技术领域
本发明涉及生物发酵技术领域，尤其是涉及一种采用发酵、微射流分离技术从脱脂米糠中制备米糠蛋白多肽的方法。
背景技术
我国每年稻谷总产量在2亿吨左右，在加工过程中会产生1000多万吨的副产物米糠。米糠的营养丰富，其中蛋白质含量在12-18％。米糠蛋白是公认优质植物蛋白质,其必需氨基酸组成平衡合理,接近FAO/WHO推荐模式；其中赖氨酸含量较高,为其它植物蛋白无法比拟,米糠蛋白生物效价很高,其营养价值可与鸡蛋、牛乳相媲美,消化率可达90％以上；且米糠蛋白是低过敏性蛋白,不会产生过敏反应,因此,米糠蛋白非常适合作为婴幼儿和特殊人群营养食品。米糠蛋白质必需氨基酸齐全,与大米蛋白质相比,其氨基酸组成更接近FAO/WHO推荐模式，营养价值可与鸡蛋蛋白相媲美。
脱脂米糠是利用米糠生产米糠油的副产品，脱脂过程使米糠中的脂肪酶失去活性，除去了米糠中的真菌、细菌等不良物质，保留了米糠的天然营养成分。目前国内大部分脱脂米糠只作为饲料原料使用，附加值较低，其中的蛋白质成分未能得到再加工和综合利用。
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组成，米糠蛋白因自身含有较多的二硫键，影响了在水溶液中的溶解性，属于溶解性较低的蛋白质。目前对蛋白质的增溶改性的方法有超声、高压、酰化和酶修饰等，但仅对米糠蛋白而言，超声和高压对米糠蛋白溶解性的影响有限，酰化属于化学改性，增加了米糠蛋白食用安全的不确定性。非蛋白酶类对米糠蛋白的酶解作用，对蛋白的溶解性影响较小；而蛋白类酶，会增加蛋白的苦味，大大影响了米糠蛋白的口感与可食用性。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种利用发酵法从脱脂米糠中制备米糠蛋白多肽的方法。本发明方法利用价格低廉的脱脂米糠为原料，制备得到的米糠蛋白多肽无苦味，溶解性高，可以作为一种优良的食品级植物蛋白多肽供人食用。
本发明的技术方案如下：
一种利用发酵法从脱脂米糠中制备米糠蛋白多肽的方法，该方法包括如下步骤：
(1)在脱脂米糠中加1～5倍水调浆并经过灭菌后，送入带有机械搅拌的通风发酵罐中，接入料液的0.5～10％酵母菌，发酵5～24h，发酵结束，得到发酵浆；
(2)将步骤(1)所得发酵浆利用离心机进行分离，离心力为(2500-3000)×g，得到上清液和沉淀；
(3)将步骤(2)制得的沉淀送入调浆罐，加1～3倍水调浆，加碱液调节pH至8.0～13.0，加热至40～50℃，经过微射流，破坏蛋白与纤维结合的结构，制得反应液；
(4)将步骤(3)制得的反应液离心分离，离心力为(2500-3000)×g，得到上清液；
(5)将步骤(4)制得的上清液送入调浆罐，加1～3倍水调浆，加酸液调节pH至4.0～4.8，在40～45℃，搅拌速度50-70r/min，反应20～60min；
(6)将经过步骤(5)处理的反应液离心分离，离心力为(2500-3000)×g，得到米糠蛋白。
(7)将步骤(6)制得的米糠蛋白送入调浆罐，加1～3倍水调浆，在搅拌速度为50～70r/min，温度为30～35℃的条件下水洗10～30min，利用离心机分离，离心力为(2500-3000)×g，得到米糠蛋白。
(8)将步骤(7)制得的米糠蛋白送入调浆罐，加1～3倍水调浆，加酸液调节pH为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。
步骤(1)中所述酵母菌由根霉菌替代，添加量为料液的0.1～3％。
步骤(1)中所述酵母菌由酵母菌与根霉菌的混合物替代，添加量分别为料液的0.5％～10％、0.1～3％。
步骤(2)中所述上清液为脱脂米糠中淀粉发酵后的降解物及其他可溶性物质；所述沉淀为米糠蛋白与纤维。
步骤(3)中所述微射流的流量为5～30kg/min，压力为10～40Mpa，料液的最终粒径在25～75μm。
步骤(8)所述酸性蛋白酶用量为料液的0.5～1‰。
步骤(8)所述酸性蛋白酶为酵母产酸性蛋白酶、曲霉产酸性蛋白酶、黑曲霉酸性蛋白酶中的一种或多种。
本发明有益的技术效果在于：
本发明以酵母菌发酵脱脂米糠，酵母菌降解淀粉与糖类的同时，使得脱脂米糠中的蛋白与纤维素结构松散。以微射流的高速剪切作用进一步促进米糠蛋白与其他非蛋白组分的解离，通过碱溶酸沉分离得到米糠蛋白。以酸性蛋白酶酶解米糠蛋白，得到没有苦味、口感良好、溶解性高的米糠蛋白多肽。
本发明采用酵母菌或者霉菌，进行分解淀粉糖类，同时这两类微生物分泌一些酶类物质，主要是蛋白酶，对蛋白有一定的松散结构的作用，然后进一步用酸性蛋白酶进行酶解，促进高品质蛋白多肽的生成，发酵过程与酶解过程前后两者的作用相辅相成，相互促进，又统一协调，使得最后得到高品质的多肽。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行具体描述。
实施例1
一种利用发酵法从脱脂米糠中制备米糠蛋白多肽的方法，具体步骤如下：
(1)将脱脂米糠加1.5倍水调浆并进过灭菌后，送入带有机械搅拌的通风发酵罐中，接入占料液9％的酵母菌，发酵24h，发酵结束，得到发酵浆；
(2)将步骤(1)所得发酵浆利用离心机进行分离，离心力为3000×g，得到上清液和沉淀，上清液为淀粉发酵后的降解物及其他可溶性物质，沉淀为米糠蛋白与纤维；
(3)将步骤(2)制得的沉淀送入调浆罐，加1倍水调浆，加碱液调节pH至13.0，料液换热至50℃，经过微射流(流量5kg/min、压力12Mpa)，破坏蛋白与纤维结合的结构，制得反应液(粒径71μm)；
(4)利用离心机对步骤(3)制得的反应液进行分离，离心力为3000×g，得到上清液为溶解并分离的米糠蛋白；
(5)将步骤(4)制得的上清液送入调浆罐，加1倍水调浆，加酸液调节pH至4.7，在45℃，搅拌速度70r/min的条件下反应20min；
(6)将经过步骤(5)处理的反应液离心分离，离心力为3000×g，得到米糠蛋白；
(7)将步骤(6)制得的米糠蛋白送入调浆罐，加1倍水调浆，在温度35℃，搅拌速度70r/min的条件下水洗10min，利用离心机分离，离心力为3000×g，得到米糠蛋白；
(8)将步骤(7)制得的米糠蛋白送入调浆罐，加1倍水调浆，加酸液调节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。
实施例2
一种利用发酵法从脱脂米糠中制备米糠蛋白多肽的方法，具体步骤如下：
(1)将脱脂米糠加3倍水调浆并进过灭菌后，送入带有机械搅拌的通风发酵罐中，接入占料液1％的根霉菌，发酵12h，发酵结束，得到发酵浆；
(2)将步骤(1)所得发酵浆利用离心机进行分离，离心力为2800×g，得到上清液和沉淀，上清液为淀粉发酵后的降解物及其他可溶性物质，沉淀为米糠蛋白与纤维；
(3)将步骤(2)制得的沉淀送入调浆罐，加2倍水调浆，加碱液调节pH至11.0，料液换热至45℃，经过微射流(流量15kg/min、压力25Mpa)，破坏蛋白与纤维结合的结构，制得反应液(粒径45μm)；
(4)利用离心机对步骤(3)制得的反应液进行分离，离心力为2800×g，得到上清液为溶解并分离的米糠蛋白；
(5)将步骤(4)制得的上清液送入调浆罐，加1倍水调浆，加酸液调节pH至4.4，在42℃，搅拌速度60r/min的条件下反应30min；
(6)将经过步骤(5)处理的反应液离心分离，离心力为2800×g，得到米糠蛋白；
(7)将步骤(6)制得的米糠蛋白送入调浆罐，加2倍水调浆，在温度33℃，搅拌速度60r/min的条件下水洗20min，利用离心机分离，离心力为2800×g，得到米糠蛋白；
(8)将步骤(7)制得的米糠蛋白送入调浆罐，加2倍水调浆，加酸液调节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。
实施例3
一种利用发酵法从脱脂米糠中制备米糠蛋白多肽的方法，具体步骤如下：
(1)将脱脂米糠加5倍水调浆并进过灭菌后，送入带有机械搅拌的通风发酵罐中，接入占料液1％的酵母菌和3％的根霉菌，发酵6h，发酵结束，得到发酵浆；
(2)将步骤(1)所得发酵浆利用离心机进行分离，离心力为2500×g，得到上清液和沉淀，上清液为淀粉发酵后的降解物及其他可溶性物质，沉淀为米糠蛋白与纤维；
(3)将步骤(2)制得的沉淀送入调浆罐，加3倍水调浆，加碱液调节pH至8.5，料液换热至40℃，经过微射流(流量30kg/min、压力40Mpa)，破坏蛋白与纤维结合的结构，制得反应液(粒径75μm)；
(4)利用离心机对步骤(3)制得的反应液进行分离，离心力为2500×g，得到上清液为溶解并分离的米糠蛋白；
(5)将步骤(4)制得的上清液送入调浆罐，加3倍水调浆，加酸液调节pH至4.0，在40℃，搅拌速度50r/min的条件下反应20min；
(6)将经过步骤(5)处理的反应液离心分离，离心力为2500×g，得到米糠蛋白；
(7)将步骤(6)制得的米糠蛋白送入调浆罐，加3倍水调浆，在温度30℃，搅拌速度50r/min的条件下水洗10min，利用离心机分离，离心力为2500×g，得到米糠蛋白；
(8)将步骤(7)制得的米糠蛋白送入调浆罐，加3倍水调浆，加酸液调节pH至4.0～4.1，加入0.7‰酸性蛋白酶(斋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。对最终产品口味及蛋白含量进行检测，测试结果如表1所示。
表1
注：感官品质的分数越高，代表味道越好，即口感细腻，没有苦味，没有鲜味，没有咸味。
由表1可以看出，与某品牌的米糠蛋白多肽相比，三个实施例制备的豌豆蛋白粉，品质均比对照品高，基本无苦味，溶解性高，无鲜味，无咸味，蛋白含量超过80％。尤其是实施例三制备得到的米糠蛋白多肽，口感最好，蛋白含量最高，溶解性高，无鲜味，无咸味，口感细腻，评价结果较好。本发明方法能够制备出口感良好，质量优良的米糠蛋白多肽。