二资源现状大米蛋白开发利用

三、大米蛋白大米蛋白的资源开发利用

作为一种膳食蛋白，大米蛋白的利用高生物效价、低过敏特性，现状使其在婴幼儿食品中的大米蛋白应用日益广泛。此外，资源大米蛋白在食品添加剂、利用功能食品方面的现状应用也日益受到重视。

1、大米蛋白食品添加剂

大米蛋白本身溶解性不高，资源与之相关的利用乳化性、发泡性、现状胶凝性、大米蛋白持水性、资源持油性等功能特性也不理想。利用但是经过适度水解后，随着其溶解性的提升，其功能性质也明显改善。吴雨静以食品级米渣为原料，经脱糖、中性蛋白酶改性、脱色、干燥等操作后获得了无异味、蛋白含量高、发泡性能良好的蛋白发泡粉，可在液态食品中起到稳定增稠的作用、焙烤食品中起到发泡作用。

2、食用大米蛋白

利用大米淀粉或大米淀粉糖浆生产过程中产生的副产物一米渣，可以用来加工食用大米蛋白粉。淀粉糖浆加工中产生的米渣中，一般含蛋白质40%～60%、脂肪6%～12%、矿物质3%～5%、总碳水化合物15%～25%。米渣质量受原料大米(或碎米)质量和糖浆加工工艺的影响很大。脂肪是影响米渣稳定性的主要因素，经脱脂、去杂、干燥、粉碎后，米渣中蛋白质含量可达到80%以上，可作为食用大米蛋白粉。

研究表明，大米蛋白具有丰富的营养价值和显著的调节血脂和胆固醇代谢的功效。目前，国际市场对高质量大米蛋白粉的需求量增长很快，市场缺口较大。市场对高端食用大米蛋白粉的要求是大米蛋白含量在80%以上，脂类含量低于1%，重金属含量低于10mg/kg，270多种农药残留不得检出。因此，在糖浆加工过程中，要提高米渣蛋白质量，需要从原料、糖浆加工、脱脂、脱除重金属等多个方面对原有工艺进行完善。比如，要选择有机碎米、低污染碎米原料。碎米中的杂质处理技术：去石子、金属碎屑以及米糠、稻壳等。对于脂肪较高的米渣必须进行脱脂处理，可有效减少大米蛋白在贮存期间产生异味和变色。对于重金属超标的米渣还需要采用一些方法脱除其中的重金属离子，如镉、铅等。

3、速溶蛋白粉

由于大米蛋白，尤其是米渣蛋白水溶性差,导致其在饮料、营养蛋白粉等方面的应用受到限制。为提高大米蛋白溶解性，需要对其进行增溶改性。大米蛋白增溶改性是指在有限水解的情况下，增加大米蛋白的溶解性。其与大米肽的主要区别在于保持较低的水解度，使蛋白质不致过度水解。
目前，常用的增溶改性方法有糖基化法和酶法。鲁倩等分别利用南瓜多糖和葡聚糖对大米蛋白进行糖基化改性，可使大米蛋白溶解性分别提高32.27%和41.75%。王章存等采用Alcalase水解大米蛋白，所得酶解产物的溶解度、发泡性和乳化性最高可达50.2%、50mL/g和73.6mL/g,但文中并未说明大米蛋白水解度。崔沙沙等以碱性蛋白酶处理大米蛋白，对水解度1%～5%大米蛋白的理化功能性质进行了分析比较，发现水解度5%的大米蛋白溶解度可达最高，达65.93%。以上研究表明，限制性酶解可显著提高大米蛋白溶解度，在保持较低水解度的条件下，大米蛋白仍然具备较好的高分子功能性质，如乳化性、起泡性、吸水性和吸油性等。这是大米蛋白酶法增溶改性与酶法制备大米肽的本质区别。

4、大米肽

大米肽是采用酸、碱和蛋白酶等方法对大米蛋白分子进行水解，产生的小分子肽。目前，酸法和碱法因其环境污染和安全性问题已不再使用，酶法是大米肽加工的最常见方法。用于酶法加工肽类的酶制剂分别源于植物、动物和微生物，如，木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、酸性蛋白酶和风味蛋白酶等多种。目前，制备大米肽的原料主要有三种：大米蛋白、米糠蛋白和米渣蛋白。不同原料具有不同的氨基酸组成和序列，而不同蛋白酶具有不同的酶切位点，这些都会产生不同分子结构和活性的大米肽。

大米肽具有多种生理保健功效，如抗氧化、抗衰老、降血压、降血脂、免疫调节和风味肽等。大米蛋白的碱性蛋白酶水解产物经膜过滤纯化所得大米肽，具有非常好的羟基自由基、超氧阴离子自由基和DPPH自由基清除活性，将其添加在化妆品中，有明显的抗皮肤衰老功效。为了提高大米蛋白水解度，复合蛋白酶解是不错的选择。蔡俊等依次采用碱性蛋白酶、中性蛋白酶和胰蛋白酶对大米蛋白进行酶解，大米蛋白水解度最高可达15.9%，所得大米肽显示出良好的体外抗氧化活性。王申等以大米为原料，采用碱性蛋白酶和胰蛋白酶分步酶解法获得一种大米肽，其绝对分子质量为549～1158，必需氨基酸含量35.61%，疏水性氨基酸含量45.2%，谷氨酸含量最高，为16.1%。该大米肽具有较强的抗氧化活性，同时显示较高的ACE抑制活性，其lCso为0.057mg/mL。

此外，大米源肽还具有治疗II型糖尿病的功效。研究认为，人体a-葡萄糖苷酶和二肽基肽酶IV(EC/kg3.4.14.5,DPP-IV)在I型糖尿病的发展过程中扮演重要角色。DPP-IV是一种体内酶，可分解-种肠道细胞分泌的荷尔蒙(GLP-1)，而GLP-1的主要功能是通过刺激胰岛素、抑制升糖素、抑制胃排空和让胰岛细胞重生的方式来降低血糖。若能抑制DPP-IV活性或使其失活，就可减少GLP-1分解，从而降低血糖。

近年来，DPP-IV抑制剂已经成为治疗糖尿病的主攻方向之一。HatanakaT等以清酒糟、大米和米糠为原料，发现大米蛋白水解产物对二肽基肽酶IV(EC/kg3.4.14.5,DPP-IV)具有抑制活性(IC3o=1.45士0.13mg/mL)。已从大米蛋白水解物中鉴定出具有DPP-IV活性抑制的肽是4种二肽，其分子结构分别为：Ile-Pro、Met-Pro、Val-Pro和Leu-Pro，这些二肽在大米蛋白水解物中的浓度分别为：1.22ug/kg、0.23μg/kg、1.59ug/kg和1.94ug/kg。PoojaK等采用计算机模拟法，对源自米糠的一些DPP-IV活性抑制肽的分子结构、感官和毒理学特性进行了预测。结果表明，米糠球蛋白酶解物是DPP-IV活性抑制肽的较好来源之一。

四、结论和展望

大米蛋白具有氨基酸组成较平衡、易于消化吸收、低过敏等特点，是一种优质膳食蛋白。但是，大米蛋白水溶性差，直接限制其在食品中的应用。因此，目前，对大米蛋白的研究利用，多集中在其增溶改性方面，其中以酶法增溶改性为主。此外，以大米蛋白为原料，酶法制备大米肽，尤其是制备高纯度活性肽，是大米蛋白深加工的主要方向。

研究表明，大米源活性肽具有治疗II型糖尿病、抗氧化、抗衰老、降血压、降血脂、免疫调节等多种功能。但是，目前的大米肽研究，在活性肽的分离纯化、干燥、稳定化技术，尤其是高纯度大米活性肽的产业化加工装备方面还需要进一步研究和完善。

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