酶制剂在大米蛋白深加工中的应用

       大米是全球范围内种植的主要粮食之一,除一部分供应人们日常饮食之外,大部分都用于工业用途,如味精发酵、淀粉糖工业等。大米主要由淀粉和蛋白质组成,其中,淀粉占大米总重约80%,蛋白质只占总重的8%左右。


酶制剂对大米蛋白的降解和修饰作用,使其变成可溶性的肽而被提取出来,从而使米渣蛋白达到深度开发利用

        

       大米蛋白是公认的优质植物蛋白,是人们日常膳食的重要蛋白来源。它具有氨基酸组成平衡合理和低过敏性等特点,非常适合作为婴幼儿和特殊人群的营养食品。


        从经济性角度看,直接从大米中提取蛋白质进行深加工并不合适,而以大米为原料的有机酸、抗生素发酵和淀粉糖生产中的副产品——米渣,则是大米蛋白深加工的好原料。米渣是将大米粉经高温淀粉酶液化并经板框过滤除去部分糖类物质后的残渣,其中蛋白质含量达40%以上,保留了大米中的大部分蛋白质,与直接从大米中提取的蛋白质具有几乎相同的营养价值。


       我国米渣蛋白资源丰富,在淀粉糖生产中每消耗7吨大米将产生1吨米渣。米渣蛋白的研究及其产品开发不仅可以充分利用大米蛋白资源,也有利于提高淀粉糖生产企业的经济效益。但是由于米渣蛋白中水不溶性的谷蛋白占80%以上,且在大米糖化加工过程中,高热和高压作用致使大米中的蛋白质发生变性并且经美拉德途径与糖形成糖蛋白复合物,导致蛋白质提取难、溶解性和乳化性较差,加工性能差,所以目前主要作为饲料使用,很少用于食品工业生产,资源浪费严重(1)。


      通过酶制剂对大米蛋白的降解和修饰作用,使其变成可溶性的肽而被提取出来,从而使米渣蛋白达到深度开发利用,应用于营养保健食品产业或医药产业,进一步提高了大米蛋白的综合利用价值。

 

米渣酶法除糖及蛋白酶解应用

       米渣中除主要成分蛋白质外,总糖的含量超过30%。这些残留于米渣中的糖类物质在米渣生产过程中已经受到高温淀粉酶的液化作用,原淀粉很少,更多的是降解后的糊精和寡聚糖。因此可以先将糖类物质用α-淀粉酶、糖化酶处理,从而提高原料蛋白质的含量,更利于后续工艺中蛋白的水解。


      经酶法除糖后所得大米蛋白不溶于水,需要继续对其酶解改性才能在食品生产中广泛应用。除糖后的大米蛋白深度水解主要采用蛋白酶法。通常碱性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶、木瓜蛋白酶等都对此类蛋白质的水解具有较好的作用效果。通常选择几种蛋白酶搭配使用具有更好的经济性。


米渣蛋白酶解制备工艺:

米渣粉碎——调浆升温——酶法除糖(耐高温α-淀粉酶/复配酶制剂DFT-04)——离心去上清除糖——水洗——调浆升温——加蛋白酶深度反应(安占美®复配酶制剂ZF系列)——灭酶——离心收集上清——浓缩干燥

 

安占美®复配酶制剂ZF系列产品是根据植物性原料蛋白质的特点及工艺处理不同而研制的植物蛋白专用水解酶能够将大米蛋白水解成多肽和氨基酸等,降低蛋白分子量,水解彻底,从而提高其溶解性、乳化性和起泡性,改善营养价值,进一步扩大了大米蛋白的应用领域。

 

我国是稻米生产大国,具有丰富大米资源,这为大米蛋白的开发利用提供了基础,大米蛋白作为极具开发价值的植物蛋白资源,酶解手段进一步提高了大米蛋白的综合利用价值。

 

(1)JIANG Li,LIN Tao,ZHAO Xiaohu,et al. Extraction of protein from rice dreg using purifying and enzyme treating [J]. Food Science and Technology,2011,36(12):179-182.

 


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