阅读说明：本技术 一种利用碎米加工高蛋白米粉的方法 (method for processing high protein rice flour with broken rice ) 是由 朱同贵 王必华 于 2019-10-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种利用碎米加工高蛋白米粉的方法,涉及高蛋白食品加工技术领域,包括以下步骤：(1)浸泡制浆；(2)瞬时高压处理；(3)碱处理；(4)酶处理；(5)干燥制粉。本发明以碎米作为原料制备蛋白米粉,不仅实现了大米加工副产品碎米的合理再利用,提高了碎米的经济价值；而且通过提取工艺的筛选和组合使得所制蛋白米粉中的蛋白质含量得到大幅度地提高,解决了常规提取方法存在的蛋白质含量低的技术问题。(The invention discloses a method for processing high-protein rice flour by utilizing broken rice, which relates to the technical field of high-protein food processing and comprises the following steps of (1) soaking and pulping, (2) instantaneous high-pressure treatment, (3) alkali treatment, (4) enzyme treatment and (5) drying and pulverizing.)

一种利用碎米加工高蛋白米粉的方法

技术领域：

本发明涉及高蛋白食品加工技术领域，具体涉及一种利用碎米加工高蛋白米粉的方法。

背景技术：

碎米是大米加工过程中不可避免会产生的下脚料，通常是作为饲料加工原料而被利用。为了提高碎米的利用价值，近年来利用碎米制备变性淀粉、蛋白米粉和麦芽糖醇等精加工产品的应用越来越广泛。

大米蛋白是一种营养价值很高的蛋白质，它不仅具有合理的氨基酸组成和较高的生物利用率，而且不含影响食物利用的毒性物质和酶阻碍物，具有低过敏性，被认为是一种优质的植物蛋白。

碱法提取是传统蛋白质的提取方法，其主要利用蛋白质在碱性条件下溶解度较高而在等电点条件下溶解度很低的特性，通过调节分散体系pH值将蛋白质与淀粉和纤维素分离出来，但其蛋白质提取率较低。

酶法提取是目前常用的蛋白质提取方法之一，专利CN1057165A公开了酶法高蛋白米粉的工艺方法，在酶消化过程中加入α-淀粉酶，得到的高蛋白米粉的蛋白质含量高达50％。

为了进一步提高所制蛋白米粉的蛋白质含量，本发明结合碱法提取和酶法提取得到一种新型的利用碎米加工高蛋白米粉的方法，使所制蛋白米粉的蛋白质含量达到60％以上。

发明内容

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本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用碎米加工高蛋白米粉的方法，不仅实现了碎米的高价值再利用，并且所制蛋白米粉的蛋白质含量远高于目前常规的蛋白米粉。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种利用碎米加工高蛋白米粉的方法，包括以下步骤：

(1)浸泡制浆：将碎米加水浸泡，并利用胶体磨粉碎，得到米浆；

(2)瞬时高压处理：利用微射流均质机对米浆进行瞬时高压处理；

(3)碱处理：向经瞬时高压处理后的米浆中加入稀碱溶液调节pH至12-13，搅拌，离心分离，收集上清液；

(4)酶处理：向步骤(3)所得上清液中滴加稀酸溶液调节pH至4.5-5.5，离心分离，得到上清液和沉淀物；向上清液中加入α-淀粉酶和纤维素酶，搅拌，离心分离，再次收集上清液；

(5)干燥制粉：将步骤(4)所得沉淀物和最终所得上清液混合后送入冷冻干燥机中，经冷冻干燥除去水分，所得固体经粉碎机制粉，即得高蛋白米粉。

所述瞬时高压处理的压力为70-75MPa，温度为30-40℃，高压保持时间为1-3min，循环处理次数为3次，每次间隔5-15min。

所述稀碱溶液为氢氧化钠溶液。

所述稀酸溶液为盐酸溶液。

所述α-淀粉酶的用量为每100kg碎米添加20-100gα-淀粉酶。

所述纤维素酶的用量为每100kg碎米添加1-30g纤维素酶。

在瞬时高压处理条件下，快速破坏大米的组织结构，以利于后续淀粉、蛋白质和纤维素的分离，从而在简化纯化操作的前提下提高所制米粉的蛋白质含量。

碱处理能去除大部分的淀粉和脂质，酶处理能进一步去除淀粉和纤维素，通过碱处理和酶处理相结合以及α-淀粉酶与纤维素酶相结合的方式来提高所制蛋白米粉的蛋白质含量。

为了进一步提高所制蛋白米粉的蛋白质含量，本发明还在酶处理时加入了酶激活剂，即将上述步骤(4)替换为“酶处理：向步骤(3)所得上清液中滴加稀酸溶液，调节pH至4.5-5.5，离心分离，得到上清液和沉淀物；向上清液中加入α-淀粉酶、纤维素酶和酶激活剂，搅拌，离心分离，再次收集上清液”。

本领域通常采用含有无机离子(如K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、Br^-)的化合物作为酶激活剂，但本发明在研究过程中发现将左旋肉碱应用于上述酶处理后也能取得提高酶的活性进而制得高蛋白米粉的技术效果，但左旋肉碱并不属于本领域已知的能够作为酶激活剂的物质。因此，所述酶激活剂为左旋肉碱，用量为α-淀粉酶与纤维素酶的总质量的5-25％。

为了寻找新的预处理方法来替代上述的瞬时高压处理法，本发明对浸泡制浆工序进行了改进，也能取得提高所制蛋白米粉的蛋白质含量的技术效果。

一种利用碎米加工高蛋白米粉的方法，包括以下步骤：

(1)浸泡制浆：将碎米利用超微粉碎机制成米粉，将米粉置于低温等离子体发生器中，然后加水经胶体磨制成浆体，得到米浆；

(2)碱处理：向米浆中加入稀碱溶液调节pH至12-13，搅拌，离心分离，收集上清液；

(3)酶处理：向步骤(2)所得上清液中滴加稀酸溶液调节pH至4.5-5.5，离心分离，得到上清液和沉淀物；向上清液中加入α-淀粉酶和纤维素酶，搅拌，离心分离，再次收集上清液；

(4)干燥制粉：将步骤(3)所得沉淀物和最终所得上清液混合后送入冷冻干燥机中，经冷冻干燥除去水分，所得固体经粉碎机制粉，即得高蛋白米粉。

所述低温等离子体发生器的放电气体为氦气，辐照功率10-150W，辐照时间10-150s。

利用低温等离子体技术来快速破坏大米的组织结构，并且由于该过程中在低温下进行，因此避免了高温处理存在的致使蛋白质变性的问题的发生。

本发明的有益效果是：本发明以碎米作为原料制备蛋白米粉，不仅实现了大米加工副产品碎米的合理再利用，提高了碎米的经济价值；而且通过提取工艺的筛选和组合使得所制蛋白米粉中的蛋白质含量得到大幅度地提高，解决了常规提取方法存在的蛋白质含量低的技术问题。

具体实施方式

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为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

以下实施例和对比例中的α-淀粉酶购自山东康勤生物科技有限公司，纤维素酶购自夏盛(北京)生物科技开发有限公司。

实施例1

(1)浸泡制浆：将50kg碎米加50kg水浸泡12h，并利用胶体磨粉碎至细度25-30μm，得到米浆；

(2)瞬时高压处理：利用微射流均质机对米浆进行瞬时高压处理，压力75MPa，温度35℃，高压保持时间2min，循环处理次数为3次，每次间隔10min；

(3)碱处理：向经瞬时高压处理后的米浆中加入0.1mol/L氢氧化钠溶液调节pH至12，于转速800r/min、温度35℃下搅拌12h，于转速4000r/min下离心分离5min，收集上清液；

(4)酶处理：向步骤(3)所得上清液中滴加0.1mol/L盐酸溶液调节pH至5，转速4000r/min下离心分离5min，得到上清液和沉淀物；向上清液中加入25gα-淀粉酶和10g纤维素酶，于转速800r/min、温度50℃下搅拌12h，于转速4000r/min下离心分离5min，再次收集上清液；

(5)干燥制粉：将步骤(4)所得沉淀物和最终所得上清液混合后送入冷冻干燥机中，经冷冻干燥除去水分，所得固体经粉碎机制粉，即得400目的高蛋白米粉。

实施例2

将实施例1中的步骤(4)替换为“酶处理：向步骤(3)所得上清液中滴加0.1mol/L盐酸溶液调节pH至5，转速4000r/min下离心分离5min，得到上清液和沉淀物；向上清液中加入25gα-淀粉酶、10g纤维素酶和3.5g酶激活剂左旋肉碱，于转速800r/min、温度50℃下搅拌12h，于转速4000r/min下离心分离5min，再次收集上清液”，其余同实施例1。

实施例3

将实施例1中的步骤(2)瞬时高压处理操作删除，并将步骤(2)替换为“将50kg碎米利用超微粉碎机制成120目的米粉，将米粉置于低温等离子体发生器中，放电气体为氦气，辐照功率150W，辐照时间90s，然后加50kg水经胶体磨制成细度25-30μm的浆体，得到米浆”，其余同实施例1。

对比例1

将实施例1中的步骤(4)的纤维素酶删除，其余同实施例1。

对比例2

将实施例1中的步骤(2)的瞬时高压处理操作删除，其余同实施例1。

分别利用上述实施例和对比例由同批碎米加工制备蛋白米粉，并依照GB/T5009.5-2003测定所制蛋白米粉中的蛋白质含量，测定结果如表1所示。

表1

项目	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1	对比例2
						蛋白质含量/％	60.52	65.93	64.35	55.61	51.45

由表1可知，本发明通过所述纤维素酶的添加以及瞬时高压处理技术、酶激活剂和低温等离子体处理技术的使用，能够相应取得显著提高所制蛋白米粉中所含蛋白质含量的技术效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。