米糠蛋白的提取与应用

米糠是稻谷加工的主要副产物，富含油脂、蛋白质及生物活性物质等诸多营养成分。米糠中蛋白质含量约占米糠的15%～17%，分为清蛋白、球蛋白、醇溶性蛋白和谷蛋白，其氨基酸组成接近FAO/WHO推荐的模式，致敏性低，生物效价高，是一种优质的植物蛋白资源。

米糠蛋白的提取

米糠是食品工业中一种宝贵的蛋白质来源，但米糠蛋白并未实现规模生产。这是由于米糠蛋白的聚集和二硫键相互作用，米糠蛋白中一些功能性官能团不能暴露出来，导致溶解性较差，而且米糠中大量高植酸（约1.7%）也会与蛋白相结合，导致常规的蛋白提取方法很难高效将米糠蛋白从米糠基质中分离，无法满足商业化生产的经济成本。

目前常用的米糠蛋白提取方法包括物理法、化学法和酶法，相比较而言，碱法提取效率高、方便快捷，但提取的蛋白质质量较差，且易发生美拉德反应。酶法能改善碱性环境对蛋白质的影响，提取效率高，蛋白质的质量好，但成本较高。物理法对食品营养成分破坏低、经济实用，应用范围更广，经过物理法辅助后蛋白质的提取效率和功能特性都有所提高。在提取蛋白质之前，用化学、酶和加热方法处理米糠会对蛋白质功能产生会不利影响，因此需要寻找一种简单、廉价的米糠蛋白质提取预处理方法，以提高蛋白质得率和保持功能特性。发酵作为食品行业常用的生物加工技术之一，不仅可以消除抗营养因子的存在等限制条件带来的影响，而且可以补充蛋白的氨基酸组成，提高营养价值，可以有效提高米糠中蛋白的含量和蛋白得率。

物理法、化学法、酶法、发酵法提取米糠蛋白各有优缺点，相较于单一提取方法，多种提取方法组合能够取长补短，保留条件温和、提取率高等优势，弥补营养流失、安全性低等缺点。

米糠蛋白的应用

1、米糠蛋白生物活性多肽

利用酶催化水解米糠蛋白时，米糠蛋白会被水解成不同链长的小分子多肽，通过分离可制成不同活性的多肽。多肽可调节机体代谢、增强机体的防御功能，具有抗氧化、降血压、降血糖、调节免疫等多种生理活性，根据发挥活性的功能区别可以将米糠肽细分为抗氧化肽、降血压肽、阿 片样拮抗肽、免疫调节肽等。

米糠肽具有天然安全、效果明显等优点，应用前景广阔。利用超声波-微波辅助酶法制备米糠多肽，并对其进行体外降血脂、降血糖活性分析及结构鉴定，发现分子质量小于5 kDa 的多肽表现出良好的降血脂、降血糖活性。

使用碱性蛋白酶、胰蛋白酶、复合蛋白酶、风味蛋白酶四种酶水解米糠蛋白，制备抗氧化活性肽，发现复合蛋白酶水解物水解度最高，蛋白质含量最高，但风味蛋白酶水解物表现出最高的抗氧化活性。

研究发现随着米糠蛋白水解度的增加，米糠蛋白的抗氧化能力也相应增强，将其加入水包油乳液中可延缓脂质的氧化速度，增长保质期，因此米糠蛋白可以作为一种有效的天然抗氧化剂用于大体积的散装油和乳液模型中。

此外，米糠蛋白肽还具有类阿 片样拮抗活性，用胰蛋白酶水解米糠可溶性蛋白，在最适条件下，胰蛋白酶水解产物具有显著的类阿 片样拮抗活性。相比于传统的阿 片类药物副作用来讲，食品源的阿 片样拮抗肽副作用小，应用前景更加广阔。

2、在婴幼儿食品中的应用

由于牛奶中含有酪蛋白和乳清蛋白等多种不同的蛋白质，婴幼儿对配方奶粉具有不同程度的过敏反应，这促使人们寻找低过敏性的替代品。米糠蛋白生物效价高、过敏性低、消化性好，适合用作婴幼儿食品的原料，替代配方中的牛奶蛋白，以减少与牛奶蛋白有关的过敏反应。

将米糠蛋白按照配方与多种谷物粉、植物油、奶粉、维生素、矿物质等制备成粉末状产品，通过理化分析、感官评价及可接受度分析后发现，该配方乳粉能够满足婴幼儿对能量的需求，具有经济、营养、成分好的优点。

以米糠蛋白和乳粉为原料，通过计算得出蛋白质互补效果较好的复合米糠蛋白 粉配方。通过大鼠生长实验和代谢实验对复合米糠粉进行营养价值评价和酪蛋白比较分析，发现复合蛋白 粉的消化率、生物学效价和蛋白质净利用率都得到了改善，与酪蛋白接近，证实了米糠蛋白营养价值丰富，能够作为一种优质的蛋白质应用于婴幼儿食品中。

3、在可食性膜中的应用

可食性膜的成膜材料主要有大豆分离蛋白、小麦面筋蛋白、胶原蛋白、玉米醇溶蛋白、酪蛋白、明胶等。米糠蛋白的乳化性、溶解性和稳定性与大豆分离蛋白相似，所制成的薄膜与大豆蛋白薄膜具有相当的功能特性，阻氧阻油性好，适用于禽蛋果蔬油脂含量高的食品，与大豆分离蛋白类似，米糠蛋白来源广价格低廉，但提取率低，成本较大豆分离蛋白相对高，通过改善米糠蛋白的提取效率，有利于其在可食用膜中的进一步应用。

单一米糠薄膜机械性能和阻隔性能较差，研究发现，通过改性处理制备葡萄糖糖基化米糠蛋白-壳聚糖复合膜，可显著提高米糠蛋白膜的透明度、阻水性、耐水性和耐热性。添加鼠尾草酸制备的鼠尾草酸米糠蛋白复合膜具有抗氧化性能，可应用于食品包装行业。

4、在营养递送体系中的应用

米糠蛋白作为一种天然植物性蛋白质，具有良好的功能特性和生理活性，是设计和制造乳液、纳米粒子、微胶囊等生理活性物质递送系统的合适载体。

以米糠蛋白为乳化剂通过高速剪切制备的亚麻籽油（O/W型）乳液，在米糠蛋白添加量0.56%时，乳液具有良好的pH稳定性和抗氧化性。

对米糠蛋白-绿原酸乳液进行超声处理，能减少乳液的粒径，使液滴的分布更加均匀，改善乳液的包封效率和负载容量。

以米糠蛋白包埋槲皮素制备的纳米乳液在碱性和低盐离子条件下具有良好的稳定性，能保护槲皮素不被中性或酸性的胃液破坏，体外消化和细胞实验表明，槲皮素包埋在米糠蛋白系统中可提高槲皮素的生物利用率，因此米糠蛋白纳米乳液可以作为传递活性物质的有效载体。

将姜黄素包封到米糠蛋白纳米粒子中，包封效率高达95.94%，与游离姜黄素相比，纳米颗粒姜黄素制剂的口服生物利用度提高了10倍以上。

将米糠浓缩蛋白和麦芽糊精作为微胶囊包封剂，应用于葡萄汁的喷雾干燥，防止花青素被降解，当米糠浓缩蛋白与麦芽糊精的比例从0增加到20%时，花青素的内部保留率和总保留率分别提高了2.4倍和3.2 倍，粉末的粘性、结块程度和吸湿性都有所降低，抗氧化能力也有所提高。

5、作为食品加工辅料或添加剂

米糠蛋白氨基酸种类齐全，可以作为面包、饼干等焙烤食品中燕麦、麦麸、小麦粉等蛋白质来源的替代品，提高产品的孔径、保气性和保质期，也可以作为配料以提高产品的风味和营养。米糠蛋白还具有很高的水油结合能力，有助于减少水分流失并保持柔软的口感，可作为蛋糕糊、冷冻甜点等高糖食品体系的基质。

脱脂米糠蛋白具有良好的稳定性和乳化性，因此常用于制作蛋白饮料。米糠蛋白的添加可以改善饮料的风味和理化特性，提高其营养价值和抗氧化活性，在贮藏过程中具有稳定性和安全性。

米糠蛋白还可作为美拉德反应中产生风味的氨基酸来源，赋予食品独特的风味和色泽，为食品调味剂的生产提供廉价且丰富的材料来源。此外，米糠蛋白经蛋白酶水解和脱酰胺作用后，产生大量的谷氨酰胺，可作为谷氨酸类风味增强剂。

参考资料：

[1]唐彩云,张风姣,刘金光,等.米糠蛋白的提取、特性、功能复合物及应用研究进展[J].食品工业科技,2024,45（12）:367-378.

[2]刘芳,韩伟,郭超,等.米糠蛋白提取、改性及在食品加工中的应用[J/OL].食品与发酵工业,1-11.

作者简介：

小泥沙，食品科技工作者，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究