一種重金屬含量低的大米制品的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于糧食深加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一種降低米粉、米蛋白粉中重金屬 含量的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國(guó)是世界第一大水稻生產(chǎn)國(guó)，2008年水稻產(chǎn)量在1. 89億噸，稻谷是我國(guó)第一大 糧食作物，然而，各地的±壤品質(zhì)直接關(guān)系著食用大米的品質(zhì)，然而稻米對(duì)于重金屬污染的 吸附作用明顯強(qiáng)于玉米、大豆等其他的作物品種。因此，通過深加工手段對(duì)稻米進(jìn)行處理， 在除去重金屬的同時(shí)得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，也增加了稻米利用的附加值。
[0003] 稻米中的重金屬主要W馨合態(tài)與氨基酸結(jié)合在一起，據(jù)報(bào)道植物中重金屬主要與 金屬硫蛋白形成配位體結(jié)合在一起，還有一部分是與含有0/N的配位體結(jié)合的。金屬可溶 解于酸溶液中，過量的強(qiáng)酸會(huì)破壞稻米中營(yíng)養(yǎng)成分，而且，據(jù)報(bào)道酸對(duì)于重金屬的去除作用 與酸性有關(guān)，但更大程度取決于酸根的絡(luò)合能力。
[0004] CN201310140019. 1的發(fā)明專利公開了一種脫儒大米蛋白及其制備方法和應(yīng)用，其 主要步驟為W大米為原料，用高溫淀粉酶除去淀粉后得到米渣，而后，用酸溶液進(jìn)行脫儒處 理，所用到的酸為食品級(jí)醋酸、巧樣酸、蘋果酸、乳酸、酒石酸、草酸、憐酸中的一種，添加量 為米渣與酸溶液按1 :2-5重量比混合，該步驟中酸僅起到調(diào)節(jié)抑值的作用；用酸量較大， 抑<4的酸溶液對(duì)蛋白的品質(zhì)有負(fù)面作用；離屯、得到大米蛋白，直接用水洗后，由于抑值的 升高，溶液中溶出的儒離子又重新與大米蛋白結(jié)合，降低了終產(chǎn)品除儒的效率；且上清液和 水洗液中還含有較多的酸溶液，該發(fā)明專利中并沒有考慮到它的排放對(duì)環(huán)境造成污染運(yùn)一 點(diǎn)。 陽0化]CN103340414A的發(fā)明專利公開了一種大米蛋白的除儒方法，該發(fā)明包括如下步 驟：調(diào)漿混勻、酸水解反應(yīng)、除雜、滅菌、脫水、干燥得到大米蛋白粉，該發(fā)明酸水解反應(yīng)采用 巧樣酸調(diào)節(jié)抑值3. 8~4. 2,而后又用堿溶液將抑值調(diào)回5. 8~6. 2,在酸性條件下溶出 的儒離子隨著抑值的升高又與大米蛋白重新結(jié)合，運(yùn)樣降低了除儒的效率；該發(fā)明中雖然 使用到了旋流洗涂器，但是它主要用途是起到分離除雜，將調(diào)完堿的上清與固相分離開來 的目的。
[0006] CN104000085A的發(fā)明專利公開了一種脫儒大米淀粉和脫儒大米蛋白粉的制備方 法，其主要包括浸泡、磨漿、分離、脫儒、滅菌、烘干等步驟，該專利在除去大米淀粉和大米蛋 白中儒的步驟中，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 種，按照大米原料與酸體積比為1 :3-5進(jìn)行反應(yīng)，該發(fā)明中用酸主要是起到調(diào)節(jié)抑值作用， 運(yùn)一添加量對(duì)于大米蛋白和大米淀粉的品質(zhì)存在負(fù)面的影響；之后用抑值6. 0-6. 5的偏酸 性的清水漂洗兩遍，該步驟考慮到了溶出的儒離子在抑值升高的情況下會(huì)重新與蛋白結(jié) 合，但采用的抑值6. 0-6. 5仍然會(huì)使部分已經(jīng)溶出的儒重新與蛋白結(jié)合而分離不出來，運(yùn) 樣降低了儒的去除率；在該漂洗步驟后又在漿液中加入抑為2. 8-3. 0的酸，而且，接下來的 滅菌步驟中采用80-85°C條件下2-化，運(yùn)樣的處理步驟對(duì)大米蛋白，特別是大米淀粉的品 質(zhì)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，因此，該對(duì)比發(fā)明專利在除儒的同時(shí)完全沒有考慮到工藝步驟對(duì)產(chǎn) 品品質(zhì)的影響，且除儒工藝中溶出的儒離子又沒有采用有效的手段將其分離出來。
[0007] CN103549234A的發(fā)明專利公開了一種消減谷物重金屬的方法，該發(fā)明W重金屬污 染的大米、小麥和玉米等谷物及米慷、教皮等谷物加工的副產(chǎn)物為原料，經(jīng)過若干步驟得到 復(fù)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的重金屬儒、鉛、神、隸和儀含量的谷物蛋白、谷物淀粉或多糖等產(chǎn)品，該對(duì)比 發(fā)明專利中對(duì)谷物蛋白除重金屬的步驟主要為物料溶脹、調(diào)節(jié)抑值2-3,而后經(jīng)過膜分離， 膜內(nèi)溶液用抑值4-6溶液沉降分離，再用自來水?dāng)埌柘赐?、沉淀干燥，理論上講通過膜分離 的方法確實(shí)可W分離溶解出來的重金屬離子，但是對(duì)于大米、小麥和玉米等谷物及米慷、教 皮等谷物加工的副產(chǎn)物中成分較為復(fù)雜，膜分離的效率較低，且容易堵塞，清理起來復(fù)雜， 不容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)與應(yīng)用；該對(duì)比文件中公開了用酸洗淀粉或多糖脫重金屬，所用到 的酸為鹽酸、憐酸、乙酸、巧樣酸、酒石酸等無機(jī)或有機(jī)酸，它的主要目的是為了溶出淀粉或 多糖中的重金屬，然而后續(xù)直接加入自來水洗涂，使得溶出的重金屬又重新形成結(jié)合態(tài)，重 金屬的去除效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽008] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本申請(qǐng)人提供一種重金屬含量低的大米制品的制 備方法。本發(fā)明方法借助了酶法、化學(xué)法將米粉或米蛋白粉中重金屬絡(luò)合游離出來，再用 旋流逐級(jí)梯度分離的物理方法進(jìn)行固液分離，從而實(shí)現(xiàn)降低米粉或米蛋白粉中重金屬的目 的，制得高品質(zhì)、高附加值的精深加工產(chǎn)品米粉或米蛋白粉，該方法操作簡(jiǎn)單、成本低廉。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0010] 一種重金屬含量低的大米制品的制備方法，包括如下步驟：
[00川 （1)調(diào)漿：將大米制品用水調(diào)漿，質(zhì)量濃度為5-15%，用鹽酸調(diào)節(jié)漿料抑為 5. 5-6. 5 ; 陽01引 似酶解：在步驟（1)制得的漿料中加入W漿料中蛋白重量計(jì)10-50U/g的轉(zhuǎn)谷氨 酷胺酶，在溫度為38-55Γ的條件下反應(yīng)30-60min;
[001引 做絡(luò)合：在經(jīng)過步驟似處理的漿料中加入復(fù)合酸絡(luò)合劑調(diào)節(jié)抑值至4-5， 同時(shí)加入相對(duì)于大米制品質(zhì)量0. 1-0. 5 %的復(fù)合鹽溶液，在30-50°C水浴條件下攬拌反應(yīng) 10-40min；
[0014] (4)洗涂分離：將步驟（3)制得溶液在旋流器中逐級(jí)梯度分離，其中旋流器進(jìn)料量 與洗水流量之比為1. 5-3. 5:1，洗涂級(jí)數(shù)為3-9級(jí)，洗涂壓力為0. 2-lMPa;
[0015] (5)干燥：將步驟（4)分離所得的重相，采用氣流干燥設(shè)備或噴霧干燥設(shè)備烘干， 制得所述重金屬含量低的大米制品。
[0016] 所述大米制品為米粉或米蛋白粉；其中米粉蛋白干基含量為0.5-8%，米蛋白粉 蛋白干基含量為50-90%。
[0017] 所述大米制品中總神含量為0. 4-2ppm，鉛含量為0. 2-0. 4ppm，總隸含量為 0. 02-0. 04ppm，銅含量為 0. 2-化pm。
[0018] 步驟（3)中所述復(fù)合酸絡(luò)合劑為乳酸、冰乙酸、酒石酸、偏酒石酸、巧樣酸、蘋果 酸、富馬酸中一種或多種與鹽酸組成的復(fù)合酸，其中摩爾比為3-5:1。
[0019] 步驟（3)中所述所述復(fù)合鹽溶液為化C1和KC1的混合鹽溶液，溶液的質(zhì)量濃度為 1% -3%，其中化Cl與KCl的摩爾比為3-4:1。
[0020] 步驟（4)中所述旋流器每一級(jí)旋流洗水的抑值差為0. 2-0. 9,旋流重相的抑為 6-7。
[0021] 步驟巧）中所述干燥方法：當(dāng)大米制品為米粉時(shí)采用氣流干燥設(shè)備烘干，其中進(jìn) 風(fēng)溫度為120-160°c，出風(fēng)溫度為40-60。出風(fēng)濕度為65%-90%;當(dāng)大米制品為米蛋白粉 時(shí)，采用氣流干燥或噴霧干燥設(shè)備烘干，控制進(jìn)風(fēng)溫度為140-180°C，出風(fēng)溫度為60-80°C。
[0022] 所述重金屬為神、鉛、隸、儒中的一種或多種。
[0023]本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于：
[0024] (1)本發(fā)明方法采用轉(zhuǎn)谷氨酷胺酶是一種催化轉(zhuǎn)酷基反應(yīng)促進(jìn)蛋白質(zhì)、多膚、氨基 酸之間發(fā)生共價(jià)交聯(lián)的酶，交聯(lián)后得到的蛋白質(zhì)塑性、持水性、水溶性等性質(zhì)得到改善，同 時(shí)，可減弱重金屬與氨基酸之間的結(jié)合作用。
[00巧](2)本發(fā)明方法充分考慮重金屬在稻米中結(jié)合的形式和呈現(xiàn)出來的性質(zhì)，復(fù)合酶 解法和化學(xué)法，酶解法改變大米制品中重金屬與蛋白質(zhì)或氨基酸間的相互作用；化學(xué)法中 對(duì)酸的應(yīng)用有選擇性，強(qiáng)酸用于調(diào)節(jié)抑值，弱酸主要選擇簇酸類，主要用到酸根對(duì)重金屬 離子的絡(luò)合能力，且借助了鹽和酸對(duì)重金屬結(jié)合的協(xié)同作用，高效的去除米粉及米蛋白粉 中重金屬，解決了重金屬污染物超標(biāo)的米粉及米蛋白粉不能食用的問題，且同時(shí)得到品質(zhì) 較好的產(chǎn)品，大大提高了稻米及其制品的附加值。
[00%] (3)本發(fā)明方法中溶于復(fù)合酸絡(luò)合劑的結(jié)合態(tài)重金屬會(huì)隨著抑值的升高、絡(luò)合劑 的減少而發(fā)生可逆反應(yīng)，本發(fā)明方法通過調(diào)節(jié)旋流洗涂器的進(jìn)料與洗水比、洗涂級(jí)數(shù)、每一 級(jí)的壓力等參數(shù)可W精確的控制每一級(jí)物料中固液分離的成分和抑值差，運(yùn)樣可W高效 的、逐級(jí)梯度分離出含有重金屬的溶液。
[0027] (4)本發(fā)明方法相比于現(xiàn)有技術(shù)而言，成本較低，較易實(shí)現(xiàn)，且利用了旋流洗涂設(shè) 備獨(dú)特的性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)分離去除重金屬的目的，相比于常規(guī)的離屯、分離而言，效率高、處理量 大、省水、省力，而且對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)有所提升，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)與推廣應(yīng)用。
[0028] (5)本發(fā)明方法采用酶解法、復(fù)合酸和復(fù)合鹽絡(luò)合法、結(jié)合旋流器的逐級(jí)洗涂法， 多種手段對(duì)大米制品協(xié)同作用，共同完成重金屬的去除任務(wù)。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。 陽〇3〇] 實(shí)施例1
[0031] 一種重金屬含量低的大米制品的制備方法，包括如下步驟： 陽0巧 （1)調(diào)漿：將大米制品米粉（蛋白干基含量為0.52%，總神含量為0.42ppm，鉛含 量為0. 23ppm，總隸含量為0. 02ppm，銅含量為0. 25ppm)用水調(diào)漿，質(zhì)量濃度為15%，用鹽酸 調(diào)節(jié)漿料抑為6. 0 ;
[003引 似酶解：在步驟（1)制得的漿料中加入W漿料中蛋白重量計(jì)lOU/g的轉(zhuǎn)谷氨酷 胺酶，在溫度為50°C的條件下反應(yīng)30min;
[0034] (3)絡(luò)合：在經(jīng)過步驟（2)處理的漿料中加入復(fù)合酸絡(luò)合劑（乳酸、酒石酸、鹽酸 的摩爾比為1.5:1.5:1)調(diào)節(jié)抑值至4. 8,同時(shí)加入相對(duì)于米粉質(zhì)量0. 1%的化C1和KC1 的復(fù)合鹽溶液（化C1與KC1的摩爾比為3:1，溶液的質(zhì)量濃度為1% )，在50°C水浴條件下 攬拌反應(yīng)lOmin;
[0035] (4)洗涂分離：將步驟（3)制得溶液在旋流器中逐級(jí)梯度分離，其中旋流器進(jìn)料量 與洗水流量之比為3. 5:1，洗涂級(jí)數(shù)為4級(jí)，洗涂壓力為0. 2MPa;所述旋流器每一級(jí)旋流洗 水的抑值差為0. 3,旋流重相的抑為6;
[0036] (5)干燥：將步驟（4)分離所得的重相，采用氣流干燥設(shè)備烘干，控制進(jìn)風(fēng)溫度 128°