大米蛋白(Riceprotein,RP)是對源于大中。與小麥和玉米蛋白相比，大米蛋白質(zhì)具有低米中蛋白質(zhì)的總稱，一般存在于大米加工副產(chǎn)物過敏、易消化特點(diǎn)，是公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)膳食蛋白，在嬰幼兒食品和高端食品中應(yīng)用前景廣闊川。不同加工過程產(chǎn)生的大米蛋白在組成和功能性質(zhì)方面均有差異。文中介紹了大米蛋白的主要來源、功能特性及其加工利用現(xiàn)狀，為其后續(xù)開發(fā)利用提供參考。

一、大米蛋白粉來源

完整的大米中，蛋白質(zhì)含量8%左右，主要由清蛋白(2%～5%)、球蛋白(2%～10%)、谷蛋白(66%～78%)和醇溶蛋白(1%～5%)組成，其中，水不溶性的谷蛋白和醇溶蛋白占80%以上。因此，不同加工方式所產(chǎn)生的大米蛋白，其含量和質(zhì)量差異很大。大米蛋白是所有糧食中生物效價最高的蛋白質(zhì)。此外，大米蛋白是一種低過敏性植物蛋白，在幼兒體內(nèi)的消化率、生物價和凈蛋白質(zhì)利用率分別為88.8%、90%、79.9%，因此適合在嬰幼兒及中老年食品中使用。

1、大米淀粉加工副產(chǎn)物

淀粉是大米中的主要組分(80%)，其次是蛋白質(zhì)(8%)。大米淀粉屬于典型的小顆粒淀粉(2um～8μm)，且顆粒均一。糊化的大米淀粉吸水快，質(zhì)構(gòu)非常柔滑，類似奶油，具有脂肪的口感，且容易涂抹開，因此，可作為油脂模擬物用于食品。此外，大米淀粉具有很好的冷凍-解凍穩(wěn)定性，可防止食品在冷凍過程中的脫水收縮。目前，國內(nèi)大米淀粉年產(chǎn)量約為4萬噸，主要作為增稠劑、填充劑、賦型劑和功能因子用于食品和醫(yī)藥工業(yè)中。

大米蛋白是大米淀粉加工中的主要副產(chǎn)物。大米淀粉加工方法主要有：堿溶液法、酶法以及機(jī)械法。其中，堿溶液法是利用堿液脫除其中的蛋白質(zhì)和部分脂類，再經(jīng)沖洗、離心，得到淀粉，堿液中的蛋白質(zhì)可通過酸沉法回收該方法對環(huán)境污染很大，目前已很少使用。酶法是一種比較環(huán)保高效的方法，利用蛋白酶將大米中不溶性蛋白質(zhì)水解為可溶性蛋白，再利用離心或過濾的方法，得到大米淀粉和蛋白質(zhì)。酶法的不足之處在于所得大米淀粉中殘留蛋白和脂類較高。機(jī)械法是--種比較新的大米淀粉和蛋白質(zhì)分離方法，該方法采用一種特殊的高壓均質(zhì)設(shè)備，將大米中聚合的淀粉顆粒和蛋白質(zhì)破碎分離，在利用兩者的密度差異，實(shí)現(xiàn)淀粉和蛋白質(zhì)的物理分離。該方法保留了大米淀粉和蛋白質(zhì)的原有品質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量更優(yōu)。

2、大米淀粉糖漿加工副產(chǎn)物

大米淀粉糖漿一般是利用大米加工過程中產(chǎn)生的碎米，即加工過程中產(chǎn)生約15%～20%的殘?jiān)?。殘?jiān)懈缓竺椎鞍踪|(zhì)(50%～70%)、脂類(3%～8%)和灰分(2%～3%)，是大米蛋白的主要來源。碎米的質(zhì)量和糖漿加工工藝直接影響殘?jiān)械鞍踪|(zhì)和脂類含量。較高的脂類含量，使大米殘?jiān)词乖诟稍锖笠矘O易出現(xiàn)脂類氧化哈變，產(chǎn)生異味和變色現(xiàn)象，直接影響蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)。經(jīng)去雜、干燥和脫脂后的殘?jiān)械鞍踪|(zhì)含量可達(dá)80%以上，可直接用于食品添加或深加工。

目前，大米淀粉和大米淀粉糖漿加工副產(chǎn)物是大米蛋白的主要來源。但所得大米蛋白均不溶于水，以前多用作飼料，近年來因市場對大米蛋白粉需求量增大，促使米渣成為生產(chǎn)食用大米蛋白粉的主要原料。

二、大米蛋白改性

大米蛋白是一種剛性的球狀結(jié)構(gòu)蛋白，亞基間通過分子內(nèi)、分子間二硫鍵及疏水相互作用形成了致密分子聚集體，溶解性差,限制了其在食品領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，通過物理、化學(xué)和酶法對其進(jìn)行改性，以改變其空間結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì),改善其功能特性，是目前大米蛋白的研究熱點(diǎn)。

1、物理改性

物理改性是指通過熱、電磁、機(jī)械、高壓和微波輻射等方法來改善蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的方法。

物理改性產(chǎn)品毒副作用小，成本低，但改性效果往往不顯著，相關(guān)研究報道較少。研究表明，在0～120MPa壓力下均質(zhì)下，隨壓力增加大米蛋白的溶解性顯著提高(p＜0.01),乳化活性也有明顯改善。此外，有文獻(xiàn)報道，采用反復(fù)堿溶、冷凍、粉碎和離心方法，可以將大米蛋白的溶解度提高至98%以上，乳化性和起泡性也得到明顯提升。

2、化學(xué)改性

化學(xué)改性是指采用化學(xué)的方法對多肽側(cè)鏈上的羥基、羧基、氨基等基團(tuán)進(jìn)行修飾或者引入其他官能團(tuán)來改變蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，改善其功能性質(zhì)。目前，大米蛋白化學(xué)改性主要有：脫酰胺、?；?、糖基化、磷酸化、烷基化等。

蛋白質(zhì)脫酰胺有多種方法，其中酸法應(yīng)用較廣泛。蔣甜燕等研究發(fā)現(xiàn)，大米蛋白的溶解度與脫酰胺度呈正比，脫酰胺度為64.5%時，溶解性達(dá)96.6%，起泡性為27%。脫酰胺度在19.6%～35.7%時大米蛋白乳化性較好。大米蛋白的?；男裕部梢愿纳拼竺椎鞍椎娜芙庑?。此外，大米蛋白經(jīng)糖基化修飾后，其溶解性、乳化性和起泡性均有顯著改善。以上研究表明，化學(xué)改性對于提高大米蛋白功能性質(zhì)效果明顯，但是考慮到營養(yǎng)和安全性，需要在方法選擇、條件控制和環(huán)境方面有更多考慮。

3、酶法改性

酶法改性主要是利用酶制劑作用于蛋白質(zhì)分子中的肽鍵、側(cè)鏈基團(tuán)，改變其結(jié)構(gòu)和功能，主要有酶水解、類蛋白反應(yīng)、脫酰胺、磷酸化等多種途徑，其中最常見的是蛋白酶水解。目前，用于膳食蛋白酶法改性的蛋白酶有很多種，包括微生物、植物、動物等不同來源。因?yàn)椴煌鞍踪|(zhì)酶有不同的酶解位點(diǎn)，其產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)不同，理化功能性質(zhì)各異。

由于大米蛋白疏水性強(qiáng)，加之在加工中多已變性，因此酶法改性過程中，復(fù)合酶解效果往往優(yōu)于單酶水解。有研究顯示，堿性蛋白酶在中性條件下酶解大米蛋白，可使其氮溶解指數(shù)(NSI)提高到95%、乳化性為55%、起泡性達(dá)到70%。劉洪富等采用Alcalase和Flavourzyme酶，可使大米蛋白水解度達(dá)10.26%。

采用類蛋白反應(yīng)重新組合大米蛋白原有氨基酸序列，也可提高其功能性質(zhì)和營養(yǎng)性。楊倩等以大米蛋白堿性蛋白酶水解物為原料，采用胃蛋白酶催化進(jìn)行類蛋白反應(yīng)，所得大米類蛋白氨基酸組成中Thr、lle、Phe、Lys等必需氨基酸含量明顯提高。此外，對大米蛋白進(jìn)行酶法脫酰胺，也可以明顯提高其功能性質(zhì)。有研究表明，大米蛋白經(jīng)谷氨酰胺酶處理后，溶解度可達(dá)到96.99%，持水性提高了1.75倍～2.03倍，持油性提高了1.58倍～1.94倍。與化學(xué)改性相比，大米蛋白酶法改性條件更加溫和，且特異性較強(qiáng)，安全且環(huán)保，是目前研究和應(yīng)用最多的改性方法。

4、復(fù)合改性

為了進(jìn)一步提高大米蛋白改性效率，減少成本，有時可以將兩種甚至多種改性方法結(jié)合使用，或與其他技術(shù)結(jié)合，如超聲波、輻照技術(shù)。潘征等研究表明，超聲波輔助堿處理可提升米渣中大米蛋白的溶解性(19.99mg/mL)。有研究表明，利用電子束輻照(EBI)技術(shù)輔助堿性蛋白酶水解，可提高大米蛋白水解度達(dá)19.02%，多肽產(chǎn)率達(dá)13.50%。EBI處理有利于大米蛋白分子結(jié)構(gòu)伸展，利于蛋白酶的作用。

總之，隨著一些新技術(shù)的產(chǎn)生和應(yīng)用，將其與傳統(tǒng)蛋白質(zhì)改性方法結(jié)合，有利于獲得改性效果，這方面的研究空間很大，如超高壓技術(shù)、擠壓膨化技術(shù)、脈沖電場(PulsedElectricFields，PEF)等。

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