维特生物带您了解大米蛋白的各类应用领域及效果

2019-07-01 15:36:46 维特编辑 13275

- 大米蛋白  - 

来源食用级大米/粉碎型大米渣/米糠

用途:饮料食品添加、保健品添加、调味品

功效:调解膳食 降低胆固醇 抗癌变 氨基酸

口感 ★★★★☆  

外观 ★★★★★   

性价: ★★★★★


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大米蛋白主要由清蛋白、球蛋白、醇溶性蛋白和谷蛋白等四种蛋白组成,大米渣中主要是胚乳蛋白,由白蛋白(4%~9%)、盐溶性球蛋白(10%~11%)、醇溶性谷蛋白(3%)和碱溶性谷蛋白(66%~78%)组成。


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在谷物蛋白中,大米蛋白的生物价(B.V.)和蛋白价(P.V.)均比其它蛋白质高。大米蛋白的氨基酸组成平衡合理,且氨基酸含量高,是其它植物蛋白所无法比拟的。大米蛋白被公认为优质的食品蛋白,符合WHO/FAO推荐的理想模式。大米蛋白的生物价很高,其营养价值高,可与鸡蛋、牛乳、牛肉相媲美。另外,大米蛋白是低抗原形蛋白,不会产生过敏反应,对生产婴幼儿食品是十分有利的。大米蛋白不仅具有独特的营养功能,还有其它一些保健功能。近来的研究表明,大米蛋白能够降低血清胆固醇的含量.



大米、米糟、米糠等原料都可用来制备大米蛋白,围绕大米蛋白开发和利用,研究者提出各种不同制备方法,主要有:溶剂提取、酶法提取、碱法提取、酸法提取、物理提取和复合提取法。至2007年国内提供的纯净大米蛋白一般为饲料级(一般65%含量左右及以下),食品级(一般80%含量左右)和大米蛋白肽(全溶于水,70-90%肽含量,食品级)



营养价值


大米蛋白品质是公认谷类蛋白中佼佼者,其含有丰富必需氨基酸,第一限制性氨基酸赖氨酸含量高于其它谷类蛋白,且氨基酸组成模式与WTO/FAO推荐模式相接近,易于被人体消化吸收。与其它谷类蛋白相比,大米蛋白生物价(BV)和蛋白质利用率(PER)更高,生物价可高达77,蛋白质利用率为1.36%~2.56%,在各种粮食中均居第一位。大米蛋白品质优于小麦蛋白和玉米蛋白,含有优质赖氨酸,且过敏性低,使大米蛋白非常适于开发婴幼儿食品。大米蛋白氨基酸组成模式优于酪蛋白和大豆分离蛋白,能满足2~5岁儿童对氨基酸需求。此外,大米蛋白可加工成酱油、高蛋白粉、蛋白饮料、蛋白胨和蛋白发泡粉等,若将其降解成短肽或氨基酸,则可制成营养价值极高氨基酸营养液,用于保健饮料、调味品、食品添加剂等。



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保健功能


抗高血压、降胆固醇大米分离蛋白对幼鼠肾脏cyp4a和cyp2c表达影响可改善花生四烯酸代谢,可用作抗高血压成分。研发现,大米分离蛋白能增加信使核糖核酸(mRNAs)量,RNAs负责肾脏中两种重要蛋白质cyp2c11和cyp2c23合成,这两种蛋白质对花生四稀酸和羟二十碳四烯酸代谢起到很重要作用,且羟二十碳四烯酸在调节血压方面很重要。临床研究发现,大米分离蛋白能降低胆固醇。大米含许多与其蛋白质组成相关化学物质,包括生育酚衍生物、生育三烯酚和谷维素,这些物质对降低胆固醇有一定作用。1.2.2预防慢性疾病合理营养膳食可预防一些疾病,如心脏病和癌症。亚洲人患心脏病几率要低于欧洲人,这可能与亚洲人以大米为主食有关。相关研究发现,大米分离蛋白对遗传性高胆固醇小鼠模型动脉粥样硬化有一定抑制作用,可降低动脉粥样硬化对动脉破坏作用,其作用机理尚不明确;实验还表明,食用大米可降低心脏病发生率。


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(大米蛋白肽制作的保健胶囊)

抗癌变


Molita等对大米分离蛋白(RPI)研究结果表明,饲喂大米分离蛋白的二甲基苯并蒽(DMBA)诱导雌性小白鼠肿瘤重量低于饲喂酪蛋白小白鼠,大米分离蛋白具有抗DMBA诱导癌变作用。此外,大米分离蛋白对大白鼠因化学诱导引起乳腺癌有日常预防作用。大米蛋白功能性蛋白质在食品加工、烹调、储藏和销售过程中发生物理和化学性质,与环境因素作用下所具有物理化学性质,总称为蛋白质功能性。这些理化特性常指蛋白质持水性、起泡性、乳化性、粘结性,而形成凝胶、纤维、成膜等性质也认为是蛋白质功能性质反映,是在受到蛋白组成中其它共存物如水、盐、糖、脂肪、风味物等影响下所具有物理化学性质


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(含大米蛋白的婴幼儿米粉)




性状简介


溶解性大米蛋白溶解性较低,主要因大米蛋白含75%~90%碱溶性谷蛋白,这些谷蛋白由许多大分子片断通过二硫键形成,彼此交联而凝聚,而溶于水的清蛋白仅占大米蛋白2%~5%。Samson Agboola等发现,在pH 4~7时,大米蛋白谷蛋白溶解性增长缓慢,而接近pH 9时,蛋白溶解性迅速增加;

同时,改性会对大米蛋白溶解性产生一定影响。利用酸法脱酞氨对大米蛋白进行改性,能使其溶解性增加,溶解度最高可达96.6%。

另外,对热变性大米蛋白研究发现,米蛋白经高温作用后溶解性较低,甚至凝固成为不溶性成分。乳化性乳化性包括乳化活性和乳化稳定性两个方面,乳化作用是蛋白质重要功能之一。每种蛋白质都有一定分子组成和特定空间结构,其乳化性能与分子表面疏水性密切相关。酸碱可改变蛋白质带电性质和电荷分布,改变分子空间构象,在提高溶解度同时有可能改善蛋白质乳化、发泡等物化功能。如经链霉蛋白酶水解后大米蛋白水解产物,其乳化性有很大提高。

考察几种大米蛋白在不同条件下乳化性能及其表现特点,并与大豆蛋白乳化性能进行比较,发现增加大米蛋白溶解性措施均有利于改善大米蛋白乳化性。稀碱溶液提取谷蛋白一旦溶解,其乳化能力可与大豆蛋白媲美。Na2SO3对大米蛋白乳化行为改变,不仅与增加蛋白溶解性有关,也与蛋白质分子结构变化有关。

大米蛋白低溶解性和高分子量导致其乳化性能不是很好,可通过对大米蛋白分子结构改造提高其溶解、乳化等功能性质。用风味蛋白酶处理大米蛋白,在pH 7情况下,水解液乳化能力高于酪蛋白,乳化稳定性比牛血清蛋白更高。

通过试验研究发现,经TG作用后,样品蛋白乳化性也有明显提高,且白蛋白或乳清蛋白加入也能增强大米蛋白乳化活性,但乳化稳定性却降低;而大豆蛋白等则很难通过这样方法提高其乳化性。在最佳酶解反应条件下,反应开始时,随酶解物水解度增加,酶解物起泡性升高,当水解度达10.4%时,起泡性最高(37.5%);之后随水解度增加,起泡性迅速下降,当水解度达11.5%后,起泡性开始缓慢下降,起泡稳定性也具有类似变化趋势。

研究发现,随蛋白质浓度增加,其起泡性及起泡稳定性都有所增强。为得到最好起泡特性,要兼顾溶解性和疏水性,使亲水和疏水达到一种良好平衡。喷雾干燥得到大米蛋白溶解性和表面疏水性都很差,所以其起泡性要低于冷冻干燥产品。有研究者认为,不溶蛋白质粒子会提高起泡稳定性,研究发现,在pH 4~7时,大米蛋白中谷蛋白溶解性和乳化性增加缓慢,而接近pH 9时,迅速增加。同时,经链霉蛋白酶水解后大米蛋白水解产物,随其氮溶解值升高,起泡性也有很大提高。用中性蛋白酶水解大米糖糟中蛋白质,根据样品水解度与发泡性对应值,分析并确定大米蛋白水解度与发泡性能关系,指出控制水解度为9.0时,蛋白发泡性能最佳。持水性、持油性白质持水性与食品储藏过程中“保鲜”及“保型”有密切关系,另外,还与食品粘度有关;而吸油性则与蛋白质种类、来源、加工方法、温度及所用油脂有关。由于大米蛋白溶解性差,限制其持水性与持油性。但经脱酰胺改性后,大米蛋白持水性和持油性均有所改善,脱酰胺度在35.7%时,持水性最低,为2.4g/g,持油性达到最高,为3.4%;脱酰胺度为42.4%时,持水性与持油性相当,都为2.6g/g




应用领域


大米蛋白生物活性肽:从大米清蛋白胰蛋白酶水解物中分离纯化出一种称之oryzatensin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。大米蛋白含大量疏水性氨基酸,通过合适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主要药物,大米蛋白水解活性肽安全性高,无副作用。

营养补充剂:针对婴儿敏感性腹泻,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。大米蛋白无面筋质,适于小麦不耐症、过敏或有腹腔疾病人群。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患者补充食物,维持氮平衡;还可作为渗压性利尿剂、消化性溃炎、外伤辅助治疗。

食品添加剂:用酶处理米糠蛋白,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水解和脱氨反应,获得具有适度肽链长度和功能特性蛋白水解产物,提高米糠蛋白溶解性,改善其它功能特性,可用作食品乳化剂、起泡剂、营养强化剂。

可食用膜:美国路易斯安那州南部研究中心用大米蛋白浓缩物与普鲁兰多糖结合物开发出具有一定抗拉强度和抗水蒸汽可食用膜,用作风味物质和营养添加剂载体或作为分离、保护和防腐用隔离物。

大米蛋白饲料:大米淀粉副产品可作为饲料级大米蛋白粉,其丰富营养成分对畜禽有助长抗病功能,且可提高饲料利用率,是饲料业优良添加剂。