本發(fā)明涉及生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種采用發(fā)酵、微射流分離技術(shù)從脫脂米糠中制備米糠蛋白多肽的方法。

背景技術(shù)：

我國每年稻谷總產(chǎn)量在2億噸左右，在加工過程中會產(chǎn)生1000多萬噸的副產(chǎn)物米糠。米糠的營養(yǎng)豐富，其中蛋白質(zhì)含量在12-18％。米糠蛋白是公認(rèn)優(yōu)質(zhì)植物蛋白質(zhì),其必需氨基酸組成平衡合理,接近FAO/WHO推薦模式；其中賴氨酸含量較高,為其它植物蛋白無法比擬,米糠蛋白生物效價很高,其營養(yǎng)價值可與雞蛋、牛乳相媲美,消化率可達(dá)90％以上；且米糠蛋白是低過敏性蛋白,不會產(chǎn)生過敏反應(yīng),因此,米糠蛋白非常適合作為嬰幼兒和特殊人群營養(yǎng)食品。米糠蛋白質(zhì)必需氨基酸齊全,與大米蛋白質(zhì)相比,其氨基酸組成更接近FAO/WHO推薦模式，營養(yǎng)價值可與雞蛋蛋白相媲美。

脫脂米糠是利用米糠生產(chǎn)米糠油的副產(chǎn)品，脫脂過程使米糠中的脂肪酶失去活性，除去了米糠中的真菌、細(xì)菌等不良物質(zhì)，保留了米糠的天然營養(yǎng)成分。目前國內(nèi)大部分脫脂米糠只作為飼料原料使用，附加值較低，其中的蛋白質(zhì)成分未能得到再加工和綜合利用。

米糠蛋白主要是由清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白四部分組成，米糠蛋白因自身含有較多的二硫鍵，影響了在水溶液中的溶解性，屬于溶解性較低的蛋白質(zhì)。目前對蛋白質(zhì)的增溶改性的方法有超聲、高壓、?；兔感揎椀龋珒H對米糠蛋白而言，超聲和高壓對米糠蛋白溶解性的影響有限，?；瘜儆诨瘜W(xué)改性，增加了米糠蛋白食用安全的不確定性。非蛋白酶類對米糠蛋白的酶解作用，對蛋白的溶解性影響較小；而蛋白類酶，會增加蛋白的苦味，大大影響了米糠蛋白的口感與可食用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明申請人提供了一種利用發(fā)酵法從脫脂米糠中制備米糠蛋白多肽的方法。本發(fā)明方法利用價格低廉的脫脂米糠為原料，制備得到的米糠蛋白多肽無苦味，溶解性高，可以作為一種優(yōu)良的食品級植物蛋白多肽供人食用。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種利用發(fā)酵法從脫脂米糠中制備米糠蛋白多肽的方法，該方法包括如下步驟：

(1)在脫脂米糠中加1～5倍水調(diào)漿并經(jīng)過滅菌后，送入帶有機(jī)械攪拌的通風(fēng)發(fā)酵罐中，接入料液的0.5～10％酵母菌，發(fā)酵5～24h，發(fā)酵結(jié)束，得到發(fā)酵漿；

(2)將步驟(1)所得發(fā)酵漿利用離心機(jī)進(jìn)行分離，離心力為(2500-3000)×g，得到上清液和沉淀；

(3)將步驟(2)制得的沉淀送入調(diào)漿罐，加1～3倍水調(diào)漿，加堿液調(diào)節(jié)pH至8.0～13.0，加熱至40～50℃，經(jīng)過微射流，破壞蛋白與纖維結(jié)合的結(jié)構(gòu)，制得反應(yīng)液；

(4)將步驟(3)制得的反應(yīng)液離心分離，離心力為(2500-3000)×g，得到上清液；

(5)將步驟(4)制得的上清液送入調(diào)漿罐，加1～3倍水調(diào)漿，加酸液調(diào)節(jié)pH至4.0～4.8，在40～45℃，攪拌速度50-70r/min，反應(yīng)20～60min；

(6)將經(jīng)過步驟(5)處理的反應(yīng)液離心分離，離心力為(2500-3000)×g，得到米糠蛋白。

(7)將步驟(6)制得的米糠蛋白送入調(diào)漿罐，加1～3倍水調(diào)漿，在攪拌速度為50～70r/min，溫度為30～35℃的條件下水洗10～30min，利用離心機(jī)分離，離心力為(2500-3000)×g，得到米糠蛋白。

(8)將步驟(7)制得的米糠蛋白送入調(diào)漿罐，加1～3倍水調(diào)漿，加酸液調(diào)節(jié)pH為4.2～4.8，加入酸性蛋白酶，在45～60℃酶解3～8h得到酶解的米糠蛋白多肽。

步驟(1)中所述酵母菌由根霉菌替代，添加量為料液的0.1～3％。

步驟(1)中所述酵母菌由酵母菌與根霉菌的混合物替代，添加量分別為料液的0.5％～10％、0.1～3％。

步驟(2)中所述上清液為脫脂米糠中淀粉發(fā)酵后的降解物及其他可溶性物質(zhì)；所述沉淀為米糠蛋白與纖維。

步驟(3)中所述微射流的流量為5～30kg/min，壓力為10～40Mpa，料液的最終粒徑在25～75μm。

步驟(8)所述酸性蛋白酶用量為料液的0.5～1‰。

步驟(8)所述酸性蛋白酶為酵母產(chǎn)酸性蛋白酶、曲霉產(chǎn)酸性蛋白酶、黑曲霉酸性蛋白酶中的一種或多種。

本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于：

本發(fā)明以酵母菌發(fā)酵脫脂米糠，酵母菌降解淀粉與糖類的同時，使得脫脂米糠中的蛋白與纖維素結(jié)構(gòu)松散。以微射流的高速剪切作用進(jìn)一步促進(jìn)米糠蛋白與其他非蛋白組分的解離，通過堿溶酸沉分離得到米糠蛋白。以酸性蛋白酶酶解米糠蛋白，得到?jīng)]有苦味、口感良好、溶解性高的米糠蛋白多肽。

本發(fā)明采用酵母菌或者霉菌，進(jìn)行分解淀粉糖類，同時這兩類微生物分泌一些酶類物質(zhì)，主要是蛋白酶，對蛋白有一定的松散結(jié)構(gòu)的作用，然后進(jìn)一步用酸性蛋白酶進(jìn)行酶解，促進(jìn)高品質(zhì)蛋白多肽的生成，發(fā)酵過程與酶解過程前后兩者的作用相輔相成，相互促進(jìn)，又統(tǒng)一協(xié)調(diào)，使得最后得到高品質(zhì)的多肽。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行具體描述。

實(shí)施例1

一種利用發(fā)酵法從脫脂米糠中制備米糠蛋白多肽的方法，具體步驟如下：

(1)將脫脂米糠加1.5倍水調(diào)漿并進(jìn)過滅菌后，送入帶有機(jī)械攪拌的通風(fēng)發(fā)酵罐中，接入占料液9％的酵母菌，發(fā)酵24h，發(fā)酵結(jié)束，得到發(fā)酵漿；

(2)將步驟(1)所得發(fā)酵漿利用離心機(jī)進(jìn)行分離，離心力為3000×g，得到上清液和沉淀，上清液為淀粉發(fā)酵后的降解物及其他可溶性物質(zhì)，沉淀為米糠蛋白與纖維；

(3)將步驟(2)制得的沉淀送入調(diào)漿罐，加1倍水調(diào)漿，加堿液調(diào)節(jié)pH至13.0，料液換熱至50℃，經(jīng)過微射流(流量5kg/min、壓力12Mpa)，破壞蛋白與纖維結(jié)合的結(jié)構(gòu)，制得反應(yīng)液(粒徑71μm)；

(4)利用離心機(jī)對步驟(3)制得的反應(yīng)液進(jìn)行分離，離心力為3000×g，得到上清液為溶解并分離的米糠蛋白；

(5)將步驟(4)制得的上清液送入調(diào)漿罐，加1倍水調(diào)漿，加酸液調(diào)節(jié)pH至4.7，在45℃，攪拌速度70r/min的條件下反應(yīng)20min；

(6)將經(jīng)過步驟(5)處理的反應(yīng)液離心分離，離心力為3000×g，得到米糠蛋白；

(7)將步驟(6)制得的米糠蛋白送入調(diào)漿罐，加1倍水調(diào)漿，在溫度35℃，攪拌速度70r/min的條件下水洗10min，利用離心機(jī)分離，離心力為3000×g，得到米糠蛋白；

(8)將步驟(7)制得的米糠蛋白送入調(diào)漿罐，加1倍水調(diào)漿，加酸液調(diào)節(jié)pH至4.6～4.7，加入0.5‰酸性蛋白酶(黑曲霉酸性蛋白酶)，在58℃酶解8h得到酶解的米糠蛋白多肽。

實(shí)施例2

一種利用發(fā)酵法從脫脂米糠中制備米糠蛋白多肽的方法，具體步驟如下：

(1)將脫脂米糠加3倍水調(diào)漿并進(jìn)過滅菌后，送入帶有機(jī)械攪拌的通風(fēng)發(fā)酵罐中，接入占料液1％的根霉菌，發(fā)酵12h，發(fā)酵結(jié)束，得到發(fā)酵漿；

(2)將步驟(1)所得發(fā)酵漿利用離心機(jī)進(jìn)行分離，離心力為2800×g，得到上清液和沉淀，上清液為淀粉發(fā)酵后的降解物及其他可溶性物質(zhì)，沉淀為米糠蛋白與纖維；

(3)將步驟(2)制得的沉淀送入調(diào)漿罐，加2倍水調(diào)漿，加堿液調(diào)節(jié)pH至11.0，料液換熱至45℃，經(jīng)過微射流(流量15kg/min、壓力25Mpa)，破壞蛋白與纖維結(jié)合的結(jié)構(gòu)，制得反應(yīng)液(粒徑45μm)；

(4)利用離心機(jī)對步驟(3)制得的反應(yīng)液進(jìn)行分離，離心力為2800×g，得到上清液為溶解并分離的米糠蛋白；

(5)將步驟(4)制得的上清液送入調(diào)漿罐，加1倍水調(diào)漿，加酸液調(diào)節(jié)pH至4.4，在42℃，攪拌速度60r/min的條件下反應(yīng)30min；

(6)將經(jīng)過步驟(5)處理的反應(yīng)液離心分離，離心力為2800×g，得到米糠蛋白；

(7)將步驟(6)制得的米糠蛋白送入調(diào)漿罐，加2倍水調(diào)漿，在溫度33℃，攪拌速度60r/min的條件下水洗20min，利用離心機(jī)分離，離心力為2800×g，得到米糠蛋白；

(8)將步驟(7)制得的米糠蛋白送入調(diào)漿罐，加2倍水調(diào)漿，加酸液調(diào)節(jié)pH至4.3～4.4，加入1‰酸性蛋白酶(青霉酸性蛋白酶)，在52℃酶解5h得到酶解的米糠蛋白多肽。

實(shí)施例3

一種利用發(fā)酵法從脫脂米糠中制備米糠蛋白多肽的方法，具體步驟如下：

(1)將脫脂米糠加5倍水調(diào)漿并進(jìn)過滅菌后，送入帶有機(jī)械攪拌的通風(fēng)發(fā)酵罐中，接入占料液1％的酵母菌和3％的根霉菌，發(fā)酵6h，發(fā)酵結(jié)束，得到發(fā)酵漿；

(2)將步驟(1)所得發(fā)酵漿利用離心機(jī)進(jìn)行分離，離心力為2500×g，得到上清液和沉淀，上清液為淀粉發(fā)酵后的降解物及其他可溶性物質(zhì)，沉淀為米糠蛋白與纖維；

(3)將步驟(2)制得的沉淀送入調(diào)漿罐，加3倍水調(diào)漿，加堿液調(diào)節(jié)pH至8.5，料液換熱至40℃，經(jīng)過微射流(流量30kg/min、壓力40Mpa)，破壞蛋白與纖維結(jié)合的結(jié)構(gòu)，制得反應(yīng)液(粒徑75μm)；

(4)利用離心機(jī)對步驟(3)制得的反應(yīng)液進(jìn)行分離，離心力為2500×g，得到上清液為溶解并分離的米糠蛋白；

(5)將步驟(4)制得的上清液送入調(diào)漿罐，加3倍水調(diào)漿，加酸液調(diào)節(jié)pH至4.0，在40℃，攪拌速度50r/min的條件下反應(yīng)20min；

(6)將經(jīng)過步驟(5)處理的反應(yīng)液離心分離，離心力為2500×g，得到米糠蛋白；

(7)將步驟(6)制得的米糠蛋白送入調(diào)漿罐，加3倍水調(diào)漿，在溫度30℃，攪拌速度50r/min的條件下水洗10min，利用離心機(jī)分離，離心力為2500×g，得到米糠蛋白；

(8)將步驟(7)制得的米糠蛋白送入調(diào)漿罐，加3倍水調(diào)漿，加酸液調(diào)節(jié)pH至4.0～4.1，加入0.7‰酸性蛋白酶(齋藤黑曲霉酸性蛋白酶)，在60℃酶解3h得到酶解的米糠蛋白多肽。對最終產(chǎn)品口味及蛋白含量進(jìn)行檢測，測試結(jié)果如表1所示。

表1

注：感官品質(zhì)的分?jǐn)?shù)越高，代表味道越好，即口感細(xì)膩，沒有苦味，沒有鮮味，沒有咸味。

由表1可以看出，與某品牌的米糠蛋白多肽相比，三個實(shí)施例制備的豌豆蛋白粉，品質(zhì)均比對照品高，基本無苦味，溶解性高，無鮮味，無咸味，蛋白含量超過80％。尤其是實(shí)施例三制備得到的米糠蛋白多肽，口感最好，蛋白含量最高，溶解性高，無鮮味，無咸味，口感細(xì)膩，評價結(jié)果較好。本發(fā)明方法能夠制備出口感良好，質(zhì)量優(yōu)良的米糠蛋白多肽。