Anwendung und Vorteile der multifunktionalen Drei-in-Eins-Filtration, -Waschung und -Trocknung bei der Trennung und Extraktion von hochreinem Reisprotein

Unter den Getreideproteinen weist Reisprotein einen höheren biologischen Wert (BW) und einen höheren Proteinwert (PW) auf als andere Proteine. Die Aminosäurezusammensetzung von Reisprotein ist ausgewogen und optimal, und sein hoher Aminosäuregehalt ist bei anderen pflanzlichen Proteinen unerreicht. Reisprotein gilt als hochwertiges Lebensmittelprotein und entspricht dem von der WHO/FAO empfohlenen Idealmodell.

Reisprotein besitzt eine sehr hohe biologische Wertigkeit und einen hohen Nährwert, vergleichbar mit dem von Eiern, Milch und Rindfleisch. Zudem ist Reisprotein ein hypoallergenes Protein, das keine allergischen Reaktionen auslöst und sich daher hervorragend für die Herstellung von Säuglingsnahrung eignet. Neben seinen einzigartigen Nährwerten bietet Reisprotein auch weitere gesundheitliche Vorteile.

Jüngste Studien haben gezeigt, dass Reisprotein den Cholesterinspiegel im Blut senken kann. Vorbeugung chronischer Krankheiten: Eine ausgewogene Ernährung kann einigen Krankheiten, wie Herzkrankheiten und Krebs, vorbeugen.

Analyse des Produktionsprozesses der Reisprotein-Trennung und -Reinigung

Gerade weil Reisstärke und Reisprotein in industriellen Anwendungen viele Vorteile bieten, besteht auf dem internationalen Markt eine hohe Nachfrage nach hochreiner Reisstärke (Proteinanteil in der Trockenmasse unter 0,5 %) und hochreinem Reisprotein (Proteingehalt in der Trockenmasse über 90 %). Der Bedarf wächst stetig. Unabhängig davon, ob es sich um Reisstärke oder Reisprotein handelt, sind bei Produkten, die diese als Zutat verwenden, funktionelle Eigenschaften wie Wasserbindungsvermögen, Ölabsorption und Schaumbildung oft wichtiger als Nährwerte wie die Aminosäurezusammensetzung. Die Ausprägung dieser funktionellen Eigenschaften wird wiederum häufig von der Reinheit beeinflusst.

Da Stärke und Protein im Reis eng miteinander verbunden und schwer zu trennen sind, beeinflusst die Wahl der Trenn- und Extraktionsmethoden für Reisstärke und Reisprotein direkt die funktionellen Eigenschaften des Produkts.

Die Trennung von Reisprotein aus Reis umfasst das Waschen und Einweichen des Reises, das Entfernen von Sand, die Raffination, die Konzentration und die Trocknung des Reisproteins. Die Proteinsuspension wird enzymatisch behandelt (unter anderem mit Amylase, Cellulase und Lipase). Das alkalische Reisproteinreinigungsverfahren beinhaltet das Einweichen in Lauge, das Mahlen, die Extraktion durch Rühren, die Trennung, die Säurefällung, die erneute Trennung und die Trocknung und eignet sich für die industrielle Produktion. Da jedoch die Verwendung der abgetrennten Stärkesuspension zur Stärkegewinnung und -trennung nicht berücksichtigt wird, ist dieses Verfahren für die Entwicklung und Nutzung von Rohstoffen nicht optimal und schöpft deren Potenzial nicht aus.

Produktionsprozess einer Filterwasch- und Trocknungsmaschine zur Trennung und Extraktion von hochreinem Reisprotein

Da die bestehenden Verfahren zur Trennung und Reinigung von Reisprotein Nachteile wie lange Produktionszyklen, hohe Kosten und geringe Produktreinheit aufweisen, ist es besonders schwierig, gleichzeitig hochreines Reisprotein und Reisstärke in hoher Ausbeute im selben Prozess zu gewinnen. Um diese Probleme zu beheben, wird ein Filter-Wasch- und Trocknungsverfahren zur Trennung und Extraktion von hochreinem Reisprotein angewendet. Dabei werden hochreine Reisstärke und hochreines Reisprotein gleichzeitig im selben Behandlungsprozess hergestellt und nach der Trennung von Reisprotein und Reisstärke gereinigt, wodurch ein Produkt mit höherer Reinheit erzielt wird.

Das Herstellungsverfahren für hochreines Reisprotein mittels Filterwäsche und Trocknungsanlage weicht die Reiskörner in Lauge ein. Dies ermöglicht eine hohe Extraktionsrate und reduziert den hohen Energieaufwand, der beim vorherigen Zerkleinern und Einweichen des Rohreises anfällt. Gleichzeitig wird durch die unterschiedlichen Trocknungsmethoden die Löslichkeit des Produkts sowie seine funktionellen Eigenschaften wie Schaum- und Emulgierfähigkeit verbessert.

Ein Verfahren zur gemeinsamen Herstellung von hochreiner Reisstärke und Reisprotein, das die folgenden Schritte umfasst:

(1) Den Reis mit Leitungswasser waschen, das Gewichtsverhältnis von Reis zu Wasser beträgt 1:2 bis 1:6, und 1 bis 3 Mal mit Wasser waschen;

(2) Den gewaschenen Reis mit einer NaOH-Lösung der Konzentration 0,1 % bis 0,5 % im Verhältnis Feststoff zu Flüssigkeit von 1:1,5 bis 1:2,5 vermischen, bei Raumtemperatur 1 Stunde bis 4 Stunden einweichen und rühren;

(3) Mahlen mit Kolloid, um eine Feinheit des Reismehls von 60 Mesh bis 150 Mesh zu erreichen, Absetzen und Trennen, um Überstand und Niederschlag 1 zu erhalten;

(4) Verwenden Sie eine Filter-, Wasch- und Trockenmaschine, stellen Sie den pH-Wert des aus der Kolloidmühle gewonnenen Überstands mit Salzsäure auf 4,5-5,5 ein, lassen Sie ihn absetzen und abtrennen, um einen Niederschlag 2 zu erhalten, geben Sie Amylase oder Glucoamylase zu dem erhaltenen Niederschlag 2 und erhitzen Sie ihn auf 40-55 °C. Nach einer Hydrolyse von 10 bis 30 Minuten fällt er erneut aus und ab, um einen Niederschlag 3 zu erhalten.

(5) In der Filterwasch- und Trocknungsmaschine wird dem Niederschlag 3 Wasser im Gewichtsverhältnis von Zulaufwasser 1:2 bis 1:8 zugegeben und kontinuierlich gerührt. Anschließend setzt sich das Material ab und trennt sich, um den Niederschlag 4 zu erhalten. Diesen Schritt wiederholen Sie 3 bis 5 Mal, bis der erhaltene Niederschlag 4 einen neutralen pH-Wert aufweist. Durch Trocknen des Niederschlags 4 erhält man hochreines Reisproteinpulver.

(6) Das durch kolloidales Vermahlen erhaltene Präzipitat 1 wird mit alkalischer Protease gereinigt, um das Präzipitat 5 abzutrennen. Der pH-Wert des Präzipitats 5 wird mit Salzsäure auf neutral eingestellt. Anschließend wird mit Ethanol gereinigt, abgesetzt und abgetrennt, um das Präzipitat 6 zu erhalten.

(7) Das Präzipitat 6 wird in einem Gewichtsverhältnis von 1:2 bis 1:6 (Zufuhr zu Wasser) zu Leitungswasser gegeben, 2 bis 5 Mal wiederholt gewaschen, abgesetzt und abgetrennt, um das Präzipitat 7 zu erhalten, und das erhaltene Präzipitat 7 wird getrocknet, um hochreine Reisstärke zu erhalten.

Das Filtrations-, Wasch- und Trocknungsverfahren zur Trennung und Extraktion von hochreinem Reisprotein ist eine kostengünstige und qualitativ hochwertige Methode zur gleichzeitigen Herstellung von hochreiner Reisstärke und Reisprotein. Kernstück ist die Verwendung von Reis als Rohmaterial. Darauf aufbauend wurde eine neue Technologie zur gleichzeitigen Herstellung von hochreiner Reisstärke und Reisprotein entwickelt, um die bestehenden technischen Probleme weitestgehend zu lösen. Mit diesem Verfahren lassen sich unter Gewährleistung hoher Produktreinheit gleichzeitig Reisprotein (Proteinreinheit ≥ 85 %, Ausbeute ≥ 70 %) und Reisstärke (Stärkereinheit ≥ 95 %) mit guten funktionellen Eigenschaften und hohem Molekulargewicht mit einer Ausbeute von ≥ 70 % herstellen.