米渣和米糠蛋白的开发利用
米糠蛋白的加工与利用
量 相 对 提 高 , 所 以 米 糠 饼 是 一 种 良好 的 饲 料 。 一 般 精 饲 料 中 , 可 以 搭 配 3 % ~ 0 的 米 0 5% 糠饼 。
甜 酥 花 生 ,顾 名 思 义 香 甜 酥 脆 ,而 为
圈
米 糠 蛋 白
加 工
米糠 不 仅 含有 丰 富 的 名 位
② 、 ③ 的 总 量 为 4 0 k 。然 后 ,在 此 蛋 白悬 浮 液 中 3 g
加 入 质 量 分 数 为 1 %的 HC1 液 24 k , 用 滗 析 器 0 溶 . g 分 离 出 胶 状 蛋 白 2 g ( 中 水 分 含 量 7 .%) 和 6k 其 80 蛋 白废 液 4 8 k 。 在 胶 状 蛋 白 中 再 加 入 7 g水 进 0 g 7k 行 水 洗 ,分 离 后 得 到 2 g胶 状 蛋 白 和 8 g水 洗 3k Ok 废 液 。胶 状 蛋 白经 真 空 干 燥 ,可 得 到 55 k . g的 蛋 白
再 次 加 入 等 量 的 水 于 残 渣 Ⅱ 中 ,用 同 样 方 法 分 离 出 蛋 白悬 浮 液 ③ 和 纤 维 质 残 渣 Ⅲ 。蛋 白悬 浮 液 ① 、
() 制 烘 焙 食 品 3
日本 发 明 了 一 种 米 糠 健 康 面 包 ,制 作 方 法 是 在
小 麦 面 粉 中 j . 13 的 米 糠 , 并 加 入 发 酵 粉 或 酵 母 J A /  ̄
面 团 中 。结 果 对 未 经 发酵 生 面 团的 韧性 、吸水 性 ,
以 及 搅 拌 的 阻抗 性 等 物 理 性 质 都 有 所 改 变 。
衡 , 而 且 色 、味 纯 正 ,无 毒 性 。 试 验 证 明 , 此 法 的 加 工 费 用 比较 低 廉 。
碾米机械的副产品加工利用技术
碾米机械的副产品加工利用技术碾米机械作为农业机械的一种,最主要的功能是将稻谷去壳、碾磨成大米。
在这个过程中,碾米机械产生了大量的副产品,包括糠、米糠、米渣等。
这些副产品虽然在传统农村地区可能被用作饲料,但其潜在的价值远不止于此。
利用适当的加工技术,这些副产品可以转化为有用的资源,实现低成本高效率的利用。
本文将探讨碾米机械的副产品加工利用技术。
首先,糠的利用是碾米机械副产品中最常见且价值最高的。
糠是稻谷去壳后的外皮,富含纤维素和多种维生素。
糠可用于食品加工、饲料制作和生态环境改良等多个领域。
例如,糠可以通过发酵制作为高纤维酸奶,富含大量的益生菌,对人体消化系统有益。
糠还可作为饲料,用于养殖业,例如用于猪、牛、鸡等动物的饲养,能够提升动物的生产性能,改善其免疫力。
此外,糠在土壤改良中也有一定作用,可以作为覆盖物覆盖在田地上,能够起到保湿、保温、增加土壤有机物含量的效果。
其次,米糠是另一个重要的副产品,主要是稻米破碎时产生的小颗粒。
米糠的主要成分是纤维素和蛋白质,含有丰富的饲料价值。
米糠可作为饲料添加剂,通过混合或发酵加工,与其他饲料混合后,可以提高饲料的营养价值,增加动物的食欲和饲料的消化吸收。
此外,米糠还可以被用作生物质能源的原料,通过压缩、颗粒化、干燥等工艺,制成生物质颗粒燃料。
生物质颗粒燃料在发电、供热等领域有广泛应用,是一种清洁、可再生的能源。
最后,米渣是碾米机械加工的副产品之一,主要是米粉在碾磨过程中形成的细粉末。
米渣是一种富含蛋白质和淀粉的粉状物质,也有一定的利用价值。
米渣可用于食品加工领域,例如制作米面、米粉等食品。
米渣米面制作的食品口感细腻,富含营养,而且价格相对低廉,受到一些消费者的欢迎。
此外,米渣还可以用于饲料加工,作为动物的补充饲料,补充蛋白质和能量,提高饲料的品质。
针对碾米机械的副产品加工利用技术,可以通过以下措施实现:1. 加强研发与创新:通过技术研发,改进现有的加工工艺和设备,提高副产品的利用效率和降低成本。
大米蛋白
大米蛋白研究进展2004-07-30王章存申瑞玲姚惠源中国粮油学报,2004年第2期大米是世界上的主要粮食之一,全世界一半以上、我国三分之二以上的人口以大米为主食。
因此,大米蛋白是人们膳食中重要的蛋白来源。
我国稻谷种植面积很大,每年的稻谷产量有1800亿公斤左右。
这些稻谷加工成的大米除了食用外,还作为味精发酵和淀粉糖生产的原料。
在这些加工环节中产生了大量的副产品米糠和米渣。
米糠含有丰富的营养物质,其中蛋白质的含量约12%,脱脂米糠中蛋白质的含量可高达18%。
米渣中蛋白质的含量在40%以上,俗称大米蛋白粉和大米浓缩蛋白(RPC)。
它们都是宝贵的蛋白质资源,国外非常重视大米和米糠的开发利用,并生产出了附加值很高的营养保健食品和化妆品。
过去我国将它们作为动物饲料使用,资源未得到合理利用。
近年来,国内对此给予高度重视,一些科研机构和企业加大了研究开发力度。
本文从开发利用的角度对近年来国内外大米和米糠蛋白的研究最新进展作一介绍。
1 大米蛋白的结构、组成和性质大米蛋白种类很多,一般以其溶解特性进行分类。
首先用水提取大米或米糠中的蛋白质所得到的蛋白组分称为清蛋白;残渣用稀盐溶液提取得到的蛋白组分为球蛋白;再用75%乙醇提取的组分为醇溶蛋白,最后残渣中蛋白质只能用酸或碱溶解,分别称为酸溶性蛋白和碱溶性蛋白,二者统称为谷蛋白。
谷蛋白和醇溶蛋白也叫贮藏蛋白,是大米中的主要蛋白成分,谷蛋白占总蛋白的80%以上,醇溶蛋白占10%左右;而清、球蛋白含量极少,是大米中的生理活性蛋白,在稻谷发芽早期,它们起着重要的生理作用。
不同蛋白氨基酸组成各有特点。
清蛋白中不带电荷的疏水性氨基酸含量较高,酸性氨基酸较低;球蛋白中碱性氨基酸含量较高,达15%以上,而醇溶性蛋白的碱性氨基酸含量只有球蛋白中的一半左右,但其疏水性氨基酸却远高于其它类蛋白。
蛋白的溶解性不仅与其氨基酸组成有关,与其存在状态也有关系。
研究表明,在胚乳中蛋白主要以两种聚集体形式存在,即PB-I和PB-Ⅱ型。
食品安全监督管理-稻谷加工副产品的综合利用
稻谷加工副产品的综合利用
4.米糠活性物质二十八醇
二十八醇是世界公认的抗疲劳物质,它首先由美国 人在小麦胚芽油中发现,实践证明米糠腊也是二十八醇的 优良天然原料(米糠毛油中含腊3% ~4%)。二十八醇是 生物活性物质,它具有多种功能作用:增进耐力、精力; 提高反应灵敏度;提高抗应激能力;促进激素作用、减轻 肌肉疼痛;改善心肌功能;降低收缩期血压;提高机体代 谢率。可用于治疗血糖过多的骨质疏松、高胆固醇和高脂 蛋白症,对胃、十二指肠溃疡及脱发等疾病有显著疗效。
Hale Waihona Puke 稻谷加工副产品的综合利用稻谷加工副产品的综合利用
一、大米胚的开发利用
糠数量达到规模后,从米糠中分离米胚进一步精深加工 成为可能。通常,从米糠中提取米胚得率可达10%左右。大 米胚含蛋白质10% ~22%,脂质16%~22%,纤维1%~ 9 %,还含有VBl、VB2、VE和钙、磷、铁、锌、钾等矿物元素, 营养丰富。大米胚可制取胚芽油,用于生产高档化妆品、洗 发剂、洗面剂等;还可作为糕饼、面包、粉末汤料、面类食 品(米胚面条、米胚饼干等)以及乳制品的营养添加剂。作为 副产品的米胚,日本称之为完全营养食品。大米胚提取工艺 流程:
稻谷加工副产品的综合利用
目前仍都处于研究之中稻谷副产物作为可再生能源,取 之不尽,用之不竭。稻谷副产物用作燃料是一种环保型生 物质能源,燃烧的烟气中不含SO2 ,不会形成酸雨,所含的 CO2 可通过绿色植物将其固定,与矿产燃料相比,对大气环 境危害程度小。
稻米及副产物作燃料利用之后的副产品,如稻壳灰 (炭化稻壳)可作为保温剂、增炭剂、防溅剂,还可进行深 加工,制取化工制品。米糠制油后的糠粕和炼油的皂脚, 可用作制取一系列化工用品、医用品和功能性食品的配料。 糠粕可饲用。草木灰是一种有机钾肥,还田后,可改善土 壤结构,提升肥力。这样,达到了稻米资源的全利用,延 长和拓展了稻米生产后加工的产业链。
米糠综合利用的开发研究
近年来 , 以米糠蛋 白为原料进行 多功能活性肽 的开发研 究较为 料。从米糠利用程序上说 , 制油是第一道工序。米糠油 的生产主要 活跃。 日本东京大学副教授吉川正明从米蛋 白的酶解物中, 获得 了 有 压 榨 法 和 浸 出 法两 种 。 从 经 济 效 益 上 说 , 制油 的 效 益 最 大 , 是 具降血压或增强免疫功能的活性肽 , 也 使米蛋 白得到更有效的利用。 最基本的效益。油脂是再生资源 , 之石油化工原料更富竞争性 , 较 6 制 蛋 白饮 料 等 保健 食 品 为生物柴油的生产提供 了优质稳定 的原 料 ;同时生物柴油的开发 将米糠经高温处理, 然后用番木瓜蛋 白酶使米糠蛋 白成 为可溶 成功 , 为米糠油的综合利用提供 了有力保障。糠油皂脚 的脂肪酸组 性物质 , 经添加酸 味剂分离 出固体 物质 即能制成 一种 呈透明状 的大 成和米糠油基本相同。皂脚制取脂肪酸有酸化水解 、 皂化酸解及水 众化 的米糠蛋 白营养饮料。 报道 , X M 米糠制造的 3 据 用 — %蛋 白质
解酸 化 3种 方 法 。其 中 以皂 化 酸 解 法较 为普 遍 。在 脂 肪 酸 工 业 中 , 用 甲酯 代 替 脂 肪 酸 为 中 间体 制 备 各种 脂 肪 酸 衍 生 物 具 有 很 大 发 展 前途 。糠油皂脚配合适当的硬 化油 加入适合 的香 精和填充料可制 作得洗衣肥皂 , 这是肥皂厂节约油和碱 , 降低成本的途径之一。谷 维素是十 几种 甾醇类阿魏酸酯 组成 的一类化合物。谷维素作为一 种较新的药物 ,在临床医疗 已被证实兼具激素和维生素 的双重作 用, 能抑制胆固醇的增加 , 对神经失调 , 更年期综合症 、 脑震荡后遗 症有较高 的疗效。由于无副作用 , 已在全世界范 围内获得广泛 的应 用 。此 外 , 可 作 为植 物 生 长调 节 剂 , 能促 进 动 物 生长 用于 化 它 亦 还 妆品、 用作食品添加剂、 阿魏酸的原料等。从米糠皂渣中提取 的谷 甾醇是一种植物 甾醇的混合物 ,其中 6 % 一7 %是 B一谷甾醇 。 O 2 它在医药上用于抗炎症、 降血脂等 , 且被广泛用于化妆品基剂和乳 化剂等。维生素 E即生育酚 , 是油脂及食物的优 良抗氧化剂 , 能防 止早产和延缓人的衰老 , 防治肝脏机能障碍 。天然 V E在 生理 活性
米蛋白和米糠蛋白开发利用
表 1 主要 谷物蛋 白组 成
目前从总体 上讲 , 我国人民的膳食组成仍然以粮谷类和蔬 菜类为主, 尤其是优质蛋 白质所 占的比例仍然明显低于世界平 均水平。在我国膳食结构 由温饱型向营养型过渡的阶段 , 建立 适应 中国国情的科学合理 的膳食结构及 发展优质 蛋 白质的生 产, 就显得 特别重要。 就营养模 式合理化而言 , 动物 食物 中脂
发利用价值 。
关键词
米蛋 白 米糠蛋 白 营养价值
开发利 用
中 图分 类号 :T 2 09 S 1.
文献标识 码 :A
21 蛋白组成 .
本 世 纪 初 , b r e 出 了 按 溶 解 特 性 对 小 麦 蛋 白 质 进 Os on 提
1米 蛋 白和米糠 蛋 白开发 利用重要性
其 相 对 分 子 量 分 别 为 l -2 0KDa和 l ~ l0KDa之 间 。 0 0 6 3
量约 l 0 , 0万 吨, 0 是一种量广 面大的可再生资源。联合国工业 发展组织把米糠称之为一种未充分利 用的原料。 现代研 究证 明, 米糠是稻谷籽 粒的精华所在, 它集 中了 6 % 的营养成分。 4 除 了含有丰富的蛋 白质 、 脂肪、 糖类 、 维生素、 膳食 纤维和矿物 质 等营 养素 外, 含有 生育 酚、 还 生育 三烯酚 、 多糖、 硫 辛 脂 一 酸 、一 1 谷维 醇、 , 角鲨烯 等多种 天然抗氧 化剂和 生物 活性物 质, 对人体健康和现代文明病 的预防和治疗具有重要作用。 过 去, 人们 对谷 物蛋 白的研 究主 要在 蛋 白质 的性 质、 生 物 合成 等方 面, 年来 , 近 人们 在研 究蛋 白质功 能性 取得 一定 进展 的同 时, 着力 于开发新 的质 优量广 的蛋 白资源。 因为尽 管 进行 了无数技 术上 的革新 , 动物 蛋 白质 的生产仍是 一种昂 贵且总效率较 低的过程 , 而谷物 具有成本低 廉、 味芳香 、 气 易
以米渣为原料生产食品级大米蛋白粉的工艺过程
以米渣为原料生产食品级大米蛋白粉的工艺过程(1)调浆、磨浆、过滤将米渣(干基蛋白重量百分比含量大于40%)和适量的水混合均匀,得到固形物含量达到15—20%(重量百分比)的米渣浆液,再用胶体磨研磨。
胶体磨的基本原理是流体或半流体物料通过高速相对连动的定齿与动齿之间,受到强大的剪切力、摩擦力及高频振动等作用,物料被有效地分散、乳化、粉碎、均质。
然后进行过滤(过150-250目筛),收集滤液备用。
滤渣返回调浆或用作饲料原料。
湿法粉碎可以减小颗粒粒径,打破网格,有利于使包裹在其中的灰分、脂肪和碳水化合物释放出来。
(2)脱脂把上一工序得到的滤液加热至60-70℃,然后加入重量百分比浓度为35-45%的氢氧化钠水溶液,将滤液的PH值调节至8.2-8.5,再在60-65℃下浸泡30min,使脂肪皂化、蛋白溶胀。
当氢氧化钠水溶液的重量百分比浓度大于45%时,会造成局部蛋白粘度过大,颜色加深;当氢氧化钠水溶液的重量百分比浓度小于35%时,会造成加碱时间过长,在加碱的同时,脂肪和蛋白都与碱反应,导致碱的用量增加。
料液的PH值高低将会影响脱脂效果:如果料液的PH值小于8.2,则会造成脂肪脱除率较低;如果料液的PH值大于8.5,则会造成蛋白粘度过大,颜色变深。
碱溶可以通过金属离子与蛋白质的螯合,使蛋白质的分子溶胀,肽链舒展,使杂质得以从紧密的网状结构中释放出来,与外界环境接触的面积增大,路径缩短,可以提高后续工艺中针对杂质采取的措施的作用效果。
碱液皂化可以提高脂肪的水溶性。
(3)酶解反应将上一工序得到的脱脂溶液在60-65℃下保温20-40min,再使用1mol/L盐酸或硫酸将其PH值调节至4.2-4.5,再加入0.1%-0.3%(按米渣干基质量计)的糖化酶(酶活是10万IU/g),再在60-65℃下进行酶解反应1.5-2.5h,得到酶解液。
温度对糖化酶的影响:低于65℃时,糖化酶随作用的温度升高活力增大;超过65℃时,糖化酶又随作用的温度升高活力急剧下降。
米糠蛋白质的开发与利用
米糠蛋白质的开发与利用【摘要】米糠是一种廉价、低利用率但营养丰富的稻米加工副产品。
米糠中的蛋白质是一种低过敏性、高生物效价的优质植物蛋白质,其必需氨基酸组成近似于人体需要量模式。
米糠蛋白质作为一种新型蛋白质资源,可直接用于改善食品的营养和质构,也可用于生物活性肽的生产。
米糠中含有较高的蛋白质,本文主要介绍了米糠蛋白的分离方法以及营养特性,相信米糠蛋白将成为食品工业的一种新型蛋白质。
【关键词】米糠蛋白;提取;应用0 引言据统计资料表明,我国1997年稻谷产量20073·73万吨,约占全国粮食总产量的42%,但在加工过程中有近1000万吨的米糠未被食品工业充分利用。
从营养角度看,米糠的营养价值较高,它集中了稻谷64%的营养成分[1],含有丰富的蛋白质、脂类、维生素、矿物质和膳食纤维,其中蛋白质的含量占12-15%大米中为7%)(Saunders,1990),相当于禽蛋中的蛋白质含量,同时,其必需氨基酸组成接近于人体需要量模式,尤其是赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸含量高于大米及其它谷物的含量)(Juliano,1985),这补偿了谷物蛋白中赖氨酸不足的缺陷,大大提高了米糠蛋白的营养价值,使其成为可与动物蛋白比拟的优质蛋白)蛋白质功效比值为2·0-2·5,牛乳蛋白为2·5[2]。
除此之外,米糠蛋白的消化率>90%,过敏率极低,非常适合用作婴儿食品的添加蛋白。
研究和开发米糠蛋白产品,充分发挥其营养功能和作用,已成为谷物科学领域新的研究热点。
1 米糠蛋白的分离米糠蛋白的营养价值虽然较高,但较难分离,主要原因是:①溶解性低这种蛋白质聚合程度强,含有很多S-S键)(Morita,1993)[3];②米糠中含有较高的植酸盐(1·7%)和纤维(12%)(Grossman,1983),它们都可与蛋白质结合,使蛋白质很难从其它成分中分离出来[4]。
目前,资料报道的分离方法主要有以下两类:碱处理法和酶提取法。
利用米渣制备米蛋白及其工业设计研究的开题报告
利用米渣制备米蛋白及其工业设计研究的开题报告一、选题背景在大米加工过程中,米渣是一种产生的副产品。
传统上,米渣通常被用作饲料或堆肥,这样会浪费资源并对环境造成不必要的压力。
因此,找到一种有效的利用米渣的方法,对于资源的利用与环境保护都具有重要意义。
目前,有研究者通过酸、碱和酶法等方法将米渣中的蛋白质提取出来,制备出米蛋白。
米蛋白具有高营养价值、可加工性好等优点,适合用于制作肉制品、面制品等食品。
而且,研究发现,米蛋白比大豆蛋白、鸡蛋蛋白等蛋白质更易于消化吸收,更符合人体的生理需求,因此有较好的市场前景。
同时,米渣制备米蛋白也有利于减少污染源的排放,缓解环境压力,符合可持续发展的要求。
二、研究目的本研究旨在使用米渣制备出高品质的米蛋白,并进行工业设计,探索米蛋白在食品工业中的应用。
三、研究内容1. 米渣中蛋白质的提取方法研究:对米渣进行酸、碱和酶法等不同提取方法的比较研究,选取最适宜的方法提取出蛋白质。
2. 米蛋白的纯化与分离:对米渣提取得到的蛋白质进行纯化与分离,以获得高品质、高纯度的米蛋白。
3. 米蛋白的物化性质分析:对制备得到的米蛋白进行物化性质的分析,包括分子量、结构特点、营养成分等。
4. 米蛋白在食品工业中的应用:研究米蛋白在蛋制品、肉制品、面制品等食品中的应用和加工工艺,设计并制备出具有市场潜力的新型米蛋白食品。
四、研究意义本研究的意义主要表现在以下几个方面:1. 实现了对米渣这种常见副产品的有效利用,提高了资源的利用效率,降低了环境负担。
2. 米蛋白是一种具有良好营养价值且易为人体消化吸收的蛋白质,其消费市场潜力巨大,有利于促进食品行业的发展。
3. 本研究的成功,将为其他废弃物的利用提供思路和方法。
五、预期进展与成果1. 成功制备出高品质的米蛋白,获得米蛋白的制备方法和工艺。
2. 研究了米蛋白的物化性质,揭示了米蛋白的营养成分及结构特点。
3. 取得了新型米蛋白食品的设计和制备,促进了食品工业的发展。
大米副产物米糠的价值与国内外的开发应用
发酵科技通讯第39卷1米糠的营养及功能性成分米糠是大米加工的主要副产物,占稻谷重量的5%~7%,富含近百种营养成分和数十种功能性生物活性因子,有非常高的保健开发价值,市场前景广阔。
米糠富含优质蛋白:纤维素,矿物元素,V B族(V B1、V B2、V B6)等谷酸,大量食物纤维素等营养素及多糖V E,生育三烯酚、V-谷维醇、28碳烷醇、角鲨烯、神经酰胺等生理功能卓越的活性物质,不含胆固醇、蛋白质及氨基酸种类齐全。
米糠中所含脂肪为不饱和脂肪酸,必须脂肪酸含量达47%,还含70多种抗氧化成分。
米糠中成分因大米加工精白度而不同,一般米糠约含粗蛋白13%、粗脂肪21%、无氮抽出物34.4%,纤维10%,灰分9.4%;榨油后的糠含粗蛋白16%、粗脂肪11%,无氮抽出物41%,纤维10.8%,灰分11.40%。
米糠的丰富营养与功能物质被国际上加以深度开发。
可提取功能性油脂、多糖、肌醇、谷固酵等多种功能性物质,制食品营养素,营养强化剂,营养添加剂,及作其它食品的原料。
2国内外米糠的开发应用2.1提取功能性物质———健康促进剂2.1.1提取高营养米糠油及功能性油脂米糠中含油脂16.13%,其中中性油脂、糖酯分别为75.20%、16.71%,余为磷脂。
从米糠中可提取高营养米糠油,油中含有8%以上的亚油酸等不饱和脂肪酸,丰富的谷维素、维生素、磷脂及植物甾醇,米糠油为优良的保健食用油,营养价超过豆油、菜籽油,可有效地降低血中低密度胆固醇浓度,提高有益的高密度胆固醇浓度,预防高血压、皮肤病。
油中的磷脂是人体神经系统正常运转必需物质,可防神经紊乱,是健脑物质;油中含有糖酯、有降血糖、抗肿瘤等功效。
米糠油在欧、美、日等国家十分畅销,作烹调用油,油炸食品、罐头、人造奶油及各种糕点蛋黄酱。
日本还以米糠油为基础油,配以红花籽油制成健康油(比例7:3),与棕榈油以1:1配成方便面煎炸油。
国际上还从粗米糠油脱脂米糠油中分离出磷脂,其主成分为磷脂酰胆碱,磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇,甘油三酯等。
米糠的营养价值及其开发利用
刘 靖 张石蕊 米
4 02 ) 1 18 ( 湖南农 业 大学动 物 营养研究 所 , 沙 长
摘
要: 米糠是我 国一种 巨大的可再 生利 用资源, 其作为一种廉价但 营养价值丰 富的稻谷加 工副 产品具有
很广 阔的开发前景 , 从米糠 中可提取米糠 油、 米糠蛋 白、 米糠 多糖 、 米糠植酸钙等 多种 营养物质 , 具有可持续的 开发利用价值和广阔的市场前景 。本文就米糠的营养价值及其 开发利用的现状与前 景进行 了综述 。
关键词 :米糠 营养价值 开发利用
我国是稻谷生产大国 , 目前年产 2 t 亿 左右 , 这一丰富资源作为饲料原料 ,对缓和当前饲料资 占全 国粮食 总产 量 的 4 %,世 界上 稻谷 产量 占粮 源紧缺 的局 面和解决 成本 问题具 有重要 意义 。 2
食 总 产 量 的 3%。 目前 ,我 国米 糠 年 产 量 超 过 7 10 00万 t约 占世 界 总产 量 的 1 , 一 种 产 量 较 , / 是 3
1米 糠的分 类及 其营养 成分
米糠 根据 它 的加 工 方 式 可分 为 普 通米 糠 、 脱
大的可再生资源。米糠是稻谷加工过程中所产生 脂米糠和细米糠 。普通米糠 含 8 . 8 %的干物质 、 4
的副产 品 , 由种皮 、 果皮 、 外胚 乳 和糊 粉层 组成 。 米 1. 的初 蛋 白 、0 5 45 % 1. %的 粗 纤 维 和 1.%的 灰 0 02
米糠 营养 丰 富 , 可增加 的附加 价值 高 , 米 糠 F OWH 但 A / O推荐 模式 。米糠 蛋 白的生 物效 价很 高 , 的性 质 不稳 定不 易 于储 藏 ,为 防止 其 中的营 养 成 且 是低 过敏 性蛋 白 ,营养 价值 可 与鸡 蛋和 牛 肉相 分损 失 ,必须 有效 抑制 和钝 化米 糠 中脂 肪水 解 酶 媲美 。研 究 还发 现 ,将米糠 蛋 白在 一定 条 件下 酶 和脂 肪 氧化酶 的活 性 。利用 化学 和物 理相 结 合 的 解 , 以得到 具有 调节 人体 生理 节律 、 强机 体 防 可 增 方法 及 利用 各 种 酶制 剂 ( 白酶 、 酶 、 酸酶 等 ) 御 功 能 和预 防疾病 等 功能 的功 能性 多肽 ,是 生产 蛋 糖 植 可使 米糠 蛋 白的提取 率 提高 。米糠 不 稳定 的原 因 婴幼 儿配 方食 品和 保健 食 品的理 想原 料 ,可 开发 在于 碾米 过程 使得 原先 分离 的米 糠油 和脂 解 酶相 生产 用在 医疗 方 面的 功能性 多肽 。米糠 蛋 白及其 互 接 触, 而迅 速发 生 水解 , 糠 的不稳 定 性是 其 系列水 解 物还 可用 于焙 烤制 品 ,强化 食 品和 汤料 从 米
米糠蛋白项目推介书
一、米糠及米糠蛋白项目简介一、米糠概述米糠(细米糠)是糙米的浅黄棕色外层,是大米加工过程中的副产品,是自然界营养最丰富的天然物质之一。
米糠营养丰富,米糠除含有糖类、脂肪、蛋白质和维生素外,还含存近100种具有各种功能的生物活性因子。
米糠中的硒、铁、锌、钙、铜、锰6种矿物质营养元素的含量均大大高于精米,而硒、铁、锌和钙等是人体容易缺乏的营养元素。
由于米糠的营养价值目前尚未完全开发利用,它是目前世界营养界和天然产物界中最热门的研究对象之一。
细米糠含有丰富的对人体健康有益的天然产物,如细米糠大量的抗氧化成分可防止体内自由基对细胞DNA的损伤,帮助细胞调节和细胞的信息转递。
米糠已被众多科学家证明具有防癌,抗炎和降低血中胆固醇活性。
深入的研究发现米蛋白有降低血中胆固醇、抗动脉粥样硬化和降低哺乳动物癌的形成的作用。
在动物实验中,饲养细米糠能降低猪、仓鼠、大鼠和非人类灵长目动物血中的胆固醇含量。
同时十个星期的临床实验,也成功的证明了米糠降低高胆固醇患者的胆固醇的作用。
骨质疏松是中老年人的常见病,目前治疗妇女骨质疏松的方法是荷尔蒙取代疗法。
但此疗法有引发癌症的副作用。
大量的研究发现细米糠中的营养成分能明显改善骨质疏松。
其它的研究证明也细米糠对预防糖尿病,关节炎有很好的作用。
细米糠含有的几种特殊种类化合物,目前已被科学家证明能很好的预防心血管和癌等慢性疾病。
细米糠中含有高浓度的由tocopherols和tocotrienols组成的天然维生素E,其功效远远大于一般市面上的维生素E。
糠甾醇(γ-ozyzanol)是米糠中含有的一类特殊的生理活性物质化合物。
糠甾醇是三萜醇和甾醇的有机酸酯,具有很强的抗氧化性,能改善细胞壁的稳定性。
糠甾醇的另一作用是通过在体内与胆固醇的竞争来抑制胆固醇在体内的吸收与合成,降低血液中的胆固醇含量,糠甾醇还具有防癌,治疗神经不平衡和月经失调的作用。
糠甾醇被日本政府批准用于中度焦虑,胃不适,高胆固醇和早期绝经症状。
米糠蛋白利用的研究进展
蛋白酶通过降解和修饰作用把米糠蛋白溶解为可
溶性肽,将米糠蛋白抽提出来的同时水解掉与米糠蛋 白相连的其他物质,可使米糠蛋白的回收率显著提高。 而且蛋白质多肽链被水解成短肽链,提高了蛋白质的 消化率。在 45 ℃、pH 9、水解度(DH)10% 的条件下, 米糠蛋白的提取率达到 90%。经蛋白酶提取得到的米 糠蛋白功能、性质发生了有利变化,溶解性增加,乳 化性和乳化稳定性也有所提高。 1.3.2 细胞破壁酶
Key words:Rice bran protein; Extraction method; Application value
中图分类号品 加 工 的 重 要 组 成 部 分, 是 食品工业基础,我国稻谷的加工副产品米糠年产量超 过了 1 000 万 t[1]。米糠的主要成分是稻谷中的果皮、 种皮、珠心层、糊粉层、米胚和少量的碎米,通常米 糠 中 水 分 为 7% ~ 14%、 灰 分 为 8% ~ 12%、 无 氮 浸 出 物 为 33% ~ 53%、 油 脂 为 14% ~ 24%、 蛋 白 质 为 12% ~ 16%,米糠中的蛋白质比普通精米高 1 倍 [2-3]。因此, 提取米糠中的蛋白,是利用米糠资源的有效途径之一。
关键词:米糠蛋白;提取方法;应用价值
Abstract:This article reviews the current research status of rice bran protein extraction methods and application value. The methods of extracting rice bran protein include chemical method, physical method, enzymatic method, etc. Among them, enzymatic method is the research focus of extracting rice bran protein. Because rice bran protein has the characteristics of hypoallergenic, anti-cancer activity and health care function, rice bran protein has broad application prospects in medicine, food, cosmetics and other fields.
一种利用大米渣制备高纯度大米蛋白和大米多肽的方法[发明专利]
专利名称:一种利用大米渣制备高纯度大米蛋白和大米多肽的方法
专利类型:发明专利
发明人:张益顺,张榆敏
申请号:CN201610995810.4
申请日:20161112
公开号:CN106566860A
公开日:
20170419
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种利用大米渣制备高纯度大米蛋白和大米多肽的方法,包括以下步骤:原料预处理:向大米制糖生产过程中产生的大米渣中加入热水,洗涤过滤脱水及除砂和精磨,调节料浆浓度;酶解反应:使用碱水调节大米渣浆的pH值,添加复合酶,在58~62℃温度下反应1小时;水洗过滤:将大米渣浆洗涤分离,用水洗涤至可溶性固形物含量在1%以下,收集重相组分,即为大米蛋白粗品;蛋白制备:将得到的大米蛋白粗品高温灭菌后脱水干燥,采用亚临界萃取设备脱脂研磨,得到成品;多肽制备:以得到的大米蛋白成品为原料,对该原料酶解24h,离心分离,喷雾干燥,得大米多肽成品。
本发明制备设备和工艺较为简单,极大提高了大米多肽的收率和含量,满足实际使用要求。
申请人:安徽顺鑫盛源生物食品有限公司
地址:239000 安徽省滁州市琅琊区经济开发区蚌埠路28号
国籍:CN
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米糠与米糠蛋白质的开发与利用
第21卷第3期2002年5月 无锡轻工大学学报Journal of Wuxi U niversity of Light Industry Vol.21 No.3May. 2002 文章编号:1009-038X (2002)03-0312-05 收稿日期:2002-03-25; 修订日期:2002-04-15. 基金项目:国家“十五”科技攻关项目(编号2001BA501B03)资助课题.作者简介:姚惠源(1938-),男,浙江绍兴人,教授,博士生导师.米糠与米糠蛋白质的开发与利用姚惠源1, 周素梅2, 王立1, 陈正行1(1.江南大学食品学院,江苏无锡214036;2.湖南金健米业股份有限公司,湖南常德415000)摘 要:米糠是一种廉价、低利用率但营养丰富的稻米加工副产品.米糠中的蛋白质是一种低过敏性、高生物效价的优质植物蛋白质.从植物原料中提取蛋白质通常使用碱法提取,而酶法提取则能更好地保证米糠蛋白质的营养价值.米糠蛋白质作为一种新型蛋白质资源,可直接用于改善食品的营养和质构,也可用于生物活性肽的生产.关键词:米糠;米糠蛋白质;低过敏性;酶;生物活性肽中图分类号:S 511文献标识码:AExploitation and Utilization of Rice Bran and Rice Bran ProteinYAO Hui 2yuan 1, ZHOU Su 2mei 2, WAN G Li 1, CHEN Zheng 2xing 1(1.School of Food Science and Technology ,S outhern Y angtze University ,Wuxi 214036,China ;2.Hunan Jinjian Cere 2als Industry Co.Ltd ,Changde 415000,China )Abstract :Rice bran is an inexpensive ,underutilized and high nutritional value coproduct of rough rice milling.Rice bran protein (RBP )is a kind of hypoallergenic ,high protein efficiency ratio (PER )veg 2etable protein.The method commonly used for extracting proteins from vegetable materials is alkali extraction ,whereas enzymatic extraction of proteins may ensure higher nutritional value of RBP.As a new protein source ,RBP can be used to improve the nutrition and texture of food ,and to produce bioactive peptides.K ey w ords :rice bran ;rice bran protein (RBP );hypoallergenic ;enzymes ;bioactive peptides 中国是世界上最大的稻米生产国,年产量约为1.85亿吨,米糠(包括皮层和胚芽)作为大米加工的副产品,年产量超过一千万吨,可利用资源相当丰富[1].米糠虽然只占稻米质量的6%~8%,却含有稻米中主要的营养成分(见表1),有“天然营养宝库”之称[2].国内米糠的总产量虽然很大,但由于稻谷加工企业比较分散,生产规模也不大,再加上新鲜米糠稳定性较差,不易贮存和运输,因此难以集中生产.目前,米糠有效利用率尚不足20%,大部分作为饲料,甚至作为废料,资源浪费严重[3].业内人士曾估算,如果国内稻2米加工企业每年能将一半的米糠用于生产米糠油,可得米糠油约80万吨,再将其副产品进一步利用,至少可提高附加值10倍以上,米糠的综合利用是增加稻谷加工企业经济效益的有效手段.米糠深加工也是政府积极鼓励的农产品二次开发项目,2001年被列入国家农产品加工的“十五”科技攻关项目,具体内容包括米糠的稳定化、米糠蛋白质及米糠营养素的开发等.表1 米糠营养成分组成表T ab.1 Composition of rice bran营养成分每百克中含量水分/g 6.00蛋白质/g14.50总碳水化合物/g51.00灰分/g8.00肌醇/g 1.50γ-谷维醇/mg245.15植物甾醇/mg302.00维生素E,生育三烯酚/mg25.61维生素B/mg56.95总膳食纤维/g29.00可溶性膳食纤维/g 4.00总脂肪/g20.50其中不饱和脂肪酸/%83.00热量/kJ 1.381 米糠的综合利用1.1 米糠的稳定化处理米糠在加工和贮藏过程中非常容易发生酸败变质[4],如果不经任何处理,在碾米之后的短短几个小时内,米糠的酸价就会急剧上升.米糠存放的时间越长,温度越高,酸败程度也就越高.变质后的米糠不仅风味劣变,而且其中的营养成分也受到了破坏,并产生对人体和动物有害的物质,不再适合作为食品原料和饲料.如果米糠的酸败问题不能妥善解决,其实用价值就会大大降低.因此,米糠的稳定化是米糠资源开发利用的前提条件.影响米糠品质劣变的因素很多,已有研究表明,米糠酸败的主要原因是由其自身所含的脂肪分解酶和氧化酶造成的.米糠中脂肪酶的活性很高.在完整谷粒中,脂酶位于种皮层,油脂位于糊粉层、亚糊粉层和胚芽中,由于处于不同的部位,它们之间不会起反应.碾米之后,脂肪酶混入米糠中,油脂的水解作用就会迅速发生,产生游离脂肪酸,接着在氧化酶、光、热等因素的共同作用下发生脂肪的酸败.因此,防止米糠酸败最有效的方法就是使脂酶失活.米糠稳定化的方法有很多种,如冷藏法(-16~-18℃)、微波法、辐射法、介电加热法、化学法(抗氧化剂、酸及酶处理)、热处理法(干热、湿热)、挤压法等.从目前的研究结果看,挤压法的效果最好,并适合工业化处理.美国Rice2X公司利用挤压法处理的稳定化米糠,即使在室温下存放,保质期也可一年以上[5].美国另一家Ribus公司则开发了一种非加热灭酶的米糠稳定化专利技术———利用蛋白酶破坏脂酶,由于这种稳定化米糠的热变性程度较低,特别适合进一步深加工.江南大学食品学院在此方面也取得了一定的进展,经过稳定化处理的米糠在一年时间内能保持稳定的酸价[7].1.2 国内外米糠产品的开发从米糠的组成上看(见表1),稳定化米糠可作为食品、保健品、医药以及化工等行业的重要生产原料[6,7].目前对米糠的综合利用最有成效的国家是日本,米糠油已成为日本重要的商品食用油脂,可作为色拉油和油炸专用油;利用米糠中的蛋白质生产功能性多肽[8];对米糠或米糠中的多糖进行发酵或酶解处理,提取有增强免疫功能的活性因子[9];利用米糠生产含有生理活性成分(γ-谷维醇、生育三烯酚等)的米糠发酵制品,如米糠饮料等.此外,米糠蛋白质及其衍生物还可作为化妆品的配料[10],米糠中提取的植酸及其水解产物(磷酸肌醇)可作为化工、医药的重要原料.美国虽不是世界上最主要的稻米生产国,但它却是研究和开发米糠资源最发达的国家之一.美国的Rice2X、稻谷创新公司在米糠稳定化和米糠食品的研究和生产上均处于世界领先水平[11].以全脂米糠或脱脂米糠为原料生产的可溶性米糠营养素、米糠膳食纤维、米糠蛋白质、米糠多糖等产品具有功能因子和保健作用,以它们为原料生产的降血脂、降血糖以及具有明显增强免疫功能的健康食品已经上市,深受消费者的青睐.利普曼米糠营养素的FOB价格(离岸价格)约合人民币23240元/t,相当于中国米糠价格的20多倍.中国虽然是世界上米糠资源最丰富的国家,但对米糠的研究和利用却远远落后于日本和美国.少量被有效利用的米糠主要用于提取米糠油.米糠油中富含不饱和脂肪酸(80%以上)和人体必需的脂肪酸,是一种营养和保健价值都很高的新型食用油脂,也是高血压、心脑血管疾病、神经衰弱患者以及中老年人理想的保健用油[3,6].另外,米糠油具有特殊的谷物香味,烟点高,油烟较少,亦是餐饮业和食品工业的理想用油.除作为食用油外,米糠油还可用于医药、精细化工、日用化工等行业.因此,米糠油产品具有广阔的市场前景,值得大力推广.313第3期姚惠源等:米糠与米糠蛋白质的开发与利用米糠提取油脂后,得到的脱脂米糠(米糠粕),过去主要作为饲料出售.从米糠粕的组成上看,它含有50%以上的膳食纤维、20%左右蛋白质以及10%左右植酸钙,还可以用来开发许多高附加值的产品,如米糠蛋白质、植酸、膳食纤维等.目前国内提取米糠油大多采取的是高温提油或脱溶工艺,米糠粕中的蛋白质会发生严重变性,溶解性大大下降.为了进一步开发脱脂米糠粕中的蛋白质以及减少米糠油中溶剂的残留,国外已改进了米糠油的提取工艺,采用短链烷烃类化合物(丙烷、正丁烷)为溶剂的高压低温浸油技术,把过去单一提取油脂的加工工艺转为蛋白质和油脂提取并重的加工工艺.2 米糠蛋白质的开发与利用2.1 米糠蛋白质开发的意义今后一个相当长的时期内,膳食改进的核心问题是提高蛋白质的数量和质量.国内地少人多,不可能象西方发达国家那样靠发展畜牧业来提供足够的蛋白质资源,因此,质优价廉的植物蛋白质应是开发的重点,尤其是从粮食加工的大宗副产品,如米糠中寻求新的蛋白质资源、增加副产品的附加值将更具有现实意义.尽管米糠中蛋白质质量分数(12%~20%)相对于其它油料种子(如大豆、花生等)较低,但由于稻谷是世界第一大农作物,种植面积广、产量大,因此其蛋白质资源的数量是不容忽视的[12].2.2 米糠蛋白质的组成与营养特点米糠蛋白质中主要清蛋白、球蛋白、谷蛋白以及醇溶蛋白,这4种蛋白质的质量比例大致为37∶36∶22∶5,其中可溶性蛋白质约占70%,与大豆蛋白质接近.米糠蛋白质中必需氨基酸齐全,生物效价较高.将米糠与大米中的蛋白质相比较,前者的氨基酸组成更接近FAO/WHO的推荐模式(见表2),营养价值可与鸡蛋相媲美[11~13].值得一提的是,米糠蛋白质还有一个最大的优点即低过敏性,它是已知谷物中过敏性最低的蛋白质[14].人对大米中的蛋白质有不良反应的非常少见.美国的一项临床调查表明,在700个易敏性人群中,仅有不足1%的人对稻米有过敏反应(症状仅表现在皮肤上).目前还未见儿童对稻米有过敏反应的报道,因此米粉是最常见的婴幼儿辅助食品.从大米或米糠中提取的蛋白质可作为低敏性蛋白质原料用于婴幼儿食品中.从当今食品工业的发展趋势看,植物性来源的蛋白质在膳食补充和食品加工中的地位日益重要.人们为了减少饱和脂肪酸的摄入,对动物性蛋白质不敢过多食用.植物性蛋白质不仅可弥补膳食中蛋白质的不足,还含有一些有生理活性的物质(如大豆中的异黄酮,米糠中的γ-谷维醇),有一定的防治心血管疾病的功能.所以,米糠蛋白质还可以用于中老年人营养强化与作为保健食品的原料.2.3 米糠蛋白质的提取米糠蛋白质的营养价值虽然较高,但在天然状态下,与米糠中植酸、半纤维素等的结合会妨碍它的消化与吸收.天然米糠中蛋白质的PER(蛋白质功效比)为1.6~1.9,消化率为73%,经稀碱液提取的米糠浓缩蛋白质的PER为2.0~2.5[6],与牛奶中的酪蛋白接近(PER为2.5),消化率高达90%,为了提高米糠蛋白质的利用价值,宜将其从天然体系中提取出来.目前世界上仅有少数国家生产大米蛋白质,且主要以米粉或碎米为原料,以米糠为原料的产品很少.美国农业部南部地区研究所正在寻找合适的方法实现米糠蛋白质的工业化生产.米糠蛋白质中因含有较多的二硫键,以及与体系中植酸、半纤维素等聚集作用而不易被普通溶剂,如盐、醇和弱酸等溶解[15].另外,米糠的稳定化处理条件、米糠粕的脱溶方式对米糠蛋白质的溶解性也会产生严重影响.湿热处理下蛋白质非常容易表2 米糠蛋白质、大米蛋白质及鸡蛋蛋白质中必需氨基酸组成T ab.2 N ecessary amino acid composition of rice bran protein and rice protein%蛋白质种类质量分数赖氨酸苏氨酸色氨酸半胱氨酸+蛋氨酸缬氨酸亮氨酸异亮氨酸苯丙氨酸+酪氨酸米糠蛋白质 5.8 3.9 1.6 3.9 5.58.4 4.511.1大米蛋白质 4.0 3.5 1.7 3.9 5.88.2 4.110.3鸡蛋蛋白质 5.6 5.2 1.6 6.3 6.89.3 5.0 5.6 WHO推荐模式 5.5 4.0 1.0>3.5 5.07.0 4.0>6.0 413 无 锡 轻 工 大 学 学 报 第21卷变性,在中性p H值下,氮可溶性指数(NSI)较之未经加热处理的下降80%[17].p H是影响米糠蛋白质溶解性的最重要因素之一[16,17].米糠蛋白质的等电点在p H4~5范围,当p H<4时,米糠蛋白质的溶解度有小幅上升;但在p H>7时,米糠蛋白质的溶解度会显著上升;p H>12时,90%以上的蛋白质会溶出,因此过去米糠蛋白质的提取中常用较高浓度的NaOH溶液.碱法提取虽然简便可行,但是在碱浓度过高的情况下,不仅影响到产品的风味和色泽(提取物的颜色较深),而且蛋白质中的赖氨酸与丙氨酸或胱氨酸还会发生缩合反应,生成有毒的物质(对肾脏有害),丧失食用价值[18].目前,植物蛋白质的生产工艺中一般要求在高温条件下(>50℃),避免使用过高的碱浓度(p H<9.5).NaCl浓度对米糠蛋白质的溶解度也有一定影响[12],在较低浓度下(0.1mol/L)有促进米糠蛋白质溶解的作用;而在较高浓度下(1.0mol/L)又会降低蛋白质的溶解性. CaCl2对蛋白质的沉淀程度没有影响.六偏磷酸盐可使米糠蛋白质的提取率稍有提高.二硫键解聚试剂Na2SO3和半胱氨酸对米糠蛋白质提取率的增加有明显作用[17,19].有人曾研究物理处理对米糠蛋白质提取率的影响,结果表明米糠被磨细后,提取液中蛋白质的含量会略微增加,均质后还会进一步增加,所以利用物理方法来增进米糠蛋白的提取率也是可行的[16].作为食品加工助剂的酶,因其作用条件温和,在加工过程中不会产生有害物质.Hamada利用各种酶制剂(蛋白酶、糖酶、植酸酶等)对米糠蛋白质的提取进行了深入的研究[15,20~22],研究显示:蛋白酶是提高米糠蛋白质提取率的有效手段.在p H= 9,45℃作用条件下,水解度(DH)为10%时,米糠蛋白质的提取率达到92%,比对照组增加了30%.在Na2SO3或SDS存在下,DH为2%时,蛋白质的提取率也会从74%增至80%以上.经过蛋白酶作用的米糠蛋白质,其功能性质也发生了一些有利的变化,如溶解性显著增加,乳化活性和乳化稳定性均有提高,可以在中等酸性的体系中使用等.利用风味酶Flavozyme则可解决酶解产品的苦味问题.利用现代分级技术(超滤、HPLC)还可以得到一些新的高附加值产品,如谷氨酸类的鲜味物质.超滤技术不仅有很好的脱盐和纯化效果,还能除去蛋白质中的植酸和磷酸肌醇,在透过液中可回收这些功能性物质.另有研究表明,木聚糖酶和植酸酶也能提高米糠蛋白质的得率,在两者联合作用下,米糠蛋白质的得率可从34%上升至75%[23].2.4 米糠蛋白质的应用及新产品开发米糠蛋白质及其系列水解产物,可以用在很多食品中,如焙烤制品、咖啡伴侣、搅打奶油、糖果、填充料、强化饮料、汤料以及其它调味品.米糠蛋白质不仅可作为营养强化剂,还会带来一些功能性质,例如结合水或脂肪的能力,乳化性、发泡性、胶凝性等.具体应用如:用于液体或半固体物料中的稳定化和增稠作用;用在蛋糕糊和糖霜中的发泡作用;用在肉制品中的乳化、增稠及粘结作用[24].作为蛋白质类添加剂,米糠蛋白质的优势还在于它的价格较低,将它添加到肉、乳制品中可降低产品的成本.日本还利用米糠蛋白质的衍生物(乙酰化多肽钾盐)作为化妆品的配料,它有很好的表面活性,且对皮肤的刺激性小,对毛发的再生和亮泽有较好效果[10].实际应用时由于植物性蛋白质的功能性质较差,需要进行改性处理.常用的改性方法有化学、物理以及酶处理.出于安全性考虑,常用后两种方法[25].在酶处理中,蛋白酶最常用,蛋白酶有内切酶和外切酶,通过打断肽键,生成相对分子质量较小的蛋白质或肽类,将可能改善蛋白质的溶解性、起泡性等功能性质.另外,控制蛋白酶的水解进程,制备具有生理活性的功能肽,是目前国内外食品、医药领域研究的热点.国内外已有利用酪蛋白、大豆蛋白、玉米醇溶蛋白等原料生产具有促进钙吸收,降低血压、以及增强免疫作用的功能肽.日本有研究报道,以大米中的清蛋白为原料,通过酶解作用生成有增强免疫功能的活性肽(八肽).已知米糠中清蛋白的含量是大米中的6~7倍,若能利用米糠中的清蛋白开发活性肽,从理论上讲则更为经济可行.此外,米糠蛋白质中谷氨酰胺和天门冬酰胺的含量较高,通过蛋白酶的水解作用和脱酰胺作用,可生产谷氨酸类的风味增强剂.参考文献:[1]马宝歧.农副产品加工指南[M].北京:中国商业出版社,1993.513第3期姚惠源等:米糠与米糠蛋白质的开发与利用613 无 锡 轻 工 大 学 学 报 第21卷[2]顾华孝.米糠的食用性和在保健功能食品上的应用[J].粮食与饲料工业,2000(5):40-48.[3]陈正行.米糠:一种潜在的健康食品优质原料[J].粮食与饲料工业,1999(10):20-25.[4]佘纲哲.稻米化学加工贮藏[M].北京:化学工业出版社,1994.[5]朱文华.米糠挤压稳定的研究[D].无锡:无锡轻工大学,2001.[6]SLAUDERS R M.The Properties of Rice Bran as a Food Stuff[J].C ereal Foods World,1990,35(7):632-636.[7]余以刚.三磷酸肌醇的研制[D].无锡:无锡轻工大学,2000.[8]Y OSHIO K A M.Production of peptide from rice bran[P].Japan Patent:5227983,1993209207.[9]GHON EUM M H.Immunopotentiator and method of manufacturing the same[P].United States Patent:5,560,914,1996210201.[10]Y OSHIO K A punding agent for cosmetics[P].Japan Patent:6122611,1994205206.[11]DONALD E P.Rice:not just for throwing[J].Food T ech,2001,55(2):53-58.[12]JAMUNA Prakash.Rice bran proteins:properties and food uses[J].C riti R eview s in Food Sci and Nutri,1996,36(6):537-552.[13]李正明,王兰君.植物蛋白生产工艺与配方[M].北京:中国轻工业出版社,1998.[14]HELM R M,BUR KS A W.Hypoallergenicity of Rice Bran[J].C ereal Foods World,1996,41(11):839-843.[15]HAMADA J S.Characterization of protein fractions of rice bran to device effective methods of protein solubilization[J].C erealChem,1997,74(5):662-668.[16]CLORIA B C,LOURDES J C.Studies on the extraction and composition of rice proteins[J].C ereal Chem,1966,43(2):145-155.[17]CHAMPA GN E E T,RAO R M.S olubility behaviors of the minerals,proteins,and phytic acid in rice bran with time,temper2ature,and p H[J].C ereal Chem,1985,62(3):218-222.[18]WOODARD J C.Toxicity of alkali2treated soy protein in rats[J].J Nutri,1973,103:569-574.[19]HAMADA J e of proteases to enhance solubilization of rice bran proteins[J].J food school Biochem,1999,23:307-321.[20]HAMADA J S.Preparative separation of value2added peptides from rice bran proteins by HPLC[J].J Chrom atogr A,1998,827:319-327.[21]HAMADA J S.Ultrafiltration of partially hydrolyzed rice bran protein to recover value2added products[J].J AOCS,2000,77(7):779-784.[22]HAMADA J S.Characterization and functional properties of rice bran proteins modified by commerical exoproteases and endo2proteases[J].J Food Sci,2000,65(2):305-310.[23]WAN G M,HETTIARACHCHY N S.Preparation and functional properties of rice bran protein isolate[J].J Agric FoodChem,1999,47(2):411-416.[24]GIESE James.Proteins as ingredients:types,functions,applications[J].Food T ech,1994,10:50-60.[25]WILL IAN J L.Enzymatic production of protein hydrolysates for food use[J].Food T ech,1994,10:68-71.(责任编辑:朱明,秦和平)更正 本刊2002年第1期“嗜水性气单孢菌利用豆油生产32羟基丁酸和3羟基己酸共聚物”一文的作者简介有误,正确的应是作者简介:张瑾(1976-),男,辽宁鞍山人,理学硕士.。
米糠米胚碎米合理利用
米糠米胚碎米合理利用
米糠是研究开发米糠油、米糠保健食品及多种生物活性物质的宝贵资源,对现代文明病的预防和治疗具有重要作用。
米胚可开发利用的产品有:胚芽米、大米胚芽油、大米胚芽油中提取维生素E、作为食品基料和添加剂(即面包类、米糕类、饮料类及糖果类)、富含γ-氨基丁酸的米胚芽、具有抑制脂肪酶活性功能的米胚芽水溶性提取物、乳酸菌发酵的米胚芽食品等。
碎米通常用作饲料,其经济价值比白米低1/3~1/2。
若碎米综合利用加工成其他产品,则可大大提高其经济价值。
碎米综合利用的传统产品主要是酒、醋和饴糖。
近20年,我国粮食工业工作者在碎米的综合利用方面做出了大量的研究开发工作,推出了一批新产品。
碎米综合利用途径主要是两方面:一是开发利用碎米中含量较高的淀粉,借助酶制剂,葡萄糖异构、发酵等方法可生产多种产品。
目前,我国利用碎米淀粉生产的新产品主要有果葡萄糖浆、麦芽糖醇、麦芽糊精粉、山梨醇、液体葡萄糖、饮料等;二是利用碎米中的蛋白质,将碎米中蛋白质含量提高后制得高蛋白米粉,可作为添加剂,初生婴儿、老年人、病人所需的高蛋白食品。
碎米淀粉利用后的米渣含有较多的蛋白质,可用来生产酱油、发泡粉、蛋白胨、蛋白饲料、酵母培养基等多种产品。
碎米综合利用途径广,其产品除了上面介绍的两大类产品,还可以生产果酱、红曲色素等。
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米渣和米糠蛋白的开发利用李绮丽.吴卫国(湖南农业大学食品科技学院。
长沙410128)摘要:大米深加工副产物中,米渣和米糠的量最大,可利用价值最高。
因其含有丰富的蛋白质而具有很大潜在的经济价值。
利用现代科技手段对其进行开发和合理利用既可减少浪费叉可创造更多价值.为农业经济发展带来新的增长点。
对米渣和米糠蛋白营养成分、提取方法、蛋白改性、开发利用进行综述,对从事此项工作人员具有很好的参考意义。
关键词:营养价值;提取;改性;开发利用中图分类号:偈210.9文献标志码:A文章编号:10017—6395(2009)06—0039—04世界稻谷生产和消费的主要地区在亚洲.而中国是稻谷生产大国。
2009年稻谷的产量预计超过上年的1.9亿t。
在大力发展稻谷种植业的同时,稻谷深加工与综合利用也越来越受到国内外生产厂家的重视。
大米加工过程中整米约55%。
碎米15%,米糠10%、谷壳20%,而大米深加工又会产生大量的副产物如碎米、米胚、稻壳、米糠、米渣等。
在味精及葡萄糖生产过程中.每吨大米通过糖化后约有0.5t湿米渣,这些副产物不是以低廉的价格出售.就是用于动物饲料,而对其做进一步开发利用的很少。
事实上,大米深加工的副产物中含有丰富的蛋白质资源,营养价值不可小视,若利用现代科技手段对大米深加工副产物进行开发和合理利用.既可以减少资源浪费,又可以创造更多价值.为农业经济的发展带来新的增长点。
在大米深加工副产物中。
以米渣和米糠可利用价值最高。
1米渣和米糠蛋白的成分及营养价值米渣是以大米为原料的味精厂、葡萄糖厂、酒厂、麦芽糊精厂等在利用完大米淀粉之后的副产物。
经分析,米渣中主要含有的成分是蛋白质和碳水化合物,其中蛋白质含量很高.远大于大米甚至大豆中的蛋白质含量,是良好的蛋白质资源。
米渣中的蛋白质主要是胚乳蛋白,由清蛋白(4%一9%)、盐溶性球蛋白(10%一11%)、醇溶性谷蛋白(3%)和碱溶性谷蛋白(66%~78%)组成l”。
米糠是大米加工的副产品。
是糙米碾白过程中被碾下的皮层及少量米胚和碎米的混合物。
通常米糠的主要成分为油脂14%。
24%、蛋白质12%,18%、收稿日期:2009一09—21作者简介:李绮丽(1986一).女,在读研览生.专业方向为食品科学。
通讯作者:昊卫固,男,教授,从事食品科学研究工作。
无氮浸出物33%一53%、水分7%~14%、灰分8%一12%。
米糠不仅蛋白质含量丰富,而且其蛋白质的质量和营养价值可与大豆蛋白相媲美。
米糠中的必需氨基酸构成与FA0厢HO的蛋白质氨基酸构成的理想模式基本一致,更重要的是米糠中还含有一般食物罕见的长寿因子谷胱甘肽。
在人体内,谷胱甘肽通过谷胱甘肽过氧化酶的催化.可与过氧化物发生反应,还原过氧化物,避免它对人体造成危害,具有保护大脑功能及有助于体质健康作用。
谷胱甘肽在体内还有传递氨基酸的作用田。
2米渣和米糠蛋白的提取米渣中主要的蛋白质成分是水不溶性谷蛋白,传统的提取方法是采用碱溶酸沉提取法。
称取一定量的大米渣,加人一定比例的水。
搅拌均匀;加入一定的碱溶液调节溶液的pH值,控制一定的温度缓慢搅拌,使蛋白质在碱性状态下溶解;离心分离,去渣,取蛋白液.加入一定浓度的盐酸调节蛋白液至等电点,静置沉淀;蛋白质沉淀完全后离心分离,干燥,即得产品。
桂向东等唧对大米的副产品糟渣中的食用蛋白进行了碱法提取,通过正交实验,得出碱提的最佳条件为碱浓度为0.5m肌,温度为50℃,时间为4h。
固液比为l:12。
在此条件下蛋白质的得率为69.27%,产品的蛋白质含量为67.9%。
碱溶酸沉法在植物蛋白的提取中已有较长的历史,如在大豆蛋白等的提取中有良好的效果。
但是大米在深加工过程中,蛋白质在高温下产生了一定程度的变性.导致米渣中蛋白质在碱性条件下溶解性较差,影响了蛋白质的提取。
由于碱法提取米渣蛋白有诸多弊端,故此法的应用越来越少f4一。
有研究人员采用碱酶两步法提取蛋白质,即先万方数据用碱溶法提取部分蛋白质,然后采用碱性蛋白酶对残渣轻微水解,以提高蛋白质溶解性.进行蛋白质二次提取。
王亚林等【司采用此法,在碱提条件为pH值12,时间2h,温度40℃,料液比l:12时。
米渣蛋白质的提取率可达49.9%。
碱提后残渣仍含有25%~35%的蛋白质,经碱性蛋白酶水解进行二次提取,二次提取率可达28.9%。
碱酶法用于提取以米粉为原料的大米蛋白有一定的优越性.但对于米渣蛋白的提取效果并不是最好的。
酶法反应温和.对营养成分的破坏少.是目前植物蛋白工业的发展方向。
对于米渣和米糠蛋白的提取都适用。
利用酶法提取蛋白质有两种思路:①通过蛋白酶的水解,使蛋白质的溶解性提高,从而达到与米渣或米糠中其他成分分离的目的;②除杂法,即通过非蛋白酶水解掉米渣或米糠中的非蛋白成分.水洗离心后可得到纯度较高的米渣或米糠蛋白。
蛋白酶法所使用的蛋白酶包括中性蛋白酶、碱性蛋白酶、酸性蛋白酶、风味酶、复合蛋白酶等。
以米渣为对象,王威等同采用中性蛋白酶、碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶3种商业蛋白酶对米渣的大米蛋白进行提取,通过对比发现中性蛋白酶的提取效率最高,碱性蛋白酶次之,木瓜蛋白酶的提取率最低。
中性蛋白酶在提取条件为50qC、pH值7.6。
7.8、加酶量为1%、料液比1:10、提取时间4h时.蛋白提取率最佳,可达到52%。
米糠中的蛋白质镶嵌在细胞壁上,与细胞中的其它物质相结合,蛋白酶水解蛋白的同时也会将与蛋白质相连的其它物质水解掉,从而提高蛋白质的收率。
以脱脂米糠为对象,李喜红等㈣比较了中性蛋白酶、碱性蛋白酶、酸性蛋白酶3种蛋白酶对蛋白质的提取效果,发现碱性蛋白酶的提取效果最好。
如果将糖酶如戊聚糖复合酶与碱性蛋白酶配合使用,脱脂米糠中蛋白质的提取率可达到91.6%。
味精厂、葡萄糖厂等所使用的大米原料品质级别较低.米渣中含有一定的纤维质成分,且这些成分难溶于水,纤维素酶可以把大米渣中的粗纤维成分酶解为水溶性物质,从上清液中除去。
王亚林等唧利用纤维素酶解法提高了米渣提取蛋白质的提取率。
米糠中纤维素,半纤维素等的含量比米渣更高,它们与蛋白质之间可能存在物理包埋或化学键的结合。
因此提取难度更大。
王雪飞等【lo|利用纤维素酶、Vis—cozyme、复合酶(粉剂)、复合酶(水剂)4种酶提取米糠蛋白,由于米糠细胞壁中果胶含量较少.而主要成分为纤维素及多糖,因此纤维素酶提取的蛋白收率最高。
3米渣和米糠蛋白的改性功能性质是决定食品蛋白质利用价值大小的关键因素。
大米蛋白由于谷蛋白存在。
导致其溶解性很低,继而影响了其乳化性、乳化稳定性、起泡性、起泡稳定性及持水、持油等特性,限制了大米蛋白在食品生产上的广泛应用。
现代食品蛋白质化学的研究已充分证明.改性可有效提高蛋白质的功能性质.因此。
对以溶解性为代表的各种重要的功能性质进行改性是开发利用大米蛋白质的关键技术。
然而由于大米蛋白产量较低,且有高度的不溶性。
使得研究者对其望而却步。
所以大米蛋白改性的研究目前还处于起步阶段。
常用的蛋白质改性技术有物理改性、化学改性、酶改性等。
大米蛋白运用物理改性的并不多,但也有所研究,奚海燕等【ll】在400MPa超高压辅助下,使蛋自质提取率由70%提高到了78.72%。
化学改性就是指用化学试剂使蛋白质分子中的氨基酸残基的侧链基团或多肽链发生断裂、聚合或引人新的基团,导致蛋白质分子空间结构、蛋白质的理化性质和功能性发生改变。
化学改性方法包括酰化、脱酰胺、磷酸化、糖基化(即美拉德反应)、共价交联、水解及氧化等。
目前对于化学改性方法研究得比较透彻的属大豆蛋白。
而对于大米蛋白的化学改性基本上都还只是采用脱酰胺的方法。
脱酰胺包括酸法、碱法、磷酸盐和碳酸盐等其它阴离子对蛋白质的脱酰胺改性。
虽然在一定温度范同内碱法脱酰胺较酸法快,但由于碱法脱氨破坏半胱氨酸,形成赖氨酰丙氨酸.降低蛋白质的营养价值.故食品工业中较少采用。
酸法脱酰胺在大米蛋白质改性中较为常用。
郑建冰等”2l对大米蛋白酸化脱酰胺的工艺进行了研究,得出在大米蛋白溶液质量浓度25g,L,加入的盐酸浓度0.19mol几,反应时间为3.18h。
反应温度92℃时,脱酰胺度为48.9%,并且改性后的大米蛋白溶解性、乳化性和起泡性均有提高。
酶法改性是利用蛋白酶在温和的条件下催化水解蛋白质达到蛋白质改性的目的。
酶法改性具有条件温和.专一性强,无副产物产生等优点。
故大米蛋白的改性也常采用酶法。
常用的酶主要有木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、碱性蛋白酶、胰蛋白酶等。
黄正虹等1131通过5种商品蛋白酶对大米蛋白改性后功能特性的对比,最终采用碱性蛋白酶(Alcalase)作为最终水解大米分离蛋白的酶制剂。
在E/S为0.0120,控制水解度为4%,水解时间10h左右,水解温度50℃时.可制备出高溶解性、高乳化性、高持水性的大米蛋白水万方数据!塑生笙兰堂笙鱼塑苎全苎兰:纠解物。
或氨基酸,便可制成营养价值极高的氨基酸营养液,4米渣和米糠蛋白的开发利用4.1活性肽的开发生物活性肽来源,可分为天然存在活性肽和蛋白质水解活性肽。
由于天然存在的生物体内活性肽含量很低,提取困难,不能满足大量生产所需。
故蛋白质酶水解生产活性肽已成为当前热门课题。
活性肽都以非活性状态存在于蛋白质长链中。
当采用适当的方法水解这些低肽时,其活性就释放出来。
许多活性肽具有原蛋白质或其组成氨基酸所没有的功能.它们与机体的各种功能调节、疾病的发生以及免疫、内分泌、衰老、代谢等关系密切。
在人类的生命活动中起着非常重要的作用。
米渣中蛋白质的含量很高,且富含疏水性氨基酸,因此是生产功能性活性肽的理想原料。
陶兴无114时米渣蛋白生产大米肽进行了研究,在适宜的酶水解条件下可溶性肽含量可达37%以上:顿新鹏等旧也研究了用5种蛋白水解酶水解米渣蛋白生产大米小分子肽。
采用体外酶解法和发酵法可生产米糠蛋白降血压肽.通过抑制血管紧张素转化酶的活性,使血压下降,达到治疗高血压的目的。
这种来源于食品蛋白质的降血压肽,安全性极高.无毒副作用。
是高血压患者的一剂良药。
4.2食品添加剂经过改性的大米蛋白.其功能特性如溶解性、发泡性、乳化性等都得到了改善,若添入食品中既能增加营养价值.又能使食品的物化性能提高。
因此在食品加工中作为添加剂应用十分普遍。
日本曾研制出一种米糠面包,即把米糠添加入小麦面粉中,再与发酵粉或酵母菌混捏,加入鸡蛋、蜂蜜、牛乳等,经充分搅拌后烘烤成米糠面包。
这种米糠面包有利于人体内毒素的排泄.促进新陈代谢。
用米糠蛋白制成的蛋白发泡粉。
可代替鸡蛋白用于低脂肪搅打产品,如在蛋糕糊和糖霜中可发挥良好的发泡作用。
日本化妆品行业利用米糠蛋白的衍生物(乙酰化多肽钾盐)作为化妆品的配料,它有很好的表面活性,且对皮肤的刺激性小,对毛发的再生和亮泽有明著效果。
另外,米糠蛋白由于含有丰富的谷氨酰胺和天门冬酰胺,通过蛋白酶的水解作用和脱酰胺作用,可生产出谷氨酸类的风味增强剂,从而有望取代味精,避免因谷氨酸及其钠盐的过量使用产生的毒副作用。