稻米淀粉提取方法之一

1、堿消化法提純大米淀粉的研究李福謙唐書澤李愛萍汪勇(暨南大學(xué)食品科學(xué)與工程系，廣州，510632)摘要蛋白質(zhì)殘留量是決定大米特性的主要因素，也是影響大米淀粉應(yīng)用的關(guān)鍵因素。文中采用三因素正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，篩選了堿消化提純大米淀粉的優(yōu)化工藝條件：堿液濃度4g，提取時(shí)間4h，漿液濃度300g／L)。所得淀粉蛋白質(zhì)殘留量034％，低于Yamamoto法的042％；大米淀粉得率71％，比Yamamoto65％高6％。大米粉經(jīng)堿消化去蛋白質(zhì)提純后，其膨

2、潤(rùn)力和溶解度明顯提高。關(guān)鍵詞大米淀粉，大米蛋白，堿消化法大米淀粉具有顆粒細(xì)小，分子大小范圍窄，低過敏等特點(diǎn)，適合于做化妝品粉底、代用脂肪、嬰兒食品以及功能食品基料，。但是，大米淀粉功能特性的表現(xiàn)常受大米淀粉純度影響，這是米粒、米粉不如大米淀粉廣泛應(yīng)用的主要原因。大米淀粉純度的高低取決于其中蛋白質(zhì)殘留量。大米粉和大米淀粉因蛋白質(zhì)含量不同，應(yīng)用范圍也不同。米粉由于其含有8％左右的蛋白質(zhì)，顏色略黃，一般只適合做糕點(diǎn)之類的小吃，或者作為主食直接

3、食用，應(yīng)用范圍受到一定限制。而大米淀粉由于其特有的功能性質(zhì)，使它在工業(yè)上應(yīng)用更為廣泛，特別是以淀粉為基礎(chǔ)的變性淀粉，可滿足工業(yè)上的專業(yè)需要。大米中的蛋白質(zhì)主要是醇溶蛋白和谷蛋白，約占總量的80％_3J，這2種蛋白質(zhì)常與大米淀粉交聯(lián)在一起，從大米胚乳中提純大米淀粉，必須除去其中的蛋白質(zhì)。提純大米淀粉可通過堿消化法，溶劑洗滌法和堿性蛋白酶消化法。用NaOH作為溶劑時(shí)效率最高；用十二烷基硫酸鈉作為溶劑洗滌與堿消化比，其蛋白質(zhì)去除率僅為67％；

4、使用添加有亞硫酸鹽的堿式硫酸鈉溶液作為溶劑時(shí)去除效率也比堿消化法低_4j。蛋白質(zhì)也可以通過酶解的消化法從淀粉中分離，分離過程中不會(huì)產(chǎn)生堿和鹽。但其一般需要10多個(gè)小時(shí)，而且因?yàn)榈鞍酌敢彩堑鞍踪|(zhì)，還可能引起交叉污染，影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，酶法成本高，是堿法的18倍l5J。本研究采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法，研究堿消化工藝參數(shù)對(duì)淀粉純度影響以及純化后的大米淀粉對(duì)膨潤(rùn)力和溶解度的影響。第一作者：碩士研究生(唐書澤教授為通訊作者)。暨南大學(xué)基金項(xiàng)目(N

5、o49745127)收稿日期：2005—05—17，改回日期：200506—131材料與方法11材料與設(shè)備111實(shí)驗(yàn)材料聚福米(秈米)，廣東省農(nóng)科院水稻研究所；NaOH、HCI均為分析純，廣州化學(xué)試劑。112儀器設(shè)備9FZ一15型粉碎機(jī)，廣東省陽(yáng)山縣農(nóng)機(jī)廠；KDN一08A型凱氏定氮儀，上海新嘉電子有限公司；TDL一5型離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠。12實(shí)驗(yàn)方法121正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表1堿消化工藝參數(shù)正交實(shí)驗(yàn)三因素水平表122大米粉制備大米經(jīng)水

6、浸泡1h后，濕磨，在鼓風(fēng)烘箱中40℃烘48h，過200目篩即為試驗(yàn)用大米粉。123大米淀粉制備大米淀粉工藝制備流程見圖1。本試驗(yàn)選用過200目篩的大米粉20g加67mL，4g／LNaOH，室溫?cái)嚢?h，然后離心(3000g)20min，棄上清液。2次用67mL水洗沉淀，離心(3000g)20min。然后加水67mL，用1mol／LHCI調(diào)淀粉漿pH值到7。接著離心(3000g)20min，棄上清液，小心刮掉沉淀上層黃色殘?jiān)Ｓ?7mL水

7、洗淀粉，再離心，棄上清液，刮掉上層。124水分測(cè)定采用美國(guó)谷物化學(xué)協(xié)會(huì)(AACC)法l6J。125蛋白質(zhì)測(cè)定生蔓鲞簍!塑!星蔓塑!f55維普資訊大米淀粉和大米粉的溶解度在50～60℃幾乎相等，但是到了70(2，淀粉的溶解度突然有個(gè)很大的跳躍，其70℃的溶解度為60℃的7倍左右。在70～80“C的過程中，繼續(xù)保持上升，90(2時(shí)大米淀粉的溶解度最高。而大米粉70℃溶解度為60℃的28倍左右，隨后平緩上升。與膨潤(rùn)力相似，大米淀粉除去蛋白質(zhì)后

8、，溶解度大大增加，表明蛋白質(zhì)對(duì)大米淀粉溶解度也有明顯的抑制作用。252o151Il罷5鼙I1f，)7f)溫度／~U圖2大米淀粉與大米粉膨潤(rùn)力比較(圖2中數(shù)據(jù)為平均值，n=3)15蓬lO蔫s。。_l1)7(1溫度／~U圖3大米淀粉與大米粉溶解度比較(圖3中數(shù)據(jù)為平均值，=3)用堿消化法從大米中提取蛋白質(zhì)有過一些報(bào)道，但這些作者對(duì)提純后的大米淀粉的膨潤(rùn)力和溶解度未作進(jìn)一步分析。本試驗(yàn)結(jié)果表明，蛋白質(zhì)殘留量即大米淀粉純度的高低直接影響其膨潤(rùn)力

9、與溶解度性質(zhì)。經(jīng)過堿法消去蛋白質(zhì)的大米淀粉，其膨潤(rùn)力和溶解度都比大米粉高，其原因可從淀粉的糊化過程得到解釋。淀粉糊化過程可以分為3個(gè)階段_1。從圖2和圖3看到，在50～60℃大米淀粉和大米粉的膨潤(rùn)力和溶解度都差別不大。大米淀粉開始糊化的溫度一般在67℃左右。在糊化溫度以下，水分子只是單純地進(jìn)入淀粉粒的微晶束中，與無(wú)定形部分的游離羥基相結(jié)合，淀粉緩慢地吸收少量的水分，產(chǎn)生有限的膨脹。而溫度提高到70℃后，淀粉開始糊化，水分子進(jìn)入淀粉粒的內(nèi)

10、部，與一部分淀粉分子相結(jié)合，淀粉粒不可逆地迅速吸收大量水分，顆粒突然膨脹。從圖2和圖3也可以看到，70℃淀粉的膨潤(rùn)力和溶解度都比大米粉的高很多。由于淀粉糊化溫度一般要延續(xù)到80℃才能結(jié)束，因此，70～80℃的過程中，淀粉的膨潤(rùn)力還會(huì)繼續(xù)增加。從圖看，在70～90℃中，大米淀粉的膨潤(rùn)力為大米粉的(2202)倍。從圖3看，在70～900C中，大米淀粉的溶解度為大米粉的2702倍。這一結(jié)果充分表明，大米淀粉和大米粉之間的膨潤(rùn)和溶解特性的差異，

11、來自二者之間糊化特性的差異，糊化特性的差異來自二者之間的蛋白質(zhì)殘留量的差異。3結(jié)論通過正交實(shí)驗(yàn)，得出了影響大米淀粉純度的堿消化最優(yōu)化工藝，即堿液濃度4g／L消化時(shí)問4h，漿液濃度300g／L，所得大米淀粉中蛋白殘留量為034％，淀粉得率71％，均優(yōu)于前人的結(jié)果。純化后的大米淀粉膨潤(rùn)力和溶解度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大米粉，因而可以擴(kuò)展應(yīng)用范圍。參考文獻(xiàn)1HengDYRice—basedingredientsincerealsandsnacks[J]C

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