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大米蛋白的综合利用

时间:2021-07-16 17:42 阅读:941

中国作为世界稻谷产量最大的国家,在稻谷种植业蓬勃发展的同时,稻谷深加工与综合利用为我国农业经济提供了新的增长点。稻谷加工时往往仅利用淀粉,碎米、米胚、米糠、稻壳等加工副产品中含有大量的优质大米蛋白未能有效开发利用,造成了蛋白资源的极大浪费。

随着食品科技的不断进步,大米蛋白的高营养性,低过敏性逐渐被人们所认同,开发作为食品或营养保健品的加工基料成为一大趋势。本文就大米蛋白综合利进行了概述。

国内外对大米蛋白的研究主要包括改善食品物化功能的食品添加剂;作为洗护产品的天然增稠剂及发泡剂;特殊人群需要的高蛋白营养粉;满足特 定功能的生物活性肽;促进机体保健的活性成分;用于畜禽生产的蛋白饲料;绿色环保的可食用膜等,这些技术都跟大米分离蛋白 (RPI)的水解和改性息息相关。


01  食品添加剂

食品添加剂是一类能改善食品品质和色、香、味的添加物。合适的分子大小及氨基酸组成都会赋予蛋白质一定的物化性能,如溶解性、发泡性、乳化性等。

大米蛋白在疏水、柔韧、无序的结构下更容易溶于水和浓缩于气液界面,表现出发泡乳化性。吴雨静以米渣为原料,经脱糖、中性蛋白酶酶解改性、脱色干燥等一系列工艺流程获得了蛋白含量高、发泡性能良好的蛋 白发泡粉。

Anderson等用蛋白酶处理大米分离蛋白,使10%蛋白溶液表观黏度显著下降,发泡能力和泡沫稳定性大大增强。

改善大米蛋白性质方法除酶水解外,同样可采用化学改性手段,如加入 Na2SO3或SDS可解除蛋白分子聚集状态,呈现胶体性质。

经过上述酶法水解或改性的大米蛋白在食品生产中具有广泛用途,如在液体或半固体食品中起稳定、增稠作用,在焙烤食品和糖果中起发泡作用等。


02  蛋白质营养补充剂

大米蛋白以其低致敏性和高营养性,已成为特殊人群补充营养的首选植物蛋白。大米蛋白配方米粉可针对婴幼儿的敏感性腹泻;无面筋质的大米蛋 白更适应于小麦不耐症、过敏或有腹腔疾病的人群;大米浓缩蛋白可以在正常蛋白摄人量减少或该消化机能受到损害时更好地补充机体能力,维持氮平衡;并且可以辅助治疗消化性溃炎、外伤等。


03  功能肽开发

现代研究表明,小分子肽中氨基酸残基与游离氨基酸相比,更容易被人体消化吸收。小分子肽形式存在的氨基酸不仅可以避免转运竞争,还可以降低氨基酸的高浓度毒副作用,肽转运系统低耗能,且不易饱和,使得水解蛋白质产品得到活性肽的研究受到人们的欢迎。

李火云等采用Alcalase碱性蛋白酶酶解大米蛋白得到能够消除对羟自由基、超氧阴离子自由基及DPPH自由基的大米多肽,为抑制和延缓机体衰老提供了保障,开拓了抗衰老化妆品的应用前景。

大米分离蛋白中的活性肽能够影响cyp4a和cyp2c的表达,从而改善花生四烯酸的代谢,作为抗高血压成分。另外 ,它还能够抑制遗传性的高胆固醇小鼠模型动脉粥样硬化,降低发病率。

大米蛋白酶解物小分子肽种类繁多,功能多样。如抗菌活性肽、降低胆固醇活性肽、降压活性肽、抗肿瘤活性肽、抗氧化活性肽等。


04  蛋白饲料

大米制备淀粉糖的副产物—大米蛋白粉,是一种蛋白含量高、能量转化快、消化率高、适口性好、抗病性好、抗原性低、氨基酸平衡的优良饲料原材料。在水产饲料中添加大米谷蛋白的浓缩物,不仅可以提高鱼类的消化性能,还可以控制其排泄量,从而保持水质澄清,控制水质污染。

大米蛋白酶解可产生替代谷氨酸钠 (MSG)的风味肽,它可以有效掩盖苦味、增强饲料的黏度和改善饲料的适口性,并且可以螯合微量元素矿物质,在提高动物采食量的同时又保证了安全无害。

刘卫东等添加1.5%~2%的大米蛋白作为鸡饲料显著提高鸡的产蛋率、采食量、血液中的总蛋白和存活率等。


05  可食用膜

米可食用蛋白膜由碾米工业的副产品碎米制得,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,推动了可食性包装膜材料的发 展,为可再生农业开拓了一条崭新的途径。

吴英华等研究米蛋白膜成型条件表明,在4O℃恒温条件下,用质量分数 80%乙醇溶解大米蛋白,可以在光滑不锈钢板上形成具有一定强度的可食性薄膜,并且添加油酸与甘油可以提高膜的透明度与抗张强度。美国路易斯安那州南部研究中心研发出能抗拉和抗水蒸汽的可食用膜,它的原料是 大米蛋白浓缩物与普鲁兰多糖结合物,该可食用膜可作风味物质、营养添加剂载体或作为分离、保护和防腐用隔离物。