一种利用米糠同步制备米糠油和高纯度活性肽的方法

技术领域

本发明属于农产品深加工技术领域，涉及一种利用米糠同步制备米糠油和高纯度活性肽的方法。

背景技术

米糠是稻谷加工的主要副产品，是糙米加工成精米（白米）过程中碾下的皮层以及少量米胚和碎米的混合物。米糠主要由稻谷的果皮、种皮、外胚乳、糊粉层、胚等成分形成，一般来说，米糠中平均含蛋白质15%、脂肪16-22%、糖3-8%、水分10%、热量约125KJ/g。由于米糠的再加工难度较大、成本较高，因而，米糠目前大多作为饲料使用。

米糠脂肪含量较高。米糠经压榨或浸出制取的米糠油，富含油酸、亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸，含有丰富的维生素E、甾醇、谷维素等生物活性物质，具有清除血液中的胆固醇、降低血脂、促进人体生长发育等作用，具有优良的保健功效和一定的药用价值。

米糠蛋白质含量比普通精米高于1倍以上，是一种极具开发潜力的蛋白质资源。近年来，随着研究的深入，发现米糠蛋白制备的多肽，具有抗氧化、降血压血脂、免疫调节等多种生物活性功能。米糠肽被认为是一种非常有前途的功能活性肽。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用米糠同步制备米糠油和高纯度活性肽的方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种利用米糠同步制备米糠油和高纯度活性肽的方法，包括下列步骤：

步骤1：对米糠进行筛选除去碎米杂质，得到除杂米糠；

步骤2：采用气流式超微粉碎机将除杂米糠粉碎至细度300目以上，得到超微米糠粉；

步骤3：将超微米糠粉放入二氧化碳超临界萃取设备的萃取釜中，进行萃取操作，分别收集萃取产物和萃取残留物，萃取产物即为米糠油；

步骤4：将萃取残留物和纯化水按质量比1:5-10混合，然后将混合物料放入浸提罐中，以搅拌转速60-120r/min进行搅拌4-6h；在浸提过程中，每间隔10-15min，启动超声波处理一次，超声波频率25-35 KHz、功率密度0.25-0.50W/cm

步骤5：向米糠蛋白提取液中添加碱性蛋白酶，保持溶液pH7.0-8.0、温度55±2℃，酶解3-4h；然后再添加风味蛋白酶，保持溶液pH7.0-8.0、温度55±2℃，酶解3-4h；

步骤6：将步骤5得到的酶解液放入高压脉冲电场处理设备中，电场强度17.5-22.0kV/cm、脉冲频率1500 Hz、处理时间为5-10min，得到灭酶后的复合蛋白酶解液；

步骤7：将灭酶后的复合蛋白酶解液降温至常温，采用膜孔径50-75nm、操作压力差500-1000kPa的超滤膜过滤，收集滤液，得到酶解超滤液，然后浓缩至原体积的8-12%，得到酶解浓缩液；

步骤8：将酶解浓缩液置于冷冻干燥设备中，在温度-50~-35℃、真空表压-0.095~-0.100MPa条件下，冷冻干燥至物料含水量低于5-8%，得到活性肽。

优选的技术方案为：所述萃取操作包括将超微米糠粉置于超临界萃取设备的萃取釜中，进行连续3次萃取操作，获取萃取产物；第一次萃取的工艺参数为：萃取压力25-30Mpa、萃取温度38.0±0.5℃、萃取时间15-30min；第二次萃取的工艺参数为：萃取压力25-30Mpa、萃取温度43.0±0.5℃、萃取时间15-30min；第三次萃取的工艺参数为：萃取压力30-35Mpa、萃取温度43.0±0.5℃、萃取时间15-30min。

优选的技术方案为：所述碱性蛋白酶的酶活力为10-20万U，添加量为米糠蛋白提取液质量的0.25-0.50%；所述风味蛋白酶的酶活力为10-20万U，添加量为米糠蛋白提取液质量的0.25-0.50%。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：

1、本发明采用气流粉碎破壁处理米糠，有利于后续米糠油、活性肽的制备效果和效率。

2、本发明先通过超临界二氧化碳萃取出米糠中的油脂，然后对米糠蛋白进行提取与酶解，既有效提取了油脂，有减少了油脂和油溶性物质对蛋白提取与酶解的影响。

3、本发明采用超微粉碎破壁结合超临界萃取方法提取米糠油，米糠油的提取率较高，无浸提溶剂残留。

4、本发明采用复合蛋白酶解、高压脉冲电场灭酶、真空冷冻干燥制备米糠肽，避免高温灭酶对活性肽的影响，同时活性肽的纯度较高。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

实施例1：一种利用米糠同步制备米糠油和高纯度活性肽的方法

一种利用米糠同步制备米糠油和高纯度活性肽的方法，包括以下技术步骤。

（1）米糠预处理

米糠原料，为糯稻、粳稻、籼稻加工稻米中的副产物，主要由稻谷的果皮、种皮、外胚乳、糊粉层、胚等成分组成。

将米糠通过筛选除去碎米等杂质，得到高纯度米糠，备用。

（2）气流超微粉碎

将（1）中高纯度米糠，采用气流式超微粉碎设备，粉碎至细度300目以上，得到超微米糠粉，备用。所述的气流式超微粉碎设备，采用氮气为气源。

（3）超临界二氧化碳提取制备米糠油

将（2）中超微米糠粉放入二氧化碳超临界萃取设备的萃取釜中，进行萃取操作，分别收集萃取产物和残留物，备用。

所述的萃取操作，将超微米糠粉置于超临界萃取设备的萃取釜中，进行连续3次萃取操作，获取萃取产物；第一次萃取的工艺参数为：萃取压力27Mpa、萃取温度38.5℃、萃取时间25min；第二次萃取的工艺参数为：萃取压力28Mpa、萃取温度43.5℃、萃取时间20min；第三次萃取的工艺参数为：萃取压力32Mpa、萃取温度43.5℃、萃取时间25min；收集萃取产物，备用。

萃取产物即为制备的米糠油。

（4）超声波辅助常温浸提米糠蛋白

将（3）中萃取残留物、食品级纯化水，按质量比1:8混合；将混合物料放入带有超声波发生装置的搅拌浸提设备中，保持常温和搅拌转速100r/min；同时，浸提设备每间隔12min，启动超声波处理一次，超声波频率30 KHz、功率密度0.35W/cm

（5）复合蛋白酶解处理

向（4）中米糠蛋白提取液蛋白溶液中添加碱性蛋白酶，保持溶液pH7.5、温度55℃，酶解3.5h；然后再添加风味蛋白酶，保持溶液pH7.5、温度55℃，酶解3.5h。所述的碱性蛋白酶，酶活力为15万U，添加量为蛋白溶液质量的0.35%。所述的风味蛋白酶，酶活力为15万U，添加量为蛋白溶液质量的0.35%。

（6）高压脉冲电场灭酶处理

在（5）中酶解完成后，将溶液放入食品高压脉冲电场处理设备中，电场强度20kV/cm、脉冲频率1500 Hz、处理时间为8min，得到灭酶后的复合蛋白酶解液，备用。

（7）过滤与浓缩

超滤膜过滤。将（6）中灭酶后的复合蛋白酶解液降温至常温，采用膜孔径60nm、操作压力差800kPa的超滤膜过滤，收集滤液，得到酶解超滤液，备用。

真空减压浓缩。将酶解超滤液放置入真空减压浓缩设备中，在真空表压-0.095MPa条件下，沸腾浓缩至原体积的10%，得到酶解浓缩液，备用。

（8）真空冷冻干燥

将（7）中酶解浓缩液置于冷冻干燥设备中，在温度-40℃、真空表压-0.095MPa条件下，冷冻干燥至物料含水量低于5%；冷冻干燥制得的物料，即为活性肽。

实施例2：一种利用米糠同步制备米糠油和高纯度活性肽的方法

一种利用米糠同步制备米糠油和高纯度活性肽的方法，包括下列步骤：

步骤1：对米糠进行筛选除去碎米杂质，得到除杂米糠；

步骤2：采用气流式超微粉碎机将除杂米糠粉碎至细度300目以上，得到超微米糠粉；

步骤3：将超微米糠粉放入二氧化碳超临界萃取设备的萃取釜中，进行萃取操作，分别收集萃取产物和萃取残留物，萃取产物即为米糠油；

步骤4：将萃取残留物和纯化水按质量比1:5混合，然后将混合物料放入浸提罐中，以搅拌转速60r/min进行搅拌4h；在浸提过程中，每间隔10min，启动超声波处理一次，超声波频率25KHz、功率密度0.25W/cm

步骤5：向米糠蛋白提取液中添加碱性蛋白酶，保持溶液pH7.0、温度53℃，酶解3h；然后再添加风味蛋白酶，保持溶液pH7.0、温度53℃，酶解3h；

步骤6：将步骤5得到的酶解液放入高压脉冲电场处理设备中，电场强度17.5kV/cm、脉冲频率1500 Hz、处理时间为5min，得到灭酶后的复合蛋白酶解液；

步骤7：将灭酶后的复合蛋白酶解液降温至常温，采用膜孔径50nm、操作压力差500kPa的超滤膜过滤，收集滤液，得到酶解超滤液，然后浓缩至原体积的8%，得到酶解浓缩液；

步骤8：将酶解浓缩液置于冷冻干燥设备中，在温度-50℃、真空表压-0.095MPa条件下，冷冻干燥至物料含水量低于5%，得到活性肽。

优选的实施方式为：所述萃取操作包括将超微米糠粉置于超临界萃取设备的萃取釜中，进行连续3次萃取操作，获取萃取产物；第一次萃取的工艺参数为：萃取压力25Mpa、萃取温度37.5℃、萃取时间15min；第二次萃取的工艺参数为：萃取压力25Mpa、萃取温度42.5℃、萃取时间15min；第三次萃取的工艺参数为：萃取压力30Mpa、萃取温度420.5℃、萃取时间15min。

优选的实施方式为：所述碱性蛋白酶的酶活力为10万U，添加量为米糠蛋白提取液质量的0.50%；所述风味蛋白酶的酶活力为10万U，添加量为米糠蛋白提取液质量的0.50%。

实施例3：一种利用米糠同步制备米糠油和高纯度活性肽的方法

一种利用米糠同步制备米糠油和高纯度活性肽的方法，包括下列步骤：

步骤1：对米糠进行筛选除去碎米杂质，得到除杂米糠；

步骤2：采用气流式超微粉碎机将除杂米糠粉碎至细度300目以上，得到超微米糠粉；

步骤3：将超微米糠粉放入二氧化碳超临界萃取设备的萃取釜中，进行萃取操作，分别收集萃取产物和萃取残留物，萃取产物即为米糠油；

步骤4：将萃取残留物和纯化水按质量比1:10混合，然后将混合物料放入浸提罐中，以搅拌转速120r/min进行搅拌6h；在浸提过程中，每间隔15min，启动超声波处理一次，超声波频率35KHz、功率密度0.50W/cm

步骤5：向米糠蛋白提取液中添加碱性蛋白酶，保持溶液pH8.0、温度57℃，酶解4h；然后再添加风味蛋白酶，保持溶液pH8.0、温度57℃，酶解4h；

步骤6：将步骤5得到的酶解液放入高压脉冲电场处理设备中，电场强度22.0kV/cm、脉冲频率1500 Hz、处理时间为10min，得到灭酶后的复合蛋白酶解液；

步骤7：将灭酶后的复合蛋白酶解液降温至常温，采用膜孔径75nm、操作压力差1000kPa的超滤膜过滤，收集滤液，得到酶解超滤液，然后浓缩至原体积的12%，得到酶解浓缩液；

步骤8：将酶解浓缩液置于冷冻干燥设备中，在温度-35℃、真空表压-0.10MPa条件下，冷冻干燥至物料含水量低于8%，得到活性肽。

优选的实施方式为：所述萃取操作包括将超微米糠粉置于超临界萃取设备的萃取釜中，进行连续3次萃取操作，获取萃取产物；第一次萃取的工艺参数为：萃取压力30Mpa、萃取温度38.5℃、萃取时间30min；第二次萃取的工艺参数为：萃取压力30Mpa、萃取温度43.5℃、萃取时间30min；第三次萃取的工艺参数为：萃取压力35Mpa、萃取温度43.5℃、萃取时间30min。

优选的实施方式为：所述碱性蛋白酶的酶活力为20万U，添加量为米糠蛋白提取液质量的0.25%；所述风味蛋白酶的酶活力为20万U，添加量为米糠蛋白提取液质量的0.25%。

以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图具以对本发明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。