第一情报 ---生物与医药

从专利角度看国际大米蛋白的制取和开发现状

供稿人:杨颂列  供稿时间:2004-12-10   关键字:大米蛋白  
大米蛋白是一种营养价值很高的蛋白质,其赖氨酸含量在谷物蛋白中最高,氨基酸比例合理,接近食品管理局/世界卫生组织推荐的营养模式,氨基酸分数高达67,仅次于大豆蛋白质。大米蛋白的生物价(BV)为66~77,可以与猪肉(生物价74)、牛肉(生物价69)相媲美,也是植物蛋白中的佼佼者。而且大米蛋白是一种低敏性蛋白,添加在婴幼儿食品中是非常有益的。
 
但长期以来,由于一般大米中的蛋白质含量相对较低,仅为8%左右,所以前人一直没有利用大米生产蛋白,而近几年来,随着人们对大米蛋白营养价值和低过敏性的认同以及国际行情对大米蛋白的关注,使其在粮谷类蛋白的研究和开发中脱颖而出,成为行业内的一个热点。
美国研发特点
从近几年来对大米蛋白及其产品公开发表的专利文献来看,美国的研究主要集中于各种含大米蛋白的营养食品和快餐食品的开发,如:
 
美国ABBOTT  LAB实验室2003年6月开发了一种婴儿喂奶营养片,内含10-20wt%由包括大米蛋白、大豆蛋白在内的混合蛋白资源、40-70%碳水化合物资源、至少20%的脂肪资源。可在60秒钟内溶于水,供婴儿服用,其包含的营养可满足婴儿的基本需求(US2004101596)。
 
美国的NATURE'S ONE INC 公司2002年4月研究了一种即时饮用的营养饮料,包括:水、大米蛋白10-30g/l,糙米米浆5.5-15g/l,钙源(磷酸三钙)700-1500mg/l,混合稳定剂0.2-0.40%,该饮料可为病人、婴儿、幼儿提供补充营养(US2003185941)。
 
美国Council of science and industrial research协会2002年3月研究了一种具有高蛋白含量和较长货架寿命的粗粒谷物食品的制造工艺,该食品质地、风味均很好,其采用的谷物粗颗粒的含量为70~80%,作为粘合剂的麦芽糊精含量为7~10%,大豆粉含量为10~20%,蛋白质的含量为10~20%,所述的谷物粗粒包括大米在内(US2003180437)。
日本研发特点
日本在九十年代对大米蛋白的研究集中于大米提取技术,如:
 
1992年,日本YAMANOUCHI PHARM CO LTD公司提出了一种高纯度大米蛋白的快速生产方法。采用米糠为原料,在含有耐热的α淀粉酶的溶液中,消解淀粉,回收和干燥固态物质,得到高纯度大米蛋白。采用该技术制备的高纯度蛋白可作为健康食品(JP 6197699)。
 
1996年3月,日本的KOKUZEI CHO CHOHAN公司研究成一种大米蛋白的提取方法,包括从大米中吸取水分,产生米粉或米糠,然后进行干燥、用稀酸处理,萃取得到大米蛋白(JP 3146344B2)。
 
而近几年,日本的研究开始转向大米蛋白的深度加工,从大米蛋白中提取具有辅助疗效的治疗食品。
 
日本的DOKURITSU GYOSEI HOJIN SANGYO GIJUTSU SO公司和OKINAWA SHOKURYO KK等单位合作与2001年11月研究了一种从大米蛋白中水解提取的含肽新颖紧张素转换酶抑制成分及其盐类,用于辅助治疗高血压(JP 2003192695)。
 
日本HOSHIZAKI ELECTRIC CO LTD公司1999年4月研究成一种包括用电解水处理稻米等方法生产低蛋白食品的技术,使用该技术加工的产品,可供进行食品疗法的病人或肾病患者食用(JP JP2000300193)。
国内研发情况
国内对大米蛋白的开发研究起步较晚,但近几年已有进展。从中国专利中反映的开发动向看,目前尚处于从大米中提取大米蛋白的阶段:
 
上海市的袁张度等人于2002年底开发了一种从米糟中提取大米蛋白的新工艺,用一步法将米糟由复合酶(淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶和蛋白酶)进行酶解得到大米蛋白,优点是用味精厂副产品米糟为原料,步骤简单,设备投资少,成本低,而产品可用作食品或食品添加剂,人体吸收率达98%。
 
湖南金健米业股份有限公司孙庆杰等在2003年9月研究了两种从大米中提取大米蛋白的方法。
 
一种对大米进行清洗、浸泡、除砂、磨浆、浓缩、干燥大米蛋白,还包括对磨浆后的米浆进行细磨和采用碟片式分离机多级分离以及对蛋白浆液的酶处理,实现大米蛋白的工业化生产,产品营养价值高,提取率高。其中大米浓缩蛋白≥75%,而分离蛋白≥90%;
 
另一种为用碱法提取大米蛋白的方法,它包括下列顺序的工艺步骤:大米的清洗、碱液浸泡、磨浆、搅拌提取、分离、酸沉、分离、干燥;所述碱液浸泡的NaOH溶液的浓度为0.05-0.15mol/L (pH值为11),固液比为1∶6-8,浸泡时间2-3小时;所述酸沉即等电点沉淀,即用HCl调pH至5.5,使蛋白质沉淀;所述干燥温度限制在50℃以下。该方法为工业化生产方法,能连续、大规模提取大米蛋白,该法蛋白质提取率高,含脂肪低,生产成本低,蛋白售价低,能满足客户对中低档次大米蛋白的需求。 
小结
从最新公开发表的专利文献看,表明美国大米蛋白的开发正趋向于转化为日常生活中的大宗食品;日本在九十年代还集中于对大米蛋白制取技术的研究,而在2001年以后,已转为变为对大米蛋白的深度开发,突现了其对疾病的辅助治疗作用。相比之下,国内目前的研究还处于大米蛋白提取技术的开发,尚未进入应用开发深度研究,其与国外先进国家的研发技术还存在一定差距。
 
参考文献:
1.标题:Infant formula , US2004101596-A1(申请日期:2003.6.25,公开日期:2004.5.27)
2.标题:Rice protein concentrate based organic nutritional formula , US2003185941-A1(申请日期:2003.10.2,公开日期:2002.3.27)
3.标题:Cereal grit food product having enhanced shelflife and high protein content,US 2003/180437(申请日:2002.2.25, 公开日:2003.0 9.25)
4.标题:PRODUCTION OF HIGH-PURITY RICE PROTEIN,JP6197699-A(申请日:1992.12.28, 公开日:1994.7.19)
5. 标题:EXTRACTION OF RICE RESERVE PROTEIN, JP9249695-A; (申请日:1996.3.12, 公开日:1997.9.22)
6.标题:ANGIOTENSIN I CONVERTING ENZYME INHIBITOR ,JP2003192695-A(申请日:2001.11.27, 公开日:2003.7.9)
7. 标题:METHOD FOR MODIFYING RICE ,JP2000300193-A(申请日:1999.4.20, 公开日:2000.10.31)
8. 标题:从米糟中提取大米蛋白的新工艺(申请日:2002.12.05, 公开日:2003.05.14)
9. 标题:从大米中提取大米蛋白的方法(申请日:2003.09.30, 公开日:2004.09.15)
10. 标题:碱法提取大米蛋白的方法 (申请日:2003.09.30, 公开日:2004.09.15)

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