一种去除大米蛋白中镉的方法技术

本发明专利技术公开了一种去除大米蛋白中镉的方法，属于食品加工技术领域。本发明专利技术结合除镉装置，利用聚丙烯无纺布负载对镉有吸附功能的植物乳杆菌，可以高效地脱除镉。本发明专利技术工艺流程操作简单，成本较低，能够有效的得到镉含量很低的大米蛋白，同时也适合大规模生产和推广。

A Method of Removing Cadmium from Rice Protein

The invention discloses a method for removing cadmium from rice protein, which belongs to the technical field of food processing. The invention combines a cadmium removal device and uses polypropylene non-woven fabric load to adsorb Lactobacillus plantarum, which can efficiently remove cadmium. The process flow of the invention has the advantages of simple operation and low cost, can effectively obtain rice protein with low cadmium content, and is also suitable for large-scale production and popularization.

【技术实现步骤摘要】
一种去除大米蛋白中镉的方法
本专利技术涉及一种去除大米蛋白中镉的方法，属于食品加工

技术介绍
在谷物蛋白中，大米蛋白的生物价(B.V.)和蛋白价(P.V.)均比其它蛋白质高。大米蛋白的氨基酸组成平衡合理，且氨基酸含量高，是其它植物蛋白所无法比拟的。大米蛋白被公认为优质的食品蛋白，符合WHO/FAO推荐的理想模式，非常适合作为老人、婴儿、病人的蛋白补充剂。大米蛋白主要由清蛋白、球蛋白、醇溶性蛋白和谷蛋白等四种蛋白组成。由于环境污染，现在以大米为原料制得的大米蛋白往往重金属含量尤其是镉的含量严重超标。镉是毒性很强的重金属，当镉的含量超过1.0mg/kg时会严重危害人体的健康，造成头痛、胃痛、肾功能衰退，甚至造成骨质疏松，引起骨痛病。因此，大米蛋白中镉超标已成为亟需解决的技术问题。现有技术中，已有一些去除大米蛋白中镉的方法，如利用微生物发酵来降低大米蛋白中镉含量，该法除镉效果较好，但过程复杂，稳定性不佳，后续分离纯化繁琐；将蛋白水解液调节pH，通过强酸型阳离子交换树脂柱吸附置换来降低镉含量，该法成本较高，对操作要求也较高，难以实现规模化生产；还有些将大米蛋白通过化学试剂和盐酸等处理达到降低镉含量的目的，虽然效果较好，但会影响大米蛋白的品质，难以满足大米蛋白商品的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题，提供一种去除大米蛋白中镉的方法。所述方法包括以下步骤：(1)取镉含量超标的大米蛋白粉，加热水调浆，混匀，得到质量浓度为10-30％的浆液；(2)将步骤(1)得到的浆液过胶体磨两遍，磨浆后的浆液中蛋白粉的颗粒小于20μm；(3)将步骤(2)磨浆后的浆液与pH6～7的缓冲液按体积比为(1:3)～(1:5)的比例进行混合，于常温下搅拌1～2h，转速为100-200rpm；搅拌过程中，在微波功率为3±1W/g的功率下采用间歇式加热的方式进行加热，加热3～5s，停止加热45～60s，此为一个周期；(4)将步骤(2)所得混合物放入除镉装置对大米蛋白进行除镉，50～100rpm下搅拌3～4h，搅拌结束后，将聚丙烯无纺布球体取出；所述除镉装置为圆柱形的不锈钢桶，高径比为1：(2.5～3)，不锈钢桶内放置有负载了植物乳杆菌的聚丙烯无纺布球体；所述聚丙烯无纺布球体是中空的，通过不锈钢丝网定型，聚丙烯无纺布球体的直径为不锈钢桶高的30～35％；(5)将步骤(4)处理过的大米蛋白粉溶于清水，200-300rpm下搅拌30-60min后滤去液体，重复2-3次；(6)将步骤(5)得到的样品用水调整料液质量浓度为7-9％，用旋流设备进行除杂，得到的样品置于灭菌锅中进行灭菌处理；旋流设备的进料量为4-6m3/h，进水量为0.5-1.0m3/h。步骤(6)之后还可以包括将灭菌的样品进行脱水、干燥，得到大米蛋白成品。所述步骤(2)采用胶体磨是为了使大米蛋白粉变得更细更小，便于大米蛋白缓冲液进行充分接触，将镉元素进行预溶出。所述步骤(2)中缓冲液的pH为6.5～6.5。所述步骤(6)中灭菌条件是121℃下灭菌15-20min。所述负载了植物乳杆菌的聚丙烯无纺布球体，是取克重为20g/m2的聚丙烯熔喷无纺布，灭菌，将植物乳杆菌种子液按照3％的接种量接入MRS液体培养基，于37℃，培养1h之后放入无菌无纺布并使其浸没在培养液中，继续吸附培养1h，在生理盐水中放置1min，取出即可备用。本专利技术的有益效果(1)本专利技术将结合弱酸性缓冲液和微波加热的方式，对大米蛋白粉浆液进行预处理，可以促进镉的溶出；(2)本专利技术结合除镉装置，利用聚丙烯无纺布负载对镉有吸附功能的植物乳杆菌，可以高效地脱除镉，同时避免了传统的反复调pH来溶出镉元素的复杂步骤；植物乳杆菌是一种益生菌，少量进入大米蛋白粉的菌体在后续灭菌过程中将被灭活，不影响食用，是一种环保安全的方法；(3)本专利技术除镉装置中的不锈钢桶、聚丙烯无纺布球体均可以反复利用，节省成本；(4)本专利技术对镉的去除率极好，可以将镉的含量降低到0.02mg/kg以下；远低于现有的水平；(5)本专利技术工艺流程操作简单，成本较低，能够有效的得到镉含量很低的大米蛋白，同时也适合大规模生产和推广。具体实施方式检测大米蛋白中镉含量的方法：湿法消解法：称取1.0-2.0g大米蛋白样品置于锥形瓶中，加盖小漏斗，加入体积比为5:1的硝酸高氯酸混合消化液15mL，于电热板上缓慢加热，反应趋于缓和后，加入1mL过氧化氢，继续加热消化直至溶液澄清，冷却后转移至25mL容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀静置，上石墨炉原子吸收光谱仪测定，同时做试剂空白。石墨炉原子吸收光谱仪测定条件：波长228.8nm，狭缝0.5-1.0nm，灯电流8-10mA，干燥温度120℃，20s；灰化温度350℃，15-20s，原子化温度1700-2300℃，4-5s，背景矫正为氘灯。负载了植物乳杆菌的聚丙烯无纺布球体的制备：(1)将冷冻保存的植物乳杆菌接种于MRS培养基中，37℃下培养24h，再经MRS培养液传代培养2次后，按2％(V/V)的接种量接种于液体MRS中培养18h得到种子液。(2)取克重为20g/m2的聚丙烯熔喷无纺布，121℃灭菌20min。植物乳杆菌种子液按照3％的接种量接入MRS液体培养基，于37℃，培养1h之后放入无纺布并使其浸没在培养液中，继续吸附培养1h，取出聚丙烯无纺布球体，在生理盐水中放置1min，取出即可备用。实施例1(1)取镉含量超标的大米蛋白粉(1.07mg/kg)，加热水调浆，混匀，得到质量浓度为10％的浆液；(2)将步骤(1)得到的浆液过胶体磨两遍，磨浆后的浆液中蛋白粉的颗粒小于20μm；(3)将步骤(2)磨浆后的浆液与pH6的缓冲液按体积比为1:3的比例进行混合，于常温下搅拌1h，转速为100rpm；搅拌过程中，在微波功率为3W/g的功率下采用间歇式加热的方式进行加热，加热3s，停止加热45s，此为一个周期；(4)将步骤(2)所得混合物放入除镉装置对大米蛋白进行除镉，60rpm下搅拌3h，搅拌结束后，将聚丙烯无纺布球体取出；所述除镉装置为圆柱形的不锈钢桶，高径比为1：2.5，不锈钢桶内放置有负载了植物乳杆菌的聚丙烯无纺布球体；所述聚丙烯无纺布球体是中空的，通过不锈钢丝网定型，聚丙烯无纺布球体的直径为不锈钢桶高的30％；(5)将步骤(4)处理过的大米蛋白粉溶于清水，200rpm下搅拌30min后滤去液体，重复3次；(6)将步骤(5)得到的样品用水调整料液质量浓度为7％，用旋流设备进行除杂，得到的样品置于灭菌锅中进行灭菌处理；旋流设备的进料量为4m3/h，进水量为0.5m3/h。(7)将灭菌的样品进行脱水、干燥，得到大米蛋白成品。检测样品中镉含量，大米蛋白的镉含量为0.019mg/kg。实施例2(1)取镉含量超标(1.07mg/kg)的大米蛋白粉，加热水调浆，混匀，得到质量浓度为30％的浆液；(2)将步骤(1)得到的浆液过胶体磨两遍，磨浆后的浆液中蛋白粉的颗粒小于20μm；(3)将步骤(2)磨浆后的浆液与pH6.5的缓冲液按体积比为1:5的比例进行混合，于常温下搅拌2h，转速为200rpm；搅拌过程中，在微波功率为4W/g的功率下采用间歇式加热的方式进行加热，加热5s，停止加热60s，此为一个周期；(4)将步骤(2)所得混合物放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除大米蛋白中镉的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取镉含量超标的大米蛋白粉，加热水调浆，混匀，得到质量浓度为10‑30％的浆液；(2)将步骤(1)得到的浆液过胶体磨两遍，磨浆后的浆液中蛋白粉的颗粒小于20μm；(3)将步骤(2)磨浆后的浆液与pH6～7的缓冲液按体积比为(1:3)～(1:5)的比例进行混合，于常温下搅拌1～2h，转速为100‑200rpm；搅拌过程中，在微波功率为3±1W/g的功率下采用间歇式加热的方式进行加热，加热3～5s，停止加热45～60s，此为一个周期；(4)将步骤(2)所得混合物放入除镉装置对大米蛋白进行除镉，50～100rpm下搅拌3～4h，搅拌结束后，将聚丙烯无纺布球体取出；所述除镉装置为圆柱形的不锈钢桶，高径比为1：(2.5～3)，不锈钢桶内放置有负载了植物乳杆菌的聚丙烯无纺布球体；所述聚丙烯无纺布球体是中空的，通过不锈钢丝网定型，聚丙烯无纺布球体的直径为不锈钢桶高的30～35％；(5)将步骤(4)处理过的大米蛋白粉溶于清水，200‑300rpm下搅拌30‑60min后滤去液体，重复2‑3次；(6)将步骤(5)得到的样品用水调整料液质量浓度为7‑9％，用旋流设备进行除杂，得到的样品置于灭菌锅中进行灭菌处理；旋流设备的进料量为4‑6m3/h，进水量为0.5‑1.0m3/h。...

【技术特征摘要】
1.一种去除大米蛋白中镉的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取镉含量超标的大米蛋白粉，加热水调浆，混匀，得到质量浓度为10-30％的浆液；(2)将步骤(1)得到的浆液过胶体磨两遍，磨浆后的浆液中蛋白粉的颗粒小于20μm；(3)将步骤(2)磨浆后的浆液与pH6～7的缓冲液按体积比为(1:3)～(1:5)的比例进行混合，于常温下搅拌1～2h，转速为100-200rpm；搅拌过程中，在微波功率为3±1W/g的功率下采用间歇式加热的方式进行加热，加热3～5s，停止加热45～60s，此为一个周期；(4)将步骤(2)所得混合物放入除镉装置对大米蛋白进行除镉，50～100rpm下搅拌3～4h，搅拌结束后，将聚丙烯无纺布球体取出；所述除镉装置为圆柱形的不锈钢桶，高径比为1：(2.5～3)，不锈钢桶内放置有负载了植物乳杆菌的聚丙烯无纺布球体；所述聚丙烯无纺布球体是中空的，通过不锈钢丝网定型，聚丙烯无纺布球体的直径为不锈钢桶高的30～35％；(5)将步骤(4)处理过的大米蛋白粉溶于清水，200-300rpm下搅拌30-60min后滤去液体，重复2-3次；(6)将步骤(5)得到的样品用水调整料液质量浓度为7-9％，用旋流设备进行除...

【专利技术属性】
技术研发人员：何球山，张国军，黄海军，张兴祥，
申请(专利权)人：湖南汇升生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43