一種超聲波輔助堿處理提高大米分離蛋白溶解性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于超聲波輔助蛋白改性領(lǐng)域，具體涉及一種超聲波輔助堿處理提高大米分離蛋白溶解性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大米蛋白是利用碎米生產(chǎn)大米淀粉、大米糖漿產(chǎn)生的副產(chǎn)品，是一種非常理想的植物蛋白，含有人體所需要的全部的氨基酸，符合WH0/FA0推薦的理想模式，且具有低過敏性，被公認(rèn)為優(yōu)質(zhì)的食品蛋白。
[0003]盡管已被確認(rèn)為優(yōu)質(zhì)的植物蛋白原料，但因大米蛋白溶解性差，進(jìn)而導(dǎo)致其乳化性、發(fā)泡性、膠凝性等功能特性不佳，限制了其在食品及相關(guān)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。針對(duì)大米蛋白含量75%以上成分為不溶于水的谷蛋白的限制性因素，科研工作者先后開展了一系列的工作。譬如利用酸法脫酰胺、酶法脫酰胺，將其分子中的酰胺基轉(zhuǎn)變成羧基，這種羧化作用導(dǎo)致負(fù)電荷增加，從而使其分子內(nèi)氫鍵減少，靜電排斥作用增強(qiáng)，因此可顯著改善大米谷蛋白在水中的溶解性和其他功能性質(zhì)。也有報(bào)道提出采用冷凍磨輔助堿法對(duì)大米蛋白進(jìn)行改性，使其溶解性增加。
[0004]高場(chǎng)強(qiáng)的超聲場(chǎng)中液體中的微小氣泡隨聲壓變化而產(chǎn)生強(qiáng)烈振蕩，膨脹及崩潰的一系列動(dòng)力學(xué)過程，該過程所產(chǎn)生的瞬時(shí)強(qiáng)壓力和局部溫度升高能對(duì)溶液中懸浮的粒子產(chǎn)生強(qiáng)烈聲化學(xué)效果，從而對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)發(fā)生作用。
[0005]目前，大米分離蛋白顆粒的溶解性能差，低分散性的問題盡管已有相關(guān)的研究報(bào)道，但尚缺乏系統(tǒng)的系統(tǒng)解決方案。本專利涉及一種超聲波輔助堿處理提高大米分離蛋白溶解性的方法，并配套相應(yīng)的設(shè)備及后續(xù)成套技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種超聲波輔助堿處理提高大米分離蛋白溶解性的方法，該法能降低大米分離蛋白粒度，提高其溶解性能，所得到的蛋白溶解度比未處理的蛋白提高30?48倍。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種超聲波輔助堿處理提高大米分離蛋白溶解性的方法，該方法包括以下步驟:
將2wt%-10wt%的大米分離蛋白分散液置于帶有恒溫水浴的超聲波處理槽中，用氫氧化鈉溶液將分散液PH調(diào)至9-13后，攪拌至均勻后，對(duì)溶液進(jìn)行超聲處理，超聲處理的條件為:功率為300-2000W，頻率為20-40KHZ，溫度為5_90 °C，超聲波間歇時(shí)間I s，超聲波開啟時(shí)間Is，超聲時(shí)間10-180min;超聲處理結(jié)束后，用鹽酸溶液將溶液pH調(diào)至7.5，離心取上清液即得大米分離蛋白溶液;再經(jīng)反滲透脫鹽、噴霧干燥處理，制得高溶解性大米蛋白粉。
[0008]在上述過程中，所有用水為去離子水，以降低不必要的離子干擾，制得的大米蛋白粉用去離子水進(jìn)行溶解得到大米分離蛋白溶液;所述離心溫度為4°C，離心力為8500g，離心時(shí)間為15min。
[0009]本發(fā)明的有益效果在于:
(1)超聲波輔助堿處理可使大米分離蛋白的平均粒徑顯著降低，溶解性、分散性提高，所得到的蛋白溶解度比未處理的蛋白提高30?48倍；
(2)本發(fā)明操作簡(jiǎn)便，處理方式安全，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的影響較??；
(3)本發(fā)明顯著提高了大米分離蛋白的溶解性能，適合做為配料在食品制造、生化制劑制造上應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為使本領(lǐng)域研究人員詳細(xì)了解本發(fā)明的生產(chǎn)工藝和技術(shù)效果，通過以下具體的生產(chǎn)實(shí)例來進(jìn)一步描述本發(fā)明的應(yīng)用和技術(shù)效果，但本發(fā)明不僅僅限于這些實(shí)施例。
[0011]實(shí)施例1:
將50L 3的％的大米分離蛋白溶液置于配有恒溫水浴的超聲波處理槽中，并用氫氧化鈉溶液將PH調(diào)至10，攪拌1min至均勻狀態(tài)，對(duì)溶液進(jìn)行超聲處理，超聲波處理時(shí)間為55min，頻率為20KHz，功率為500W，超聲波間歇時(shí)間I s，超聲波開啟時(shí)間I s，處理過程保持溶液溫度8°C;同時(shí)，處理過程中所用的溶液所用的清水用去離子水代替，以降低不必要的離子干擾；超聲結(jié)束后，用鹽酸溶液將pH調(diào)至7.5，然后在4°(:、850(^條件下離心151^11，取上清液即得高溶解性大米分離蛋白溶液，將所得上清液通過反滲透機(jī)除鹽，收集得到脫鹽的大米分離蛋白溶液;噴霧干燥，得到高溶解性大米蛋白粉。
[0012]制得的大米蛋白粉用去離子水進(jìn)行溶解得到大米分離蛋白溶液，其溶解度比未處理的蛋白提高32倍。
[0013]實(shí)施例2:
將50L 8的％的大米分離蛋白溶液置于配有恒溫水浴的超聲波處理槽中，并用氫氧化鈉溶液將分散液PH調(diào)至12，攪拌1min至均勻狀態(tài)，對(duì)溶液進(jìn)行超聲處理，超聲波處理時(shí)間為10min，頻率為30KHz，功率為1500W，超聲波間歇時(shí)間I s，超聲波開啟時(shí)間I s，處理過程保持溶液溫度60°C ;同時(shí)，處理過程中所用的溶液所用的清水用去離子水代替，以降低不必要的離子干擾;超聲結(jié)束后，用鹽酸溶液將PH調(diào)至7.5，然后在4°(:、850(^條件下離心151^11，取上清液即得高溶解性大米分離蛋白溶液，將所得上清液通過反滲透機(jī)除鹽，收集得到脫鹽的大米分離蛋白溶液;噴霧干燥，得到高溶解性大米蛋白粉。
[0014]制得的大米蛋白粉用去離子水進(jìn)行溶解得到大米分離蛋白溶液，其溶解度比未處理的蛋白提高42倍。
[0015]實(shí)例3:
將50L 6的％的大米分離蛋白溶液置于配有恒溫水浴的超聲波處理槽中，并用氫氧化鈉溶液將分散液PH調(diào)至12，攪拌1min至均勻狀態(tài)，對(duì)溶液進(jìn)行超聲處理，超聲波處理時(shí)間為I OOmin，頻率為40KHz，功率為I OOOff，超聲波間歇時(shí)間I s，超聲波開啟時(shí)間I s，處理過程保持溶液溫度90°C ;同時(shí)，堿處理過程中所用的溶液所用的清水用去離子水代替，以降低不必要的離子干擾;超聲結(jié)束后，用鹽酸溶液將PH調(diào)至7.5，然后在4°(:、850(^條件下離心151^11，取上清液即得高溶解性大米分離蛋白溶液，將所得上清液通過反滲透機(jī)除鹽，收集得到脫鹽的大米分離蛋白溶液;噴霧干燥，得到高溶解性大米蛋白粉。
[0016]制得的大米蛋白粉用去離子水進(jìn)行溶解得到大米分離蛋白溶液，其溶解度比未處理的蛋白提高48倍。
[0017]實(shí)施例4:
將50L 2的％的大米分離蛋白溶液置于配有恒溫水浴的超聲波處理槽中，并用氫氧化鈉溶液將分散液PH調(diào)至9，攪拌1min至均勻狀態(tài)，對(duì)溶液進(jìn)行超聲處理，超聲波處理時(shí)間為I Omin，頻率為40KHz，功率為2000W，超聲波間歇時(shí)間I s，超聲波開啟時(shí)間I s，處理過程保持溶液溫度5°C;同時(shí)，處理過程中所用的溶液所用的清水用去離子水代替，以降低不必要的離子干擾;超聲結(jié)束后，用鹽酸溶液將PH調(diào)至7.5，然后在4°(:、850(^條件下離心151^11，取上清液即得高溶解性大米分離蛋白溶液，將所得上清液通過反滲透機(jī)除鹽，收集得到脫鹽的大米分離蛋白溶液;噴霧干燥，得到高溶解性大米蛋白粉。
[0018]制得的大米蛋白粉用去離子水進(jìn)行溶解得到大米分離蛋白溶液，其溶解度比未處理的蛋白提高30倍。
[0019]實(shí)例5:
將50L 10的％的大米分離蛋白溶液置于配有恒溫水浴的超聲波處理槽中，并用氫氧化鈉溶液將分散液PH調(diào)至13，攪拌1min至均勻狀態(tài)，對(duì)溶液進(jìn)行超聲處理，超聲波處理時(shí)間為180min，頻率為30KHz，功率為300W，超聲波間歇時(shí)間Is，超聲波開啟時(shí)間I s，處理過程保持溶液溫度50°C ;同時(shí)，堿處理過程中所用的溶液所用的清水用去離子水代替，以降低不必要的離子干擾;超聲結(jié)束后，用鹽酸溶液將PH調(diào)至7.5，然后在4°C、8500g條件下離心15min，取上清液即得高溶解性大米分離蛋白溶液，將所得上清液通過反滲透機(jī)除鹽，收集得到脫鹽的大米分離蛋白溶液;噴霧干燥，得到高溶解性大米蛋白粉。
[0020]制得的大米蛋白粉用去離子水進(jìn)行溶解得到大米分離蛋白溶液，其溶解度比未處理的蛋白提高45倍。
[0021]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超聲波輔助堿處理提高大米分離蛋白溶解性的方法，其特征在于:將2wt%-10的%大米分離蛋白分散液置于帶有恒溫水浴的超聲波處理槽中，并用堿性溶液將分散液pH調(diào)至9-13，攪拌至均勻后，對(duì)溶液進(jìn)行超聲處理;超聲結(jié)束后，用酸性溶液將pH調(diào)至7.5，離心取上清液即得高溶解性大米分離蛋白溶液;再經(jīng)反滲透脫鹽、噴霧干燥處理，制得高溶解性大米蛋白粉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述超聲波輔助堿處理提高大米分離蛋白溶解性的方法，其特征在于:超聲處理的條件為:功率為300-2000W，頻率為20-40KHz，溫度為5-90°C，超聲波間歇時(shí)間I s，超聲波開啟時(shí)間I s，超聲時(shí)間10-180min。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:處理過程中所有用水為去離子水。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述的堿性溶液為氫氧化鈉溶液，所述的酸性溶液為鹽酸溶液。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:離心溫度為4°C，離心力8500g，離心時(shí)間為15min0
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超聲波輔助堿處理提高大米分離蛋白溶解性的方法，將2wt%-10wt%的大米分離蛋白溶液置于帶有恒溫水浴的超聲波處理槽中，并用堿性溶液將分散液pH調(diào)至9-13，對(duì)溶液進(jìn)行超聲，超聲處理結(jié)束后，調(diào)溶液pH至7.5，離心取上清液即得大米分離蛋白溶液，再經(jīng)反滲透脫鹽、噴霧干燥即得高溶解性大米蛋白粉。同時(shí)，處理過程中所有用水為去離子水，以降低不必要的離子干擾。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，本處理方式安全，可顯著提高大米分離蛋白的溶解性能，所得到的蛋白溶解度比未處理的蛋白提高30~48倍，很大程度地改善大米分離蛋白的溶解性，可適用于各種食品配料及生物類產(chǎn)品配料。
【IPC分類】A23J3/14
【公開號(hào)】CN105660986
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610031016
【發(fā)明人】張龍濤, 潘征, 繆松, 鄭寶東, 黃旭輝, 王培森, 李慶旺, 蔡坤淇
【申請(qǐng)人】福建農(nóng)林大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月19日