術(shù)研究等，后一方法由于設(shè)備投資昂貴，目前較難實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。水酶法提取植物油是利用可降解植物細(xì)胞壁的酶類將油料作物的細(xì)胞壁，使植物細(xì)胞內(nèi)的油等內(nèi)含物在溫和的反應(yīng)條件下釋放出來，從而提高細(xì)胞內(nèi)含物質(zhì)提取率的一種新的提油工藝。與傳統(tǒng)提油工藝相比，由于油脂在溫和條件下得以釋放，因此具有較好的品質(zhì)。另外，新出臺的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一二級浸出色拉油溶劑殘留標(biāo)準(zhǔn)每公斤不得超過10毫克，三四級不應(yīng)超過50毫克，這說明合格油品中仍然含有溶劑殘留。水酶法提取米糠油脂因其有效地控制了溶劑殘留問題將成為未來油脂制取的主要發(fā)展方向。
[0003]而米糠蛋白是一種公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)植物蛋白，必需氨基酸組成平衡合理，接近FA0/WH0的建議模式。米糠蛋白具有低過敏性，是已知谷物蛋白中過敏性最低的蛋白質(zhì)，可作為嬰兒食品的主要蛋白原料。目前提取米糠蛋白主要采用堿法、酶法和物理法。堿法提取簡單易行、工藝成本較低，提取較為完全，但堿法存在pH值高、制備的米糠蛋白容易變性和水解等缺點；酶法提取米糠蛋白反應(yīng)條件較溫和，蛋白提取得率較高，且更多地保留了蛋白的營養(yǎng)價值，同時也避免堿法提取米糠蛋白所帶來的負(fù)面效應(yīng)，但與堿法相比，其工藝成本提高；物理法提取米糠蛋白具有提取效率低，設(shè)備投資較高等缺點。
[0004]目前為止，沒有一種可以將米糠油脂和米糠蛋白同步提取出來的工藝方法。更由于米糠組織狀態(tài)特征及油脂、蛋白分布的特殊性，單純利用傳統(tǒng)制油技術(shù)的預(yù)處理工藝難以達(dá)到良好的制取效果，油脂制取率偏低，米糠蛋白變性嚴(yán)重。鑒于此，考慮采用擠壓膨化-脈沖電場聯(lián)合預(yù)處理技術(shù)配合水酶法工藝同步提取米糠油及米糠蛋白。擠壓膨化預(yù)處理技術(shù)在水酶法中的應(yīng)用有益于細(xì)胞壁組織結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步裂解，以此促進(jìn)蛋白質(zhì)酶解位點的暴露；而脈沖電場技術(shù)的應(yīng)用使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生柔性拓展，蛋白質(zhì)剛性區(qū)域的暴露促進(jìn)了蛋白酶的酶解效應(yīng)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種同步制取高穩(wěn)定化米糠油和米糠蛋白的方法。
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
一種同步制取高穩(wěn)定化米糠油和米糠蛋白的方法，該方法包括以下步驟:(1)將米糠粉碎后過60目篩，粉碎后進(jìn)行擠壓膨化處理，得到膨化產(chǎn)物，所述的擠壓膨化機(jī)模孔孔徑12-20mm,擠壓螺桿轉(zhuǎn)速60_140r/min，套筒溫度120-160°C，物料含水率16%_25% ；(2)將膨化產(chǎn)物粉碎后與水混合得到混合液，所述的膨化產(chǎn)物與水重量比為1:5-10，將混合液進(jìn)行脈沖電場處理，所述的脈沖時間100-550 μ s，流速60mL/min，脈沖強(qiáng)度20_40kV/cm，脈沖頻率400Hz ；(3)向脈沖電場處理后的混合液中加入Protex-6L堿性蛋白酶進(jìn)行酶解得到酶解液，所述的酶解溫度45-65°C，酶解時間l_3h，加酶量為物料重量的1_3%，酶解pH 8-10,將酶解液滅酶后離心分離，得到游離油、乳狀液、水解液和殘渣，將游離油分離、靜置后即得米糠油；(4)收集水解液及乳狀液部分，加入中性蛋白酶進(jìn)行二次酶解，所述的二次酶解溫度35-45°C，二次酶解時間l_3h，二次酶解加酶量為物料重量的1_3%，二次酶解pH 6-7,將二次酶解液滅酶后離心分離除去不溶部分，回收水解液及乳狀液部分調(diào)節(jié)PH值4-5，離心分離后凍干即得米糠蛋白。
[0007]所述的擠壓膨化優(yōu)選參數(shù)為:模板孔徑15mm，擠壓螺桿轉(zhuǎn)速120r/min，套筒溫度140°C，物料含水率18.5%。
[0008]所述的優(yōu)選膨化產(chǎn)物與水重量比為1:7。
[0009]所述的脈沖電場處理優(yōu)選參數(shù)為:脈沖時間300 μ s，脈沖強(qiáng)度30kV/cm。
[0010]所述的酶解優(yōu)選參數(shù)為·:酶解溫度56°C，酶解時間1.98h，加酶量為物料重量的2%，酶解 pH 9.5。
[0011]所述的二次酶解優(yōu)選參數(shù)為:二次酶解溫度40°C，二次酶解時間1.5h，二次酶解加酶量為物料重量的1.5%，二次酶解pH 6.8。
[0012]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明法是在擠壓膨化-脈沖電場技術(shù)的基礎(chǔ)上采用水酶法同步提取米糠油和米糠蛋白，此過程中產(chǎn)生的水解液及乳狀液中加入中性蛋白酶的二次酶解法破乳制取油脂和濃縮蛋白。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1本發(fā)明總工藝路線圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述:
一種同步制取高穩(wěn)定化米糠油和米糠蛋白的方法，該方法包括以下步驟:(1)將米糠粉碎后過60目篩，粉碎后進(jìn)行擠壓膨化處理，得到膨化產(chǎn)物，所述的擠壓膨化機(jī)模孔孔徑12-20mm,擠壓螺桿轉(zhuǎn)速60_140r/min，套筒溫度120-160°C，物料含水率16%_25% ；(2)將膨化產(chǎn)物粉碎后與水混合得到混合液，所述的膨化產(chǎn)物與水重量比為1:5-10，將混合液進(jìn)行脈沖電場處理，所述的脈沖時間100-550 μ s，流速60mL/min，脈沖強(qiáng)度20_40kV/cm，脈沖頻率400Hz ；(3)向脈沖電場處理后的混合液中加入Protex-6L堿性蛋白酶進(jìn)行酶解得到酶解液，所述的酶解溫度45-65°C，酶解時間l_3h，加酶量為物料重量的1-3%，酶解pH 8-10,將酶解液滅酶后離心分離，得到游離油、乳狀液、水解液和殘渣，將游離油分離、靜置后即得米糠油；(4)收集水解液及乳狀液部分，加入中性蛋白酶進(jìn)行二次酶解，所述的二次酶解溫度35-45°C，二次酶解時間l_3h，二次酶解加酶量為物料重量的1_3%，二次酶解pH 6_7，將二次酶解液滅酶后離心分離除去不溶部分，回收水解液及乳狀液部分調(diào)節(jié)PH值4-5，離心分離后凍干即得米糠蛋白。
[0015]所述的擠壓膨化優(yōu)選參數(shù)為:模板孔徑15mm，擠壓螺桿轉(zhuǎn)速120r/min，套筒溫度140°C，物料含水率18.5%。
[0016]所述的優(yōu)選膨化產(chǎn)物與水重量比為1:7。
[0017]所述的脈沖電場處理優(yōu)選參數(shù)為:脈沖時間300 μ s，脈沖強(qiáng)度30kV/cm。
[0018]所述的酶解優(yōu)選參數(shù)為:酶解溫度56°C，酶解時間1.98h，加酶量為物料重量的2%，酶解 pH 9.5。
[0019]所述的二次酶解優(yōu)選參數(shù)為:二次酶解溫度40°C，二次酶解時間1.5h，二次酶解加酶量為物料重量的1.5%，二次酶解pH 6.8。
[0020]實施例1
將米糠粉碎后過60目篩，粉碎后進(jìn)行擠壓膨化處理，得到膨化產(chǎn)物，所述的擠壓膨化機(jī)?？卓讖?8mm，擠壓螺桿轉(zhuǎn)速120r/min，套筒溫度150°C，物料含水率18.5% ; (2)將膨化產(chǎn)物粉碎后與水混合得到混合液，所述的膨化產(chǎn)物與水重量比為1: 7，將混合液進(jìn)行脈沖電場處理，所述的脈沖時間300 μ s，流速60mL/min，脈沖強(qiáng)度30kV/cm，脈沖頻率400Hz ；(3)向脈沖電場處理后的混合液中加入Protex`-6L堿性蛋白酶進(jìn)行酶解得到酶解液，所述的酶解溫度56°C，酶解時間1.98h，加酶量為物料重量的2%，酶解pH 9.5，將酶解液滅酶后離心分離，得到游離油、乳狀液、水解液和殘渣，將游離油分離、靜置后即得米糠油；(4)收集水解液及乳狀液部分，加入中性蛋白酶進(jìn)行二次酶解，所述的二次酶解溫度40°C，二次酶解時間1.5h，二次酶解加酶量為物料重量的1.5%，二次酶解pH 6.8，將二次酶解液滅酶后離心分離除去不溶部分，回收水解液及乳狀液部分調(diào)節(jié)PH值4-5，離心分離后凍干即得米糠蛋白。米糠油得率為93.17%，米糠蛋白得率為96.84%。
[0021]實施例2
將米糠粉碎后過60目篩，粉碎后進(jìn)行擠壓膨化處理，得到膨化產(chǎn)物，所述的擠壓膨化機(jī)?？卓讖?5mm，擠壓螺桿轉(zhuǎn)速120r/min，套筒溫度140°C，物料含水率18.5% ; (2)將膨化產(chǎn)物粉碎后與水混合得到混合液，所述的膨化產(chǎn)物與水重量比為1: 7，將混合液進(jìn)行脈沖電場處理，所述的脈沖時間350 μ s，流速60mL/min，脈沖強(qiáng)度30kV/cm，脈沖頻率400Hz ；(3)向脈沖電場處理后的混合液中加入Protex-6L堿性蛋白酶進(jìn)行酶解得到酶解液，所述的酶解溫度56°C，酶解時間1.98h，加酶量為物料重量的2%，酶解pH 9，將酶解液滅酶后離心分離，得到游離油、乳狀液、水解液和殘渣，將游離油分離、靜置后即得米糠油；(4)收集水解液及乳狀液部分，加入中性蛋白酶進(jìn)行二次酶解，所述的二次酶解溫度40°C，二次酶解時間
1.5h，二次酶解加酶量為物料重量的1.5%，二次酶解pH 6.8,將二次酶解液滅酶后離心分離除去不溶部分，回收水解液及乳狀液部分調(diào)節(jié)PH值4-5，離心分離后凍干即得米糠蛋白。米糠油得率為92.64%，米糠蛋白得率為97.11%。
【權(quán)利要求】
1.一種同步制取高穩(wěn)定化米糠油和米糠蛋白的方法，其特征在于該方法包括以下步驟:(I)將米糠粉碎后過60目篩，粉碎后進(jìn)行擠壓膨化處理，得到膨化產(chǎn)物，所述的擠壓膨化機(jī)模孔孔徑12-20mm，擠壓螺桿轉(zhuǎn)速60_140r/min，套筒溫度120-160°C，物料含水率16%-25% ；(2)將膨化產(chǎn)物粉碎后與水混合得到混合液，所述的膨化產(chǎn)物與水重量比為1:5-10，將混合液進(jìn)行脈沖電場處理，所述的脈沖時間100-550 μ s，流速60mL/min，脈沖強(qiáng)度20-40kV/cm，脈沖頻率400Hz ；(3)向脈沖電場處理后的混合液中加入Protex-6L堿性蛋白酶進(jìn)行酶解得到酶解液，所述的酶解溫度45-65°C，酶解時間l_3h，加酶量為物料重量的1-3%，酶解pH 8-10，將酶解液滅酶后離心分離，得到游離油、乳狀液、水解液和殘渣，將游離油分離、靜置后即得米糠油；(4)收集水解液及乳狀液部分，加入中性蛋白酶進(jìn)行二次酶解，所述的二次酶解溫度35-45°C，二次酶解時間l_3h，二次酶解加酶量為物料重量的1-3%，二次酶解pH 6-7，將二次酶解液滅酶后離心分離除去不溶部分，回收水解液及乳狀液部分調(diào)節(jié)PH值4-5，離心分離后凍干即得米糠蛋白。
2.根據(jù)權(quán)利要求(I)所述的一種同步制取高穩(wěn)定化米糠油和米糠蛋白的方法，其特征在于所述的擠壓膨化優(yōu)選參數(shù)為:模板孔徑15mm，擠壓螺桿轉(zhuǎn)速120r/min，套筒溫度140°C，物料含水率18.5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求(I)所述的一種同步制取高穩(wěn)定化米糠油和米糠蛋白的方法，其特征在于所述的優(yōu)選膨化產(chǎn)物與水重量比為1:7。
4.根據(jù)權(quán)利要求(I)所述的一種同步制取高穩(wěn)定化米糠油和米糠蛋白的方法，其特征在于所述的脈沖電場處理優(yōu)選參數(shù)為:脈沖時間300 μ S，脈沖強(qiáng)度30kV/cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求(I)所述的一種同步制取高穩(wěn)定化米糠油和米糠蛋白的方法，其特征在于所述的酶解優(yōu)選參數(shù)為:酶解溫度56°C，酶解時間1.98h，加酶量為物料重量的2%，酶解 pH 9.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求(I)所述的一種同步制取高穩(wěn)定化米糠油和米糠蛋白的方法，其特征在于所述的二次酶解優(yōu)選參數(shù)為:二次酶解溫度40°C，二次酶解時間1.5h，二次酶解加酶量為物料重量的1.5%，二次酶解pH 6.8。
【文檔編號】C12P21/06GK103571609SQ201310565200
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】肖志剛, 周麟依, 齊寶坤, 王中江, 于金平, 李德敏 申請人:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)