[精品]大米蛋白研究与利用概述

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1、大米蛋白研究与利用概述摘要：本文从大米蛋白组成成分、结构和性质出发，以研究开发和利用大米促进精深加工为支撑，阐述大米蛋白分离提収方法，概述国内外大米蛋白产品研究及开发利用现状，并对其前景进行展望。关键词：大米；大米蛋白；提取工艺；制备；利用农业是国民经济的基础，粮食是基础的基础，是人类赖以牛存、繁衍和发展的必要条件,也是食品工业的基础，是所有食品工业的基本原料的来源。稻谷(Oyazasativa)是人类重要的粮食种类之一，尤其是在亚洲地区。2007年国际水稻研究所统计数据显示，近年来世界年生产稻

2、谷总产量约为5.33亿t,中国的稻谷总产量达到1.865亿t,占35%,居世界首位。稻谷生产和消费集中在亚洲地区，尤其以中国、印度尼西亚、孟加拉、越南和泰国为主［1］。长期以來，稻谷生产和稻谷加工产品及副产品的深加工一直倍受食品科学家高度关注。大米蛋白的开发和利用研究正是基于丰富稻米加工产品和合理利用稻米加工副产品的研究和综合利用。因此，提取和合理利用大米中蛋白质具有重要社会和经济意义。1大米蛋白的组成和理化特性1.1大米蛋白的组成大米责白具有优良营养品质，是公认的谷类蛋白屮的优质植物蛋白。按O

3、sborne分类方法［2］,大米蛋白可粗分为4类：清蛋白(albumins),可溶解于水的蛋白质，占总量2%〜5%；球蛋白(globulins),溶于0.5mol/L的NaCl溶液，占总量2%~10%；谷蛋白(glutelin),溶于稀酸或稀碱，占总量80%以上；醇溶蛋白(prolamins),溶于70%〜80%乙醇溶液，占总量1%〜5%。其中谷蛋白和醇溶蛋白成为贮藏性蛋白，它们是大米蛋白的主要成分。而清蛋白和球蛋白含量较低，是大米屮的生理活性蛋白。大米蛋口因赖氨酸含暈较高、必需氨基酸含量与其他

4、谷类蛋白中必须氨基酸含量比较具有一定优势和生物价(BV)及蛋白质效用比率(PER)较高而具有良好得营养价值。1.2大米蛋口的主要理化特性在大米贮藏性蛋白中，谷蛋白分子量较大，分子内和分子之间广泛存在的二硫键以及分子内存在的毓基，结构决定其不溶于中性盐溶液而只溶于稀酸、稀碱，大大限制了大米蛋白功能性开发。醇溶蛋口富含谷氨酸、壳氨酸和丙氨酸残基，赖氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸残基含量很少，纯化的醇溶蛋白疏水性很强。在生理活性蛋白中，清蛋白成分非常复杂，是大米蛋白4种蛋白质中赖氨酸含量最高、谷氨酸含量最低的

5、蛋白质。球蛋白小主要的氨基酸成分是谷氨酸和精氨酸，含硫氨基酸含量也较高（超过10%）。该类蛋白具有一定的营养价值并且容易提取，但是其含量偏低。2大米蛋白分离提取研究进展大米蛋白提取目的是为了获取高纯度的大米蛋白产品，一般分为大米浓缩蛋白（RPC,蛋白质含量50%〜89%）和大米分离蛋白（RPI,蛋白质含量90%以上）。碎米、米糟、米糠等原料都可以用来制备大米蛋白。从冃前国内外研究进展看，以大米为原料，大米蛋白提収方法主要有碱法提収、酚法提収、溶剂提収、物理分离法和复合提収法等。2」碱法提取碱法提

6、取是根据大米蛋白中有80%以上的蛋白可以溶于碱溶液的原理，利用强酸性或强碱性条件下大米蛋白溶解度较高，而在等电点条件下溶解度很低特性，通过调节分散体系pH将蛋白质与淀粉和纤维素分离出来［3］。孙庆杰等以釉米为原料碱法提取大米浓缩蛋白,工艺流程为：早釉米-碱液浸泡-磨浆-＞加碱液搅拌一＞离心分离-调沉淀pH至中性一＞离心分离-干燥-蛋白粉。通过正交实验得到提取浓缩大米蛋白的最佳工艺条件为：NaOH浓度0.09咖1/L、提取时间4h、提取温度为室温、固液比1：7,可得到纯度为80.16%的大米浓缩蛋

7、白，提取率为90.10%［4］。碱法提取大米蛋白一般直接利用大米提取，工艺比较成熟，简单。但用碱量大，液固比大，且髙碱会引起蛋白质剧烈变性，Maillard反应加剧，同时髙碱使非蛋白物质溶解，某些氨基酸如赖氨酸与丙氨酸或胱氨酸Z间发生缩合反应，生成有毒物质，赖氨酸营养价值大大降低，且成品颜色深，味道苦，食用性差［5］。2.2酶法提取酶法提取主要利用蛋白酶、淀粉酶等对大米蛋白的降解和修饰作用，使其变成可溶性的肽后被抽提出來。按照蛋白酶作用方式的不同，蛋白酶分为内切蛋白酚和外切蛋白酚。其中,外切蛋白

8、酶是从肽链的任意一端切下一个单位氨基酸残基；内切蛋白酶是在多肽链的内部破坏肽键，依赖不同水解程度产生一系列分子量不同的多肽,工业用蛋白酶主要是内切蛋白酶。内切蛋白酶和外切蛋白酶因对底物的作用方式差异而影响蛋白质的提取［3］。按照蛋白酶的作用条件不同，蛋白酶可分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶等，其中常用碱性蛋白酚提取大米蛋白研究居多。葛娜等利用碱性蛋白从釉米中提収大米水解蛋白率可达79.86%［6］。利用酶法提取大米蛋白研究中，因原料和提取工艺不同和蛋白酶的种类、生产厂商、酶活力和组成等诸多