一种利用超声协同控制性酶解制备乳化型米渣蛋白的方法技术

一种利用超声协同控制性酶解制备乳化型米渣蛋白的方法，包括以下步骤：（1）米渣预处理；（2）超声处理；（3）控制性酶解；（4）灭酶；（5）离心。与现有技术相比，本发明专利技术所得产品米渣蛋白的乳化性得到大大改善，可以解决现有的大米蛋白普遍存在的水溶性差等缺陷，能够大幅提升米渣副产物的附加值；本发明专利技术操作简单，绿色环保，成本较低。

A method of preparation of emulsified rice dregs protein by ultrasonic assisted controlled enzymatic hydrolysis

【技术实现步骤摘要】
一种利用超声协同控制性酶解制备乳化型米渣蛋白的方法
本专利技术涉及一种米渣蛋白的制备方法，具体涉及一种利用超声协同控制性酶解制备乳化型米渣蛋白的方法。
技术介绍
大米蛋白具有氨基酸组成平衡、生物价效高、低过敏性等特点，是公认的优质植物蛋白资源。在我国，大米不仅是餐桌上的主食，还可以用来制备淀粉糖浆、发酵生产柠檬酸等。米渣是大米进行淀粉糖浆生产的副产物，蛋白质干基含量可达70%，但米渣蛋白中碱溶性谷蛋白占80%以上，故水溶性很差。淀粉糖浆生产期间的高温液化工艺严重破坏蛋白质分子的组成及结构，使之在分子间共价键力作用下发生聚集形成高聚体，疏水性增强，水溶性进一步降低，功能性差，再加工难度增加，应用价值大幅下降，多被用作动物饲料或肥料，造成蛋白质资源的严重浪费，经济效益极低。目前，国内外对米渣蛋白的开发利用主要集中在功能性肽、氨基酸营养液、大米浓缩蛋白和可食性大米蛋白膜等方面，利用率依旧低下。选择安全、有效的蛋白质改性手段提高米渣蛋白的乳化性，对扩大米渣蛋白的应用范围具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种应用价值高，操作简单，绿色环保，成本较低的乳化型米渣蛋白的制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种利用超声协同控制性酶解制备乳化型米渣蛋白的方法，包括如下步骤：（1）米渣预处理：将米渣粉碎过筛，分散于水中，调节pH值，得米渣分散液；（2）超声处理：将步骤（1）所得米渣分散液低温水浴进行超声处理，得米渣悬浊液；（3）控制性酶解：调节步骤（2）中所得米渣悬浊液的pH值，加入碱性蛋白酶进行酶解，得米渣酶解液；（4）灭酶处理：将步骤（3）所得米渣酶解液进行灭酶处理，得灭酶混合液；（5）离心：将步骤（4）所得灭酶混合溶液冷却，离心，取上清液，即得乳化型米渣蛋白。优选地，步骤（1）中，所述粉碎过筛是指过40～120目筛，所述分散于水中的料液比为1∶10～30。优选地，步骤（2）中，所述低温水浴的温度为0～10℃。优选地，步骤（2）中，所述超声处理的模式包括连续超声和工作间歇比为2∶2s超声，超声处理的时间为5～30min。如果超声处理的条件太弱，不足以破坏蛋白质的高级结构，酶解位点暴露有限，酶解敏感性难以提高。如果超声处理的条件太强，松散的多肽链又会由于二硫键和疏水键的再生而重新结合的更加紧密，这样反而阻碍了后续酶对蛋白的水解作用。优选地，步骤（3）中，所述调节米渣悬浊液的pH值为8.0～10.0。优选地，步骤（3）中，所述碱性蛋白酶的添加量为米渣粉中蛋白含量的0.13～0.80%；所述碱性蛋白酶的酶活为378000U/g；酶解的时间为0.5～5.0h。蛋白质酶解改性反应温和，过程可控，产物安全，环境友好，优选地，步骤（4）中所述灭酶处理为沸水浴灭酶，灭酶的时间为10～20min；优选地，步骤（5）中所述离心的转速为3000～6000rpm，时间为10～30min。优选地，步骤（5）中所得乳化型米渣蛋白进行干燥制粉，所述干燥的方式为喷雾干燥或热风干燥。所述喷雾干燥进风温度为140～200℃，出风温度为60～90℃，流速为30～60mL/min；所述热风干燥温度为40～60℃，热风干燥时间为4～12h。由于米渣蛋白组分特殊，水溶性差，加上高度热变性引起分子聚集，酶解过程中酶分子无法与蛋白质底物充分结合，导致蛋白质/酶的利用率低，有效产物得率也低。本专利技术利用超声处理米渣溶液使米渣蛋白颗粒变小，分子结构松散，能有效破坏蛋白质的高级结构和亚基组成，原来包藏于分子内部不易与酶发生作用的部位由于分子结构松散而暴露出来，酶的作用位点大大增加，酶解敏感性增强。另外，采用控制性酶解能够使米渣蛋白亚基快速解离，降低分子聚集程度，使米渣蛋白改性后暴露出更多的疏水基团和亲水基团，而疏水基团和亲水基团的平衡有利于米渣蛋白在油-水界面的吸附，从而提高其乳化性，提高米渣蛋白在食品领域的应用能力。本专利技术有益效果：（1）与现有技术相比，本专利技术利用超声处理协同控制性酶解来制备米渣蛋白，所得产品米渣蛋白的乳化性得到大大改善，可以解决现有的大米蛋白普遍存在的水溶性差等缺陷，能够大幅提升米渣副产物的附加值；（2）本专利技术操作简单，绿色环保，成本较低。附图说明图1是本专利技术实施例1-3与对比例1和2所得乳化型米渣蛋白界面张力结果比较柱形图。图2是本专利技术实施例1-3与对比例1和2所得乳化型米渣蛋白乳化性测定和乳化稳定性测定结果比较柱形图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明。本专利技术实施例所使用的化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。其中碱性蛋白酶制剂购于广州裕立宝生物科技有限公司，酶活力378000U/g；所用超声处理设备为JY98-IIN超声波细胞粉碎机（宁波新芝生物科技股份有限公司制造）。各实施例所得产品的乳化性、乳化稳定性和界面张力的测定方法如下：界面张力测定：采用视频接触角测量仪（OCA20，德国Dataphysics公司）进行界面张力的测定。将新鲜配制好的乳化型米渣蛋白注入仪器注射器中并静置30min，毛细管针尖浸入装有纯化玉米油的密封玻璃槽中，待温度平衡后由电动注射器推进约20μL样品。CCD视频摄像系统即可启动连续采集液体外形图像。采用SCA20软件系统进行界面张力的计算，监测乳化型米渣蛋白在油-水界面上吸附1.0、2.0和3.0h后的界面张力。乳化性和乳化稳定性测定：用0.05mol/LpH值=7的磷酸盐缓冲液配制成1mg/mL的乳化型米渣蛋白溶液，取15mL溶液与5mL大豆油混合于小烧杯中，16000rpm均质2min，均质完立即取50µL均质液置于5mL0.1%的SDS（十二烷基硫酸钠）溶液中，震荡均匀后在波长500nm下测吸光度记为A0，以0.1%的SDS（十二烷基硫酸钠）为空白。静置30min后再次在500nm波长下测吸光度记为A30。则计算公式如下：式中：式N表示稀释倍数，250；C表示样品溶解液中蛋白质浓度，0.001g/mL；φ表示油相所占的分数，0.25。实施例1本实施例包括以下步骤：（1）米渣预处理：将50g米渣粉碎过80目筛，所得米渣粉以1:10料液比分散于去离子水中，调节pH值至9.0，得米渣分散液；（2）超声处理：将步骤（1）所得米渣分散液置于5℃水浴中300W连续超声模式下处理15min，得米渣悬浊液；（3）控制性酶解：调节步骤（2）所得米渣悬浊液pH值至9.0，加入0.16g碱性蛋白酶在50℃下酶解3.0h，酶解过程中pH值恒定为9.0，得米渣酶解液；（4）灭酶：将步骤（3）所得米渣酶解液沸水浴煮灭酶10min，得灭酶混合液；（5）离心：将步骤（4）所得灭酶混合溶液冷却至室温，4000rpm离心15min，取上清液，即得乳化型米渣蛋白。...

【技术保护点】
1.一种利用超声协同控制性酶解制备乳化型米渣蛋白的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）米渣预处理：将米渣粉碎过筛，分散于水中，调节pH值，得米渣分散液；/n（2）超声处理：将步骤（1）所得米渣分散液低温水浴进行超声处理，得米渣悬浊液；/n（3）控制性酶解：调节步骤（2）中所得米渣悬浊液的pH值，加入碱性蛋白酶进行酶解，得米渣酶解液；/n（4）灭酶处理：将步骤（3）所得米渣酶解液进行灭酶处理，得灭酶混合液；/n（5）离心：将步骤（4）所得灭酶混合液冷却，离心，取上清液，即得乳化型米渣蛋白。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用超声协同控制性酶解制备乳化型米渣蛋白的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）米渣预处理：将米渣粉碎过筛，分散于水中，调节pH值，得米渣分散液；
（2）超声处理：将步骤（1）所得米渣分散液低温水浴进行超声处理，得米渣悬浊液；
（3）控制性酶解：调节步骤（2）中所得米渣悬浊液的pH值，加入碱性蛋白酶进行酶解，得米渣酶解液；
（4）灭酶处理：将步骤（3）所得米渣酶解液进行灭酶处理，得灭酶混合液；
（5）离心：将步骤（4）所得灭酶混合液冷却，离心，取上清液，即得乳化型米渣蛋白。


2.根据权利要求1所述的利用超声协同控制性酶解制备米渣蛋白的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述粉碎过筛是指过40～120目筛，所述分散于水中的料液比为1:10～30。


3.根据权利要求1或2所述的利用超声协同控制性酶解制备乳化型米渣蛋白的方法，其特征在于：步骤（2）中，所述低温水浴的温度为0～10℃。


4.根据权利要求1-3之一所述的利用超声协同控制性酶解制备乳化型米渣蛋白的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述超声处理的模式包括连续超声和工作间歇比为2∶2s超声，超声处理的时间为5～30min。


5.根据权利要求1-4之一所述的利用超声协同控制性酶解制备乳化型...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙肇，林亲录，张婧倩，肖华西，吴伟，王素燕，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43