高乳化活性和乳化稳定性的大米谷蛋白的制备方法

文档序号：1450364 发布日期：2020-02-21 浏览：28次 >En<

阅读说明：本技术 高乳化活性和乳化稳定性的大米谷蛋白的制备方法 (Preparation method of rice gluten with high emulsifying activity and high emulsifying stability ) 是由胡居吾韩晓丹吴磊涂招秀李雄辉于 2019-11-06 设计创作，主要内容包括：本发明属于农产品深加工行业中植物蛋白改性技术领域,公开一种高乳化活性和乳化稳定性的大米谷蛋白的制备方法,其采用高压微射流技术及酸法热处理技术对大米谷蛋白进行改性,使得大米谷蛋白的乳化活性及乳化稳定得到显著的提高,得到乳化活性在28.55～31.26m<Sup>2</Sup>/g及乳化稳定性在93.1％～95.7％的大米谷蛋白。本发明工艺流程简单,易于操作,生产成本低,产品产率高、质量好。(The invention belongs to the technical field of vegetable protein modification in the deep processing industry of agricultural products and discloses a preparation method of rice gluten with high emulsifying activity and emulsifying stability, which adopts a high-pressure micro-jet technology and an acid-method heat treatment technology to modify the rice gluten so as to obviously improve the emulsifying activity and the emulsifying stability of the rice gluten, and the obtained emulsifying activity is 28.55-31.26 m 2 Rice gluten with emulsion stability of 93.1-95.7%. The invention has simple process flow, easy operation, low production cost, high product yield and good quality.)

技术领域

本发明属于农产品深加工行业中植物蛋白改性技术领域，尤其是涉及一种高乳化活性和乳化稳定性的大米谷蛋白的制备方法。

背景技术

大米蛋白主要由清蛋白、球蛋白、醇溶性蛋白和谷蛋白四种蛋白组成。其中的谷蛋白主要存在于二型蛋白体(PB-Ⅱ)，谷蛋白分子基本上由22KDa、37～39KDa、57KDa三个亚基组成。研究表明，富含谷蛋白的大米蛋白具有降低胆固醇的良好功效，因此，大米谷蛋白的有效提取，将为我国大力开发功能性大米蛋白的应用提供理论依据，具有广泛、深远的应用意义。

大米谷蛋白是大米蛋白中最主要的贮藏蛋白，所占比例约为66％～78％，由于疏水作用和亚基间-SH或-S-S-交联，导致大米谷蛋白具有高度疏水性，加工性质不理想，因而限制了大米谷蛋白的应用。因此，需要对天然大米蛋白的结构进行修饰以改善其溶解性和与水的相互作用来促进其应用。目前，对大米蛋白改性的方法主要有高压、脱酰胺、美拉德反应、酶解等物理、化学、生物酶法，但是，物理方法涉及到使用价格昂贵的设备，生产成本高，很难实现连续化生产；生物酶法改性在水解过程中蛋白质的-S-S-有部分被破坏，且酶法水解的程度不易控制；因此，开发大米谷蛋白资源并将其实现广泛应用的问题一直没有得到良好的解决。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种高乳化活性和乳化稳定性的大米谷蛋白的制备方法，其工艺流程简单，易于操作，生产成本低，产品产率高、质量好。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种高乳化活性和乳化稳定性的大米谷蛋白的制备方法，其包括以下步骤：

步骤1、原料大米粉碎、过筛，粉状大米以料液比1g：10～20ml溶于0.02～0.08mol/L氢氧化钠溶液中，常温下充分搅拌1～4h后，第一次离心收集上清液，采用0.02～0.05mol/L的盐酸调节上清液pH值至4.6～4.8，静置10～12h后，第二次离心取沉淀，用去离子水洗涤；接着，将所得沉淀物以料液比1g:3～5ml分散到质量分数5～10％的盐溶液中，常温搅拌2～5h，第三次离心取沉淀；然后，将所得沉淀物以料液比1g:2～4ml分散到体积分数70～80％乙醇溶液中，提取2～5h后，第四次离心取沉淀；最后，将所得沉淀物以料液比1g:3～5ml分散于去离子水中，调pH值至7.0，透析36～48h，冷冻干燥，得到大米谷蛋白；

步骤2、将步骤1所得的大米谷蛋白溶于pH值为1.5～3.0的2～5mmol/L磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液中，配制成1～8g/100mL浓度的蛋白质分散液，室温搅拌2～5h后密封于带盖瓶中，置于水浴摇床进行加热处理；热处理后将所得分散液迅速冰浴冷却，得大米谷蛋白纤维化聚集体溶液，备用；

步骤3、将步骤2所得的大米谷蛋白纤维化聚集体溶液进行微射流均质，然后将所得分散液浸入冰水浴中冷却，所得到的样品于2～6℃下贮存备用；

步骤4、采用比浊法测定步骤3中所得样品的乳化活性及乳化稳定性，得到乳化活性在28.55～31.26m²/g及乳化稳定性在93.1％～95.7％的大米谷蛋白。

进一步地，上述的步骤1中，盐溶液为NaCl、Na₂SO₄、KCl中的一种。

进一步地，上述的步骤1中，第一次离心的转速为4000～5000r/min，时间为10～30min。

进一步地，上述的步骤2中，水浴摇床进行加热处理时，温度为85～90℃，处理时间为30～40min。

进一步地，上述的步骤3中，微射流均质压力为70～90MPa，均质时间为5～8min。

本发明高乳化活性和乳化稳定性的大米谷蛋白的制备方法，其大米谷蛋白样品的乳化活性及乳化稳定性测定方法：

取16mL质量浓度为0.1g/100mL的样品溶液和4mL大豆油，常温下用高速匀浆机在12000r/min条件下高速剪切1min，均质后在0min从底部0.5cm处移取乳状液50μL，并将乳状液加入5mL质量浓度为0.1g/100mL的十二烷基硫酸钠溶液中稀释，漩涡振荡混匀，在500nm波长处测吸光度A₀，10min后再次移取50μL乳状液，用十二烷基硫酸钠溶液稀释后测定其吸光度A₁₀；其计算如式(1)、(2)所示，

式中：ρ为样品溶液质量浓度(0.001g/mL)；Φ为油相所占体积分数(20％)；D为稀释倍数；t为时间(10min)；EAI为乳化活性指数(m²/g)；ESI为乳化稳定性指数(％)。

测定结果表明，未经过高压微射流处理米谷蛋白与经过高压微射流处理的米谷蛋白相比，乳化活性指数由12.25～15.36m²/g上升到28.55～31.26m²/g、乳化稳定性指数由70.6％～72.3％增加到93.1％～95.7％。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

高压微射流均质技术是一种新型的食品高压加工技术，能对流体混合物料进行强烈的剪切、撞击、高频振荡、压力瞬间释放、膨爆和气穴等一系列综合作用，从而起到很好的超微化、微乳化和均一化效果；与传统的高压均质技术相比，高压微射流在很大程度上更能对蛋白组分的结构和性质起到一定的改善作用，可以有效破坏分子间的疏水以及静电相互作用，能够改变蛋白分子的三、四级结构。

本发明高乳化活性和乳化稳定性的大米谷蛋白的制备方法，其采用高压微射流技术及酸法热处理技术对大米谷蛋白进行改性，使得大米谷蛋白的乳化活性及乳化稳定得到显著的提高；微射流处理改变了蛋白分散体系中颗粒粒径的分散范围，使粒径分布范围减小，蛋白质更容易分散在溶液中，使经高压微射流处理的大米谷蛋白多分散系数比未经高压微射流处理的大米谷蛋白小；经高压微射流处理后大米谷蛋白分子构象发生的变化，谷蛋白分子的解折叠和原先嵌入在分子内部的疏水性氨基酸残基的暴露出来，谷蛋白的结构进一步展开，同时展开的众多蛋白质分子又在疏水作用和二硫键的作用下重新聚集，谷蛋白聚集体疏水性基团减少，整体上促进了谷蛋白聚集体结构的展开，疏水性基团的暴露。

附图说明

图1是天然大米谷蛋白的扫描电镜图；

图2是本发明制备得到的大米谷蛋白的扫描电镜图。

具体实施方式

参照以下实施例可以对本发明作进一步详细说明；但是，以下实施例仅仅是例证，本发明并不局限于这些实施例。

实施例1