大米蛋白改性關鍵技術研究

大米蛋白是淀粉、糖加工行業的副產物，營養豐富，具有極高的蛋白質效價比（PER），同時大米蛋白具有低致敏性，已被廣泛應用于嬰幼兒食品中。但是，由于大米蛋中質量分數80%是大分子谷蛋白，其特殊的氨基酸序列形成反平行β-折疊為代表的保守二級結構，導致其具有強烈的表面疏水性，限制了大米蛋白的應用領域。因此，需要針對其溶解度等功能性質進行改性，提高其功能性質，以滿足食品工業的特殊要求。

國內外對大米蛋白的改性方法主要包括物理法、化學法、酶法。如，Gujral等(2004)利用TGase對大米粉進行改性，經TG處理后大米蛋白發生聚集，形成較好的網絡結構，在發酵過程中可更好地保持氣體；米粉的流變學特性發生很大改善，黏性模量G”和彈性模G’量都有所增加。中國專利CN201410109957.X公開一種高可溶性大米蛋白的物理改性制備方法。該方法將原料大米蛋白分散于水中，經堿液處理，冷凍，粉碎，酸中和后，離心取上清液，噴霧干燥，即得高可溶性大米蛋白成品。用該發明方法可制備得到具有高可溶性的大米蛋白產品，其蛋白溶解性≥98%，乳化性≥0.50，起泡性≥17.39，大大提高了大米蛋白的利用率和附加值，具有廣泛的應用前景。CN201010162913.5公開一種蛋白質谷氨酰胺酶對大米蛋白和米谷蛋白改性的方法，包括：邊攪拌邊將大米蛋白或米谷蛋白加入盛有磷酸鹽緩沖溶液的恒溫酶反應器內，形成一定底物濃度的蛋白質分散溶液；加入蛋白質谷氨酰胺酶獲得一定酶與底物比例的體系，酶解反應溫度為36～38℃，反應時間0.1～48 h，酶解pH值恒定在pH 7.0；透析液為0.10 mol/L的醋酸溶液，透析時間約8 h；采用真空冷凍干燥方法，獲得產品。它能使大米蛋白或米谷蛋白溶解度得到提高，并且其乳化性、起泡性和凝膠性等功能性質均有所改善。CN200810244118.3公開一種蛋白質-多糖接枝耦聯技術改善大米蛋白功能性質的方法，以生產大米淀粉、大米糖漿的副產物——大米蛋白為原料，采用不同的糖基供體，以濕法對其進行糖基化改性。通過大米蛋白與糖的接枝反應，實現大米蛋白溶解性、乳化性、起泡性等各項功能性質的有效改善和充分利用。此方法安全、環保，大米蛋白-多糖接枝耦聯產物可作為天然的大分子乳化劑或蛋白營養增強劑，使大米蛋白低敏性和高營養特性得到充分體現和發揮，有效拓展了其應用領域。CN200910311765.6公開一種具有高可溶性的大米蛋白的制備方法，以碎米為原料，將堿提酸沉法分離出的大米蛋白經復合酶多位點定向改性、與多糖接枝共聚、噴霧干燥等工序制備得到高溶解度的大米蛋白。該大米蛋白氮溶解指數NSI≥85%，可廣泛用作蛋白飲料、焙烤制品、肉糜制品和營養保健品的功能性配料。管弋铦等（2016）以不同壓力(200、400、600 MPa)對大米進行超高壓處理，研究了超高壓處理對大米中谷蛋白功能特性以及清蛋白、球蛋白和谷蛋白結構的影響。結果表明：超高壓處理后大米蛋白的功能特性和二級結構均發生變化，不同壓力影響效果不同。王素芳等（2015）公開了一種米渣蛋白復合酶法改性工藝研究，研究了3種蛋白酶（酸性蛋白酶、中性蛋白酶及堿性蛋白酶）分別以不同比例兩兩復配使用時，對米渣蛋白肽的形成、功能特性及抗氧化性的影響。結果顯示所得復合蛋白酶酶解物的蛋白質回收率均大于30%，水解度在10%～20%之間，短肽質量分數高達60%以上。酸性蛋白酶和堿性蛋白酶復配使用得到的酶解物，短肽及二硫鍵含量較高，且水解度較好；酸性蛋白酶和中性蛋白酶復配得到的酶解物只有乳化性良好；中性蛋白酶和堿性蛋白酶復配使用得到的酶解物，溶解性、疏水性及乳化穩定性較好。魯倩等（2013）采用糖基化修飾大米蛋白，在單因素基礎上，通過4因素3水平正交試驗確定最優修飾組合；結果表明，通過正交法所得最優糖基化修飾組合，其復合物溶解度由3.43%增至32.75%，乳化度由33.85%提高至48.96%，起泡性由16.9%提升到30.9%，說明經糖基化修飾能有效改善大米蛋白溶解性、乳化性、起泡性等功能。

采用酶法改性大米蛋白，可通過水解度的控制使大米蛋白降解成不同鏈長分子來達到改善不同功能性質的目的，但還需加強反應機理的研究，同時結合物理改性、化學處理等綜合改性方法，進一步研究符合安全性能，并能滿足產業化生產的大米蛋白改性方法，促進大米蛋白的有效利用。（江南大學圖書館 張群）