產生米糠水解物的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種通過有限的蛋白水解來從（優選地，脫脂的）米糠中溫和地提取 蛋白質的方法。所述米糠在經受有限的蛋白水解之前被洗滌。
【背景技術】
[0002] 農業來源的蛋白質提取可受到蛋白質本身的溶解性或者蛋白質在基質中與其他 組分的相互作用的妨礙。所述溶解性轉而又受到收集蛋白質之前的處理步驟的影響。例如， 材料的脫脂極大地降低了蛋白質的溶解性。因此，應用蛋白水解技術來增大蛋白質的溶解 性以及由此增加蛋白質提取率。蛋白水解酶的使用大部分由于高水解度而產生苦味產物， 其在食品中應用有限。
[0003] 米糠是碾米過程的副產品。通常，碾米產生約15重量百分數（wt% )的破損籽粒、 約10wt%的米糠，約20wt%的外殼，以及約55wt%的完整籽粒。米糠的典型蛋白質含量是 約14wt%。米糠中的其他成分是水分（約10wt% )、粗油（約20wt% )、總膳食纖維（約 18wt% )、淀粉（約22wt% )、灰分（約8wt% )，以及其他成分（約8wt% )。從米糠中獲得 的有價值產品是米糠油，米糠油是從胚芽和糠層提取的油。在去油之后，剩余的脫脂產品往 往被用于飼料應用中。脫脂米糠的含脂量一般低于5wt%。據估計，年產大于7千萬噸米 糠，其仍然包含若干有價值的成分，如蛋白質。
[0004] 米糠蛋白的提取已公布于文獻中。提取法包括在堿性條件下使用水和/或有時與 植酸酶組合地使用若干糖酶（如淀粉酶）。已知的是，從未經處理的米糠中提取蛋白質是困 難的。然而，在脫脂米糠的情況下，蛋白質提取是甚至更艱巨的任務，這是因為在油提取期 間，尤其是在用于移除殘余己烷的烘烤過程期間的熱處理造成蛋白質變性。
[0005] US2011/0152180描述了來源于熱穩定化的脫脂米糠的生物活性五肽。 US2011/0152180使用堿性蛋白酶（Alcalase)，堿性蛋白酶是一種非常活躍的酶并且因此 當與不同的米糠來源孵育時導致強烈的蛋白質降解。根據US2011/0152180的實施例1，最 佳的水解度是23. 4%。
[0006] Silpradit等人（Optimizationofricebranproteinhydrolysateproduction usingAlcalase，2010,AsJFoodAg-Ind3 (02)，221-231)描述了使用堿性蛋白酶進行米 糠水解物生產的條件。
[0007] 發明概沐
[0008] 本發明提供了（優選地，脫脂的）米糠水解物組合物，所述米糠水解物組合物包含 大于50wt% (按干物質計）的（多）肽，并且具有至少10%，優選地在10 %與16 %之間的 DH(水解度），以及大于90 %，優選地大于95 %的（多）肽具有大于500Da的分子量（Mff)。
[0009] 本發明還提供了（優選地，脫脂的）米糠水解物組合物，所述米糠水解物組合物包 含大于50wt% (按干物質計）的（多）肽，并且具有在10%與16%之間的DH(水解度）， 以及大于90 %，優選地大于95 %的（多）肽具有大于500Da的分子量（Mff)。
[0010] 根據本發明的另一方面，提供了一種產生（優選地，脫脂的）米糠水解物組合物的 方法，所述方法包括：
[0011] -添加含水液體優選地水到（優選地，脫脂的）米糠中；
[0012] -將液體與固體級分分離以獲得經洗滌的固體級分；
[0013]-添加酶或者酶組合物到經洗滌的固體級分的懸液中，所述懸液的濃度在5wt% 與30wt%之間，優選地在12wt%與30wt%之間；
[0014]-優選地于6與8之間的pH下進行酶孵育；
[0015]-進行所述酶孵育到水解程度為10%與16%之間的DH(水解度）；
[0016]-在30°C與80°C之間，優選地在45°C與65°C之間的溫度下進行所述酶孵育；以及
[0017]-任選地將液體與固體級分分離；
[0018] 其中所述酶或者酶組合物包含內切蛋白酶。
[0019] 本發明還提供了一種產生具有大于50wt% (按干物質計）的蛋白質含量的（優選 地，脫脂的）米糠水解物組合物的方法，所述方法包括：
[0020] -添加含水液體優選地水到（優選地，脫脂的）米糠中；
[0021 ]-將液體與固體級分分離以獲得經洗滌的固體級分；
[0022] -添加酶或者酶組合物到經洗滌的固體級分的懸液中，所述懸液的濃度在5wt% 與30wt%之間，優選地在12wt%與30wt%之間；
[0023]-優選地于6與8之間的pH下進行酶孵育；
[0024]-進行所述酶孵育到水解程度為10%與16%之間的DH(水解度）；
[0025]-在30°C與80°C之間，優選地在45°C與65°C之間的溫度下進行所述酶孵育；以及
[0026]-任選地將液體與固體級分分離；
[0027] 其中所述酶或者酶組合物包含內切蛋白酶。
[0028] 發明詳沐
[0029] 貫穿本說明書和所附權利要求書，措詞"包括"與"包含"應被解釋為包含性的。也 就是說，這些措詞旨在表達在上下文允許的情況下，可能包括未具體敘述的其他要素或者 整體。
[0030] 本文不使用數量詞時是指一個/種或多于一個/種的（即，一個/種或者至少一 個/種）的語法對象。例如，"要素"可指一個/種要素或多于一個/種的要素。
[0031] 在本發明中，源材料（即米糠，優選地脫脂米糠）的洗滌與通過蛋白酶的水解組 合在一起，所處的這種條件使得獲得的米糠蛋白水解物包含大于50wt% (按干物質計）的 (多）肽，其中低量的所述（多）肽具有小于500Da的分子量（Mff)。
[0032] 洗滌和溫和水解的技術被優選地應用于脫脂米糠。然而，所描述的方法對于其他 米糠來源（諸如，粗米糠和熱穩定化的米糠）也是有效的/適用的。
[0033] 為了保證（優選地，脫脂的）米糠或者其他農業材料的價值，提供了基于有限或溫 和的水解以及優選地之后進行固/液分離的方法。液體和不可溶的物流都可被進一步干 燥。這種蛋白酶處理之后進行分離的一個優點在于所獲得的固體級分（團粒）具有高量的 總膳食纖維，其也可用于多種食品應用中。
[0034] 米糠是指稻谷的堅硬外層，由組合的糊粉（aleurone)和果皮（pericarp)組成。米 糠與胚芽一起作為完整稻谷的組成部分，并且往往作為精米生產中的碾米副產品被產生。 粗米糠是在碾米之后獲得的米糠。脫脂米糠是指其中存在的至少部分油被通過例如提取移 除的米糠。油提取是例如在大約60-65攝氏度下用己烷進行的，而用于己烷移除的去烘烤 一般是在110攝氏度下進行的。穩定化米糠是指在碾米之后一般被在130攝氏度下穩定小 于10秒的米糠。
[0035] 水解以從多種農業來源提取蛋白質是熟知的方法。關于米糠，除了更廣泛應用的 堿提取技術之外，還存在使用酶獲得蛋白質級分的若干研究，參見例如US20110305817。相 較于使用糖酶，使用蛋白酶通常更成功（參見例如Fabian和Ju(AReviewonricebran protein：itspropertiesandextractionmethods,CriticalReviewsinFoodScience andNutrition，2011，第51卷，816-827)的概述酶促方法的綜述）。在文獻中已經研究了 若干蛋白酶用于獲得更高的蛋白質提取率（相較于糖酶）。這些水解產物通常是苦味的水 解物組合物，因此不能廣泛地應用于食品中。
[0036] 在本發明中，洗滌（優選地，脫脂的）米糠以及對此經洗滌的米糠使用溫和的蛋白 水解技術產生相較于未經洗滌的（優選地，脫脂的）米糠水解物具有增大的蛋白質重量百 分比（按干物質計）的米糠蛋白水解物。本發明的稻谷水解物組合物廣泛適用于多種食品 應用，諸如飲料、烘烤食品和乳品應用。
[0037] 本發明還涉及一種產生（優選地具有大于50wt% (按干物質計）的蛋白質含量） (優選地，脫脂的）米糠水解物組合物的方法，所述方法包括：
[0038] _添加含水液體，優選地水，到（優選地，脫脂的）米糠中；
[0039] -將液體與固體級分分離，以獲得經洗滌的固體級分；
[0040] -添加酶或者酶組合物到經洗滌的固體級分的懸液中，所述懸液的濃度在5wt% 與30wt%之間，優選地在12wt%與30wt%之間；
[0041] -優選地在6與8之間的pH下進行酶孵育；
[0042] -進行所述酶孵育到水解程度為10%與16%之間的DH(水解度）；
[0043] -在30°C與80°C之間，優選地在45°C與65°C之間的溫度下進行所述酶孵育；以及
[0044] -任選地將液體與固體級分分離；
[0045] 其中所述酶或者酶組合物包含內切蛋白酶。
[0046] 本發明還涉及（優選地，脫脂的）米糠水解物組合物，所述米糠水解物組合物包含 大于90%的分子量（Mff)大于500Da的（多）肽以及至少10%，優選地在10%和16%之間 的水解度。優選地，所述（優選地，脫脂的）米糠水解物組合物包含大于95%的分子量大于 500Da的（多）肽。
[0047] 本發明還提供了（優選地，脫脂的）米糠水解物組合物，所述米糠水解物組合物包 括大于50wt% (按干物質計）的（多）肽，并且具有在10%與16%之間的DH(水解度）， 以及大于90 %，優選地