利用米渣制备米蛋白及其工业设计研究

摘要

大米蛋白是公认的优质植物蛋白，具有氨基酸组成比例合理和低过敏性等特性，非常适合作为婴幼儿和特殊人群的营养食品，国内外高度重视大米蛋白的研究和产品开发。本论文主要研究了利用换仓米制备淀粉糖后的副产品一米渣为原料制备大米蛋白的技术，初步探讨其工业设计问题。 讨论了高温液化处理对米渣中蛋白组分和蛋白提取率的影响：高温液化使清蛋白、球蛋白含量降低，难溶性蛋白含量增加；在广泛pH值范围内，蛋白提取率急剧下降。 通过比较研究碱提酸沉法、蛋白酶法和排杂法三种不同的米蛋白制备方法，可得如下结果：碱法提取米蛋白，蛋白收率最低，溶解性也差，已不再适合米渣蛋白的提取；在蛋白酶法中，蛋白酶种类对米蛋白提取效果影响很大，综合考虑产品感观质量和收率，中性蛋白酶是最佳酶选。酶法获得的产品纯度低，但溶解性能好，说明蛋白酶对产品能起到改性的作用；对于排杂法，耐高温口一淀粉酶除杂效果最好，蛋白纯度和提取率都非常高，但产品溶解性能差。 将排杂法和蛋白酶法结合起来，能够生产出优质的米蛋白产品。完整的米蛋白生产工艺路线包括：排杂法制备米渣浓缩蛋白(正己烷脱脂、水洗脱糖)、中性蛋白酶水解增溶米渣浓缩蛋白(最佳工艺条件pH 7.8，酶量0.4％，时间10h，液固比7：1)、活性炭脱色(最佳工艺条件加炭量3％，脱色时间35rain)、喷雾干燥。在此工艺条件下，大米蛋白总回收率为62.66％，产品纯度86.4％，产品呈乳白色粉末状，溶解性能好。 对以上试验成果进行总结分析，结果显示，此工艺简单、用水量小、三废排放量少，对环境污染小。在此基础上，探讨了一些工业设计方面的问题，对主物料米蛋白作物料衡算，简单分析了经济效益情况，最后设计出简单的中试工艺流程图，说明此工艺路线有望实现大规模工业化生产。

目录

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第一章文献综述

1.1大米蛋白的性质和营养价值

1.1.1大米蛋白组成

1.1.2大米蛋白结构和性质

1.1.3加热和陈化作用对大米蛋白的影响

1.1.4大米蛋白的营养、保健作用

1.2大米蛋白的应用

1.3大米蛋白的制备、生产现状

1.3.1大米蛋白制备技术

1.3.2国内外大米蛋白产品生产现状

1.4选题的意义和研究背景

1.5主要研究内容

第二章大米蛋白制备方法探讨

2.1材料、试剂与设备

2.2实验方法

2.2.1米渣组分及性质

2.2.2米渣蛋白制备方法

2.3测定方法

2.3.1蛋白质含量测定

2.3.2粗脂肪的测定

2.3.3总糖的测定

2.3.4灰分的测定

2.4计算方法

2.5结果与讨论

2.5.1米渣原料成分分析

2.5.2高温液化对大米蛋白提取率的影响

2.5.3碱提工艺条件的研究

2.5.4酶法水解提取米渣蛋白的研究

2.5.5排杂法制备米渣浓缩蛋白

2.5.6米蛋自制备方法的综合比较

2.6本章小结

第三章蛋白酶水解米渣浓缩蛋白的研究

3.1材料、试剂与设备

3.1.1材料

3.1.2试剂

3.1.3设备

3.2分析方法

3.3实验方法

3.3.1米渣浓缩蛋白制备工艺研究

3.3.2蛋白酶水解增溶米渣浓缩蛋白

3.3.3酶解液脱色

3.4结果和讨论

3.4.1米渣原料脱脂

3.4.2脱脂米渣脱糖

3.4.3中性蛋白酶水解增溶米渣浓缩蛋白工艺研究

3.4.4酶解液脱色方法比较研究

3.4.5干燥方式的选择

3.5大米蛋白产品测试分析

3.6本章小结

第四章工业设计初步探讨

4.1工艺流程方框图

4.2物料衡算与能量衡算探讨

4.3经济效益估算

4.4生产工艺流程设计

4.4.1化工设备的选型

4.4.2化学反应过程分类

4.3.3中试设计工艺流程图

结论和展望

参考文献

致谢