大米里也藏着“宝贝”！

水稻是世界上重要的粮食作物之一，也是人类获得蛋白质的重要来源。我国作为世界水稻产量最大的国家，水稻不仅是南方居民的主食，也是馅糖、味精、葡萄糖、酿酒、麦芽糊精等食品工业的重要原料。

其中，大米蛋白（Rice protein，RP），是对源于大米中蛋白质的总称，一般存在于大米加工副产物中；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。与小麦和玉米蛋白相比，大米蛋白质具有低过敏、易消化特点，是公认的优质膳食蛋白，在婴幼儿食品和高端食品中应用前景广阔。

大米蛋白的重要来源

大米中蛋白含量在8%左右，从经济角度分析直接利用稻谷提取蛋白并不实际，而稻谷深加工的副产品——米渣，则是提取大米蛋白的最佳原料。

米渣是生产味精、乳酸、柠檬酸及淀粉糖等的副产物，富含40%-65%的蛋白质，是一种未被充分开发的植物蛋白资源存在着极大的开发利用价值。

我国的米渣资源相当丰富。淀粉糖生产过程中每消耗7吨稻谷，就会产生1吨左右的米渣。

我国的稻谷总产量约占全国粮食产量的40%，其中早稻产量约占稻谷总产量的25%，每年可收获4000万吨左右早稻。由于早稻的籽粒结构松，且直链淀粉含量高造成米饭口感差等不佳的品质在饭桌上中受到冷落。

大部分的早稻米被更多地用于淀粉糖和发酵工业的生产。以上生产利用的是稻米中的淀粉物质而米蛋白则富集下来存在于副产品米渣中。

目前米渣主要是用来作为动物的饲料，从米渣中提取的大米蛋白在食品工业中应用很少，所以对米渣中大米蛋白提取工艺、性质特性的研究具有重要的意义。

大米蛋白的提取与应用

大米蛋白粉是一种以绿色食品大米为原料制成的天然植物蛋白，经过浸泡，漂洗，精制，制浆，液化，除渣，，残渣洗涤，二次除渣，干燥，破碎，包装等方法精制而成。蛋白质含量高，杂质少，质量稳定，是一种较好的植物蛋白原料。

大米蛋白提取的主要目的是为了获得高纯度的大米蛋白，目前国内外提取大米蛋白的方法主要有碱法提取、酶法提取、复合提取等。

1.碱法提取

大米蛋白中含有80％的碱溶性蛋白，碱法提取主要是根据碱溶蛋白可以溶于碱溶液的原理。碱溶液能够使大米中与大米蛋白结合的大米淀粉的紧密结构变得疏松，同时也能够碱液对蛋白分子的次级键，特别是氢键有破坏作用，并可使某些极性基团发生解离，使蛋白质分子表面具有相同的电荷，从而对蛋白质分子有增溶作用，促进淀粉与蛋白质的分离，离心去除杂质；然后调整上清液的pH值，使其达到大米蛋白的等电点，让大部分的蛋白沉淀下来。碱法提取中的主要影响因素是碱液的浓度，浓度较低时大米蛋白提取率低，但碱液浓度太高淀粉又易糊化，而且大米蛋白的色泽会受到影响而变黄。

碱法提取大米蛋白工艺简单，且提取率高，得到的产品色泽和质地都比较好，更因成本低而被广泛应用于工业生产中。但是，碱法提取同时也存在许多缺点，如反应液固比大，需要消耗大量的碱和水；等电沉淀时需要消耗大量酸；脱盐纯化难度大；在高浓度碱的作用下，蛋白质易发生变性，同时也改变了淀粉的性质；并且某些氨基酸还会发生缩合反应而产生有毒物质，对食品的安全造成隐患。

2.酶法提取

酶法提取大米蛋白，主要是通过用蛋白酶或非蛋白酶对大米进行处理，使大米蛋白与其他成分分开，以及增加它的可溶性而使大米蛋白更容易被提取出来。根据所选用的酶可以分为蛋白酶法和非蛋白酶法。

蛋白酶法是利用蛋白酶对大米蛋白的降解和修饰作用，使其变成可溶性的肽而被提取出来。目前，常用来提取大米蛋白的蛋白酶有酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、复合蛋白酶等。根据文献报道，碱性蛋白酶是提取大米蛋白的最优酶。

酶法提取的另一种思路就是排杂留主，用适当的酶除去大米中的非蛋白成分，经分离纯化使蛋白质与其他成分分开。较常用的是淀粉酶，在提取淀粉时回收蛋白，经此法所得的沉淀中大米蛋白含量约为40％。因为工业化主要是采用这种方法来生产淀粉糖；因此，为了避免上清液中产生过多的还原糖当量而降低麦芽糖的得率，所以液化不会很彻底，但是这样又会造成高蛋白米粉中有—部分未被酶解的淀粉和糖类，使其蛋白含量远低于大米浓缩蛋白，从而限制了该方法在大米蛋白工业生产上的应用。此外，因米渣和米糠中混有纤维素、半纤维素、木聚糖等多种非淀粉多糖，因此非淀粉酶也是较常用来提取蛋白的酶。

酶法提取反应条件温和，营养物质基本不遭破坏，并且蛋白质多肽链可水解为短肽链，提高了蛋白质的消化率，同时其反应的液固比小，不仅节省了碱和水的消耗量，而且提高了抽提液中固形物的含量，从而降低了除去抽提液水分的能量消耗，为工业生产创造了一定的条件。但由于酶制剂的价格昂贵，因此生产成本太高，给产业化生产带了来阻碍。

3.复合提取法

因酶法和碱法都存在一定问题，因此目前的研究方向开始转移到复合提取法，以期在提高产品的质量和产率的同时降低生产成本。

大米蛋白的开发与利用

1.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，而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。

研究发现，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。从大米清蛋白的胰蛋白酶水解物中分离纯化出一种叫 oryzatensin 的活性肽，其氨基酸序列为 Gly-Tyr-Rro-Met-Tyr-Pro-Leu-Pro-Arg，具有引起豚鼠回肠收缩，抗吗啡和免疫调节活性。大米蛋白中含有大量的疏水性氨基酸，通过合适的蛋白酶在特异性位点进行酶解就会得到含有C末端为疏水性氨基酸的肽片段，即ACE（angiotensin-converting enzyme， 血管紧张素转化酶）活性肽片段，而ACE抑制剂是一种治疗高血压的主要药物，大米蛋白水解活性肽安全性高，无副作用，可以用来开发ACE 活性肽。

2.营养补充剂

针对婴儿敏感性腹泻等症状，大米蛋白以其低抗原性和高营养性，广泛被用于开发高蛋白低过敏婴儿配方米粉。大米蛋白为无面筋质的，适合于那些小麦不耐症、过敏或有腹腔疾病的人群。大米浓缩蛋白还可作为正常蛋白摄入量减少或蛋白质消化机能受到损害的病人的补充食物，以维持氮平衡。另外，大米蛋白还可以作为消化性溃炎、渗压性利尿剂、外伤的辅助治疗。

3.可食用膜

大米可食用蛋白膜是一种拥有良好保鲜性、阻气性、阻油性、防潮性的绿色包装膜,符合高质量和安全食品的需求，以及适于处理不可再生包装材料的环境问题，是可再生农业的新途径。此外，大米可食用蛋白膜具有很大的潜力，可以携带活性成分，如抗褐变剂、着色剂、香料、营养素、香料和抗菌化合物等，延长保质期,降低病原体在食品表面生长的风险。通过优化大米蛋白和甘油浓度以及酚类提取物和矿物成分比例，可生产出能抗拉和抗水蒸气的可食用膜，直接用作蔬菜和水果的包装材料。

4.食品添加剂

用酶处理的米糠蛋白，其溶解性、起泡性、乳化特性等均有明显改善，特别是用内切蛋白酶和外切蛋白酶对米糠蛋白适度的水解和脱氨反应，获得了具有适度肽链长度和功能特性的蛋白水解产物，提高了米糠蛋白的溶解性，改善了其他功能特性，可以用作食品乳化剂、起泡剂、营养强化剂。

5.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。

6.大米蛋白饲料

大米淀粉的副产品可以作为饲料级大米蛋白粉，其丰富的营养成分对畜禽有助长抗病的功能，并且可以提高饲料的利用率，是畜牧业及饲料工业的优良添加剂。

尾声

近年来，学术界对大米蛋白、大米多肽的认可度越来越高，对其功能性的研究也越来越深入。从保健功能上，其具有降低血液胆固醇、促进脂肪代谢、促进钙吸收、降低血脂、调整血压、促进睡眠、增强记忆、延缓衰老、调整人体免疫功能、改善微循环、进而增强体质、提高防病能力等作用。同时，研究证明，大米多肽分子量的分布主要集中在200-2000 Dalton具有良好的抗氧化性、抗衰老效果。

相信，未来，大米蛋白在食品、保健品、化妆品、饲料等多领域中的应用也会越来越广泛。