米糠蛋白提取和利用的研究進(jìn)展

張琴秋,秦文,胡欣潔

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院,四川 雅安,625014)

稻谷通常由殼或皮(20%),麩皮(9%),稻仁或淀粉層(70%)以及稻胚或胚芽(1%)組成[1],如圖1所示。

圖1 稻米的示意圖及其所有組分的百分比Fig.1 A schematic diagram of a rice crop with percentages of all its components

米糠是稻谷加工的主要副產(chǎn)品之一,且資源十分豐富,其中60%用來(lái)提取米糠油、米糠蛋白、米糠肽、米糠餅等,其余多作飼料。米糠具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,富含蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、膳食纖維、維生素和多種礦物質(zhì)等,如表1所示[2]。

表1 米糠主要成分組成Table 1 Main components of rice bran

米糠蛋白是從米糠中提取出來(lái)的,大約占米糠質(zhì)量的12%～20%,是一種低成本植物蛋白,可以摻入食品中提高食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和市場(chǎng)價(jià)值。同時(shí)脫脂米糠是低變應(yīng)原性蛋白質(zhì)的良好來(lái)源,脫脂米糠粉已經(jīng)被用于生產(chǎn)米糠蛋白質(zhì)分離物和蛋白質(zhì)水解物;可作為天然成分摻入食品配方中和應(yīng)用于各類食品中[3]。全世界目前已經(jīng)掀起了提取米糠蛋白的熱潮,在米糠蛋白的利用上已取得不少成功經(jīng)驗(yàn),如利用米糠蛋白的低過(guò)敏性、抗癌活性和保健功能等開發(fā)藥品、功能性食品、嬰幼兒奶粉、化妝品等[2]。因此本文綜述了米糠蛋白的基本特性、常用提取方法和目前的應(yīng)用現(xiàn)狀,為米糠蛋白的有效利用提供信息和對(duì)未來(lái)的發(fā)展前景做出了展望。

1 米糠蛋白

1.1 組成

根據(jù)溶解度和可萃取性對(duì)米糠中的蛋白質(zhì)進(jìn)行了分類,可將米糠蛋白分為清、球、醇、谷4種蛋白[4],都屬于儲(chǔ)存蛋白,它們分別溶于水、稀鹽溶液、醇溶液和酸堿溶液。其中清蛋白和球蛋白含量相對(duì)較多,谷蛋白和醇溶蛋白則較少。在米糠蛋白中,清蛋白含量約占35%,具有最高的生物學(xué)價(jià)值以及最容易被人體吸收和利用。球蛋白不含賴氨酸,其含量與清蛋白相當(dāng)(約35%),具有適量的胱氨酸和蛋氨酸,主要在稻谷萌發(fā)期開始發(fā)揮生理作用。醇溶蛋白是米糠中含量最低的貯藏蛋白,在米糠中含量?jī)H為4%,但谷氨酸或谷氨酰胺、丙氨酸、甘氨酸和精氨酸含量較高,可以為谷物提供氮、碳和硫的儲(chǔ)存。谷蛋白是稻谷中主要的蛋白質(zhì),約占米糠總蛋白的11%～30%,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,被認(rèn)為是高分子量的化合物,二硫鍵和糖基化結(jié)構(gòu)使谷蛋白不溶且難以從麩皮中提取[3,5]。

1.2 營(yíng)養(yǎng)特性

米糠蛋白是優(yōu)質(zhì)的植物蛋白,蛋白質(zhì)消化率校正氨基酸評(píng)分為0.90,米糠蛋白的生物效價(jià)與牛奶酪蛋白相似,蛋白效率比約為2.0～2.5,消化率大于90%,具有良好的生物價(jià)值和消化率[6],是一種有前景的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)來(lái)源。米糠的蛋白質(zhì)消化率和生物學(xué)功能高于其他谷物蛋白[4];因此被公認(rèn)為用于純蛋白質(zhì)產(chǎn)品、蛋白質(zhì)補(bǔ)充劑或嬰兒配方奶粉開發(fā)的最低過(guò)敏產(chǎn)生蛋白之一,也是唯一可以免于過(guò)敏試驗(yàn)的谷類蛋白[7]。

蛋白質(zhì)是由多種氨基酸組成的大分子生物化合物,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值取決于氨基酸的含量和組成。米糠蛋白含有多種必需氨基酸,其氨基酸組成比接近FAO/WHO推薦模型,是合理和平衡的[8]。大多數(shù)谷類蛋白質(zhì)賴氨酸含量不足,而米糠蛋白賴氨酸含量較高,明顯優(yōu)于其他谷物蛋白質(zhì)。目前公認(rèn)的低敏感植物蛋白分別為花生蛋白和大豆蛋白,但都含有一定量的抗?fàn)I養(yǎng)因子,如胰蛋白酶抑制劑和抗凝血因子,會(huì)對(duì)易過(guò)敏的人產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)。而米糠蛋白比其他谷物蛋白敏感性低,甚至低于花生蛋白和大豆蛋白,可較好地應(yīng)用于嬰幼兒和敏感人群的食品中[7]。

1.3 功能特性

米糠蛋白因氨基酸組成合理以及有較高的生物價(jià)、凈利用率和低過(guò)敏性的營(yíng)養(yǎng)特性,是近些年食品研究者研究的熱點(diǎn)之一。將米糠蛋白作為營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑添加到食品中可改善食品的感官特性和營(yíng)養(yǎng)性,但目前卻因米糠蛋白的提取率低而使其利用受到限制。因此,改善米糠蛋白的功能特性從而提高其提取率是今后研究的重點(diǎn)趨勢(shì)[9]。

1.3.1 溶解特性

溶解特性是米糠蛋白功能特性最主要的指標(biāo),它決定著米糠蛋白在生產(chǎn)實(shí)踐中實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。米糠蛋白溶解性的高低直接決定了蛋白的乳化、起泡和凝膠等功能特性。同時(shí),蛋白質(zhì)的電荷分布、粒徑大小、疏水與親水的比例以及pH、溫度和離子強(qiáng)度等因素都會(huì)對(duì)蛋白質(zhì)的溶解特性產(chǎn)生影響。由于米糠蛋白是以堿溶性的蛋白質(zhì)為主,在 pH 4～4.5時(shí)蛋白的溶解性最低;隨著pH的增大,其蛋白的溶解性越來(lái)越高,HEDAYATI等[10]在pH 10和pH 4時(shí)分別觀察到最高和最低的蛋白質(zhì)溶解度。適當(dāng)升高溫度和壓力會(huì)提高米糠蛋白的溶解度,但溫度和壓力過(guò)高會(huì)降低其溶解度,如120 ℃干熱預(yù)處理會(huì)降低米糠蛋白質(zhì)的溶解度[11]。ZHU等[12]在研究高壓對(duì)米糠蛋白功能特性的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),100 M和200 MPa的高壓處理會(huì)顯著提高米糠蛋白的溶解度,在500 MPa時(shí)溶解度達(dá)到最大,超過(guò)500 MPa反而會(huì)使溶解度降低。因此,控制提取溫度、pH、壓力、離子濃度等來(lái)改善米糠的溶解度,可以使米糠蛋白得到更有效地提取和利用。

1.3.2 乳化性

乳化性屬于蛋白質(zhì)的界面性質(zhì),它是蛋白在油水界面上形成連續(xù)相的能力。而影響蛋白乳化性最關(guān)鍵的因素就是其表面疏水性。另外,米糠蛋白的乳化性還受 pH、堿性蛋白酶、溫度等因素的影響。溫度和壓力升高都可以提高米糠蛋白的乳化性和乳化穩(wěn)定性[11]。PANG等[13]發(fā)現(xiàn)加熱480 min制備的米糠蛋白乳液顯示出最佳的乳化活性,而420 min顯示出最佳的乳液穩(wěn)定性。PHONGTHAI等[14]發(fā)現(xiàn)米糠中堿性蛋白酶水解5.04%可以顯著改善米糠濃縮蛋白的功能特性,特別是乳化性能。ZANG等[15]發(fā)現(xiàn)米糠蛋白一定程度水解,可以增強(qiáng)其乳化作用,用水解3%的米糠蛋白制備的乳液最穩(wěn)定。LI等[16]發(fā)現(xiàn)在米糠蛋白油包水乳劑添加兒茶素(0.15%,w/v),形成米糠蛋白-兒茶素復(fù)合物,可以使乳液具有最佳的乳化性能。因此,改善提取方法或控制提取條件可以顯著改善米糠蛋白的乳化性和乳化穩(wěn)定性,更有利于后續(xù)的加工和利用。

1.3.3 起泡性

起泡性屬于蛋白質(zhì)的界面性質(zhì),蛋白質(zhì)的起泡性和泡沫穩(wěn)定性對(duì)于食品產(chǎn)品的感官特性具有重要作用[17]。蛋白質(zhì)的溶解性、乳化性、溫度及分子的極性是影響蛋白質(zhì)起泡性的主要因素。同時(shí)起泡性和泡沫穩(wěn)定性指數(shù)與壓力呈正相關(guān)[12]。那治國(guó)等[18]用蒸汽閃爆對(duì)米糠粕進(jìn)行處理,發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的起泡性和泡沫穩(wěn)定性都有顯著提高。張燕鵬等[19]采用稀酸協(xié)同超聲波處理米糠蛋白可以提高米糠蛋白的起泡性和改善泡沫穩(wěn)定性。但高濃度的過(guò)氧自由基和丙二醛氧化會(huì)抑制米糠蛋白的起泡性和降低其穩(wěn)定性[8]。WU等[20]發(fā)現(xiàn)米糠貯存時(shí)間的增加導(dǎo)致米糠球蛋白的發(fā)泡能力、泡沫穩(wěn)定性、乳化活性和乳化穩(wěn)定性的降低。因此,米糠蛋白的起泡性和起泡穩(wěn)定性與提取方法和條件密不可分。

2 米糠蛋白的主要提取方法

近年來(lái),米糠蛋白提取方法和技術(shù)日趨成熟。目前已經(jīng)利用多種技術(shù)從米糠中提取蛋白質(zhì),主要可分為化學(xué)、酶促和物理方法[21]。同時(shí),生態(tài)創(chuàng)新技術(shù),如:靜電分離、亞臨界水萃取、反膠束、微波、超聲、脈沖電能和高壓輔助萃取也開始廣泛應(yīng)用到米糠蛋白的提取研究中[22]。

2.1 化學(xué)提取法

使用化學(xué)堿(例如NaOH)從米糠中提取蛋白質(zhì)是常用的方法,破壞氫和酰胺鍵以溶解米糠蛋白質(zhì)達(dá)到提取的效果;在pH 7～12時(shí)米糠蛋白產(chǎn)率為30%～80%,可調(diào)節(jié)pH達(dá)到最大產(chǎn)率[23]。在pH較高情況下相對(duì)蛋白產(chǎn)量增加,如PARAMAN等[24]采用堿提取米糠蛋白時(shí)發(fā)現(xiàn),隨著提取pH從9.0增加到12.0,蛋白質(zhì)的提取率和含量顯著增加。同時(shí)體外和體內(nèi)的研究表明,堿提法引起米糠蛋白難消化的PB-I結(jié)構(gòu)改變,使蛋白質(zhì)更易于消化和生物利用度提高[25]。堿法提取蛋白質(zhì)效果較好,但它會(huì)造成米糠蛋白某些結(jié)構(gòu)變化,從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)喪失其原始功能[21]。在堿處理過(guò)程中,包括發(fā)泡,乳化和成膜在內(nèi)的功能特性也會(huì)受到影響[26];容易造成蛋白質(zhì)變性和水解,提取非蛋白質(zhì)成分,使米糠蛋白純度低;同時(shí)在堿性條件下會(huì)促進(jìn)美拉德反應(yīng),生成褐色物質(zhì),甚至產(chǎn)生有毒化合物,降低米糠蛋白品質(zhì)[21]。因此,應(yīng)優(yōu)化米糠蛋白的化學(xué)提取工藝,減少對(duì)米糠蛋白的不利影響,考慮新型綠色的化學(xué)試劑提取米糠蛋白。

2.2 酶法

酶促水解是從米糠中分離蛋白質(zhì)和水解產(chǎn)物/多肽的另一種常用技術(shù),主要通過(guò)降解細(xì)胞壁,破壞淀粉鍵釋放蛋白質(zhì)和改善蛋白質(zhì)溶解度來(lái)提取米糠蛋白[27]。酶促水解使用的酶包括各種源自微生物的商業(yè)食品級(jí)蛋白酶,例如堿性內(nèi)切酶、復(fù)合風(fēng)味酶和復(fù)合內(nèi)切酶,以及源自植物(例如木瓜蛋白酶)和動(dòng)物(例如胃蛋白酶和胰蛋白酶)的酶,都可以用于酶促水解提取米糠蛋白[28]。王蕾等[29]使用纖維素酶從米糠中提取蛋白質(zhì),顯著增加可溶性蛋白質(zhì)的產(chǎn)量。KHAN等[30]發(fā)現(xiàn)使用植酸酶和木聚糖酶混合物提取米糠蛋白,顯著提高米糠濃縮蛋白的蛋白質(zhì)含量(61%～85%)。據(jù)LI等[31]研究,在最佳條件下(pH 7.6,52.8 ℃)用胰蛋白酶消化米糠,得到的水解產(chǎn)物中蛋白質(zhì)含量可達(dá)到81%。使用木瓜蛋白酶消化的脫脂米糠,可以實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)有效回收,改善米糠蛋白的乳化性[32]。酶促水解通常不影響米糠蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[14],還可以在一定程度上改善米糠蛋白質(zhì)的功能特性和營(yíng)養(yǎng)特性,具有綠色無(wú)污染,蛋白質(zhì)品質(zhì)好,提取率高的優(yōu)點(diǎn)[33]。但酶一般價(jià)格比較昂貴,提取條件嚴(yán)格[21],不適合工業(yè)化提取。因此,應(yīng)進(jìn)一步開發(fā)價(jià)格比較合理的酶應(yīng)用于米糠蛋白的大規(guī)模工業(yè)化提取。

2.3 物理提取技術(shù)

利用均質(zhì)機(jī)、膠體磨或超微粉化設(shè)備破碎米糠中的細(xì)胞結(jié)構(gòu),從而溶出米糠蛋白的方法稱為物理法;傳統(tǒng)的物理方法如膠體研磨、均質(zhì)化、高速混合、凍融和高壓早已用于蛋白質(zhì)提取[4]。超聲處理、水熱蒸煮、微波[34]、微流化和亞臨界水也成為提取米糠蛋白質(zhì)的有效物理方法。通常由物理技術(shù)形成的剪切力可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞破裂。在這種情況下,張安寧等[35]采用反復(fù)凍融輔助弱堿法提取了米糠蛋白,提取率達(dá)63.07%,并指出在整個(gè)凍融過(guò)程中冰晶的產(chǎn)生導(dǎo)致細(xì)胞裂解,破壞細(xì)胞膜并進(jìn)而釋放細(xì)胞內(nèi)組分,但又不會(huì)破壞蛋白功能特性。膠體研磨和均質(zhì)化會(huì)分解米糠以提取蛋白質(zhì),但蛋白質(zhì)提取不徹底。除超聲處理外,超高壓方法也可能導(dǎo)致膜完整性和分子鍵受損[36]。由于空化氣泡的破裂,在超聲處理過(guò)程中產(chǎn)生的高溫和沖擊波會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞損壞。然而,超聲處理5 min對(duì)蛋白質(zhì)提取無(wú)效,產(chǎn)率為15%,而高壓技術(shù)只能得到11%的蛋白質(zhì)[21]。亞臨界水提取也已用于從米糠中提取各種功能性化合物(蛋白質(zhì),氨基酸)[4]。值得注意的是,通過(guò)亞臨界水提取進(jìn)行蛋白質(zhì)提取時(shí)所用的高溫可能會(huì)使蛋白質(zhì)變性[5]。因此可以得出結(jié)論,如果單獨(dú)使用物理方法,通過(guò)破壞米糠細(xì)胞提取蛋白質(zhì)的效果并不是很好。

2.4 多種技術(shù)結(jié)合

采用2種及以上方法結(jié)合提取米糠蛋白,既能達(dá)到較好的提取效果,同時(shí)也能減少對(duì)米糠蛋白功能特性的影響。將物理處理和酶處理相結(jié)合是一種有效的方法,微波與酶結(jié)合,超聲波與酶結(jié)合,通過(guò)超聲輔助提取和微波輔助提取減少獲得米糠蛋白的所需時(shí)間[34],使提取的米糠蛋白結(jié)構(gòu)完整,質(zhì)量較好。超聲均質(zhì)技術(shù)是制備米糠蛋白穩(wěn)定乳化液的有效方法,超聲均質(zhì)化20%功率20 min制備的乳化液具有良好的抗乳化穩(wěn)定性[37]。SUN等[38]分別采用超聲波,均質(zhì)化和微波輔助堿法提取米糠蛋白,都能達(dá)到較高的提取率,還可以有效改善蛋白質(zhì)的某些特性,例如吸油量,乳化穩(wěn)定性和起泡能力。LV等[39]用微波(100%功率,1～2 min)和干熱(120 ℃,10～20 min)對(duì)米糠進(jìn)行穩(wěn)定化處理,然后堿法萃取(pH 9.5)和酸法沉淀(pH 4.5)制備蛋白質(zhì),可以顯著提高蛋白質(zhì)純度。因此可以得出,對(duì)米糠進(jìn)行一定的穩(wěn)定化處理,多種技術(shù)聯(lián)用提取可以改善米糠蛋白質(zhì)的功能特性,從而提高提取率和增加其應(yīng)用價(jià)值[40]。

3 米糠蛋白的應(yīng)用

米糠蛋白是一種來(lái)源豐富的蛋白質(zhì)資源,因此可通過(guò)改善米糠蛋白的功能特性以使其能更好地應(yīng)用于食品加工領(lǐng)域。目前米糠蛋白主要應(yīng)用于一些功能性食品(如米糠肽、臨床專用營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑、米糠蛋白納米乳液、微膠囊等)、食品包裝及食品添加劑領(lǐng)域,同時(shí)其在醫(yī)藥和化妝品領(lǐng)域也有部分應(yīng)用[2]。

3.1 用于米糠蛋白肽的提取和應(yīng)用

富含蛋白質(zhì)(12%～20%)的米糠,屬于農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)品,是極具前景的生物活性肽資源[41]。利用米糠蛋白制備得到的多肽具有諸多生物活性,如抗高血壓、降血脂、抗氧化、ACE(血管緊張素轉(zhuǎn)化)抑制活性、抗菌、抗癌等[42]。用米糠中提取的米糠蛋白衍生具有抗氧化性的生物活性水解產(chǎn)物和生物肽,可以在食品和藥品應(yīng)用中用作增值產(chǎn)品，特殊醫(yī)用食品中作為功能成分和作為食品天然防腐劑,更好地發(fā)揮其生物活性[21]。竇博鑫等[43]在奶粉中添加米糠蛋白肽,開發(fā)了具有營(yíng)養(yǎng)保健功效、口感純正的發(fā)酵型米糠蛋白肽酸奶。譚榮韶等[44]將米糠蛋白肽應(yīng)用到慢性腎病專用腸內(nèi)臨床營(yíng)養(yǎng)品專用配料中,研制具有免疫調(diào)節(jié)活性和消化性好的臨床專用制劑。

3.2 用作納米運(yùn)輸載體和新型微膠囊壁材

利用米糠蛋白具有低致敏性及較佳的乳化性,可用于米糠蛋白納米乳液和米糠蛋白微膠囊的制備,作為食品中功能性營(yíng)養(yǎng)成分的納米運(yùn)輸載體和微膠囊壁材。如CHEN等[45]以米糠蛋白納米乳劑作為運(yùn)輸載體,添加3 mg/mL槲皮素可形成具有較小液滴尺寸和較高摻入率的納米乳液。槲皮素-米糠蛋白為基礎(chǔ)的納米乳劑(QE-RBP NEs)在堿性條件下和低鹽離子濃度下表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和生物利用率。?；勖舻萚46]利用米糠蛋白與麥芽糊精按適當(dāng)?shù)谋壤貜?fù)配比置換壁材,用于包埋玉米籽油和亞麻籽油,可以起到良好的油脂保藏效果。HASANVAND等[47]發(fā)現(xiàn)利用米糠蛋白-亞麻籽膠的核殼物理作用,可形成香蘭素/β-環(huán)糊精包合物,使其被微膠囊化,從而提高了香蘭素的熱穩(wěn)定性和保質(zhì)期。

3.3 用于制備米糠蛋白復(fù)合膜

米糠蛋白由于其自身功能特性,是制備新型植物蛋白生物質(zhì)薄膜的良好材料,但單一的米糠蛋白膜存在機(jī)械性能和阻隔性較差的問(wèn)題,因此常與淀粉、殼聚糖和明膠等材料復(fù)合制成米糠蛋白復(fù)合膜,提高其機(jī)械性能和阻隔性能,同時(shí)也可對(duì)米糠蛋白進(jìn)行改性、穩(wěn)定或添加生物活性物質(zhì)以提高膜的抗氧化活性和增加抑菌效果,開發(fā)可用于食品包裝的功能性蛋白膜[48]。齊藝惠等[49]以米糠分離蛋白為成膜基質(zhì),通過(guò)添加鼠尾草酸開發(fā)制備了具有生物活性的可食性米糠蛋白復(fù)合膜,具有良好的機(jī)械性能和阻隔性能。

3.4 用作食品添加劑和食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑

米糠蛋白可作為食品添加劑和營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑等應(yīng)用于食品加工領(lǐng)域。如可作為蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑添加到肉制品、飲料、烘焙產(chǎn)品,可改變其加工特性,配制營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高的富含蛋白質(zhì)的產(chǎn)品,更好地滿足消費(fèi)者需求。也可用于生產(chǎn)嬰幼兒蛋白粉和添加在特殊人群膳食中以改善機(jī)體蛋白營(yíng)養(yǎng)不良狀況[7]。米糠蛋白的水解產(chǎn)物(肽段和氨基酸)具有良好的溶解度、乳化性和起泡性,可在許多食品中充當(dāng)穩(wěn)定劑和營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑,包括用于飲料穩(wěn)定、沖調(diào)粉營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化、咖啡增白劑,用于增強(qiáng)冷凍甜品和糖果巧克力的乳化性,增強(qiáng)烘焙食品乳化性、起泡性、松軟度和提高品質(zhì),改善肉制品和香腸口感風(fēng)味、充當(dāng)穩(wěn)定劑、黏合劑等[50]。因此,米糠蛋白可應(yīng)用于多種類型的食品加工和生產(chǎn)中,具有良好的應(yīng)用價(jià)值和前景[51]。

3.5 其他領(lǐng)域

米糠蛋白同時(shí)還可以應(yīng)用到化妝品和化工原料的生產(chǎn)中。米糠蛋白在化妝品中的應(yīng)用主要有2種途徑,一是直接添加米糠蛋白在化妝品中,增強(qiáng)乳化性,更利于皮膚吸收;二是提取的功效成分(多肽、氨基酸、活性肽)可用于爽膚水和潔面奶中,增加保濕功效[52]。還可以利用米糠蛋白分離干酪素作為化工原料。也可用于紙張涂料、木黏膠膠料、紡織品漿料、防水纖維、塑料、合成樹脂的制造中[2]。

4 結(jié)論和展望

我國(guó)擁有豐富的米糠資源,但米糠蛋白的提取技術(shù)相對(duì)落后、工業(yè)化生產(chǎn)程度較低,米糠蛋白得率較低、純度不夠、穩(wěn)定性較差,使得米糠蛋白尚未形成完整的產(chǎn)業(yè)體系;同時(shí)針對(duì)米糠蛋白功能性質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)活性的研究也較少,米糠的利用率還較低。因此在未來(lái)的研究中要進(jìn)一步開發(fā)高新技術(shù)、改善傳統(tǒng)技術(shù)、多種技術(shù)結(jié)合、優(yōu)化米糠蛋白的提取工藝、穩(wěn)定米糠蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,從而提高米糠蛋白的數(shù)量和質(zhì)量,提高應(yīng)用價(jià)值,加快我國(guó)米糠產(chǎn)業(yè)體系的形成。

4.1 優(yōu)化提取方法

米糠蛋白缺乏實(shí)用性的主要原因是其提取難度大。在天然狀態(tài)下,米糠中粗纖維和灰分較多,難以溶解;同時(shí)米糠蛋白含有較多的二硫鍵不易溶于普通溶劑。雖然米糠蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能得到了食品和醫(yī)學(xué)界的認(rèn)可,但是目前還沒(méi)有工業(yè)化的米糠蛋白產(chǎn)品。因此可以考慮：(1)進(jìn)一步開發(fā)綠色高新技術(shù),如超高壓提取、酶法、超臨界提取、電磁波輔助提取等;(2)改善傳統(tǒng)堿提取技術(shù),如開發(fā)綠色環(huán)保的化學(xué)溶劑提取米糠蛋白,如離子液體、低共熔溶劑、超臨界CO2等;(3)采用多種技術(shù)聯(lián)合提取米糠蛋白,如酶法與物理技術(shù)結(jié)合,堿法與超聲、微波、超高壓、亞臨界萃取等技術(shù)結(jié)合[53]等;(4)優(yōu)化提取工藝,設(shè)計(jì)合理的工藝參數(shù)進(jìn)行提取,溫度、壓力、料液比、溶劑濃度應(yīng)控制在合理范圍,從而提高提取率和改善品質(zhì);(5)穩(wěn)定米糠蛋白品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,采用一系列物理方法(低溫制冷,熱處理),生物和化學(xué)方法來(lái)穩(wěn)定米糠蛋白品質(zhì)[40]。在達(dá)到較高的提取率和穩(wěn)定米糠蛋白品質(zhì)前提下,盡可能降低成本,減少化學(xué)試劑的使用和有害產(chǎn)物生成,使用高效綠色環(huán)保的方法。

4.2 提高應(yīng)用價(jià)值

在米糠蛋白的應(yīng)用方面,目前稻米加工中生產(chǎn)的細(xì)糠,用作動(dòng)物飼料的比例仍然較高,浪費(fèi)了米糠這一寶貴資源。由于米糠蛋白的功能性質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不斷被大眾認(rèn)知,科研工作者和企業(yè)越來(lái)越重視米糠蛋白在醫(yī)藥保健和食品工業(yè)方面的應(yīng)用。因此需要提高米糠蛋白的提取技術(shù),從而獲取高品質(zhì)和較大數(shù)量的米糠蛋白應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中;進(jìn)一步加強(qiáng)米糠蛋白用于活性肽的提取和營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的研究,同時(shí)開發(fā)米糠蛋白功能性納米乳液和新型食品包裝材料,提高米糠蛋白的利用率和功能性應(yīng)用價(jià)值。

4.3 形成產(chǎn)業(yè)體系

研究推廣穩(wěn)定的米糠蛋白提取利用技術(shù),降低成本以滿足工業(yè)化生產(chǎn)要求,使米糠蛋白資源得到科學(xué)合理利用。進(jìn)一步加大對(duì)米糠蛋白相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā),提高研發(fā)技術(shù),生產(chǎn)具有較高市場(chǎng)價(jià)值的產(chǎn)品,加快產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)成,促進(jìn)我國(guó)稻谷產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。