易翠平

(长沙理工大学化学与生物工程学院，长沙 410004)

大米乳清蛋白的研究

易翠平

(长沙理工大学化学与生物工程学院，长沙 410004)

采用相应的国标法对大米乳清蛋白的基本组成成分进行测定，SDS－PAGE凝胶电泳对其分子质量进行测定，并对其溶解性、乳化性、发泡性、持水持油性等功能性质及氨基酸组成进行了研究。结果表明，大米乳清蛋白中蛋白质质量分数达83.09%;分子质量分布在1.8、22、35、60、80 ku。与大豆分离蛋白比较，大米乳清蛋白的溶解性、乳化性相近，乳化稳定性、发泡性与发泡稳定性、持油性较好，持水性较差。大米乳清蛋白中，赖氨酸质量分数高达14.51%，是一种必需氨基酸含量均衡的植物蛋白。

大米乳清蛋白 基本组成 分子质量 功能性质 营养性质

研究表明，大米蛋白在碱法提取过程中，碱提酸沉分离后上清液中残余17%左右的蛋白质［1］，参照大豆乳清蛋白的主要成分来源及称呼［2］，称为大米乳清蛋白(rice whey，RW)。大米乳清蛋白是大米蛋白在中性条件下的盐溶性成分，在目前的研究和应用中均作为废弃物处理，但其可溶性特点和较高的蛋白含量对环境可能造成的有机污染，值得作为食品配料进行进一步研究。拟通过对大米乳清蛋白的分子质量、功能性质和氨基酸含量三个方面的研究，为大米乳清蛋白作为食品配料提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器设备

大米:市售;丙烯酰胺:上海金贸泰化工有限公司;标准蛋白:北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司;茚三酮:上海至鑫化工有限公司。

722可见分光光度计:上海佑科仪器仪表有限公司;FD－1A小型真空冷冻干燥机:上海比朗仪器有限公司;DYY－Ⅲ24D小型双垂直电泳槽、DYY－5型稳压稳流电泳仪:北京六一仪器厂。

1.2 方法

1.2.1 大米乳清蛋白的制备

大米粉碎后用0.05 mol/L NaOH搅拌提取2 h，3 000 r/min离心10 min，弃去沉淀，上清液用6 mol/L HCl调pH为7.0，3 000 r/min离心15 min，上清液透析流水过夜，换6～8倍蒸馏水透析4 h，透析液冷冻干燥，得大米乳清蛋白，工艺流程如下。

大米→粉碎→NaOH提取→离心→上清液调pH为中性→离心→上清液→透析→冷冻干燥→大米乳清蛋白

1.2.2 大米乳清蛋白的主要组成成分的测定

蛋白质的测定:凯氏定氮法(固体)GB 5511—1985，考马斯亮蓝G－250法(液体);脂肪的测定:索氏抽提法GB 5497—1985;水分的测定:105℃恒重法GB 5512—1985;灰分的测定:550～600℃灰化法GB/T 5505—1985;总糖的测定:直接滴定法。

1.2.3 SDS－PAGE电泳测定大米乳清蛋白

采用LeammLi系统，分离胶质量分数为8%，浓缩胶质量分数为5.0%，板胶厚度1.5 mm，进样量15 μL，样品质量浓度约为2 mg/mL。电泳开始时，稳压为80 mV，至样品带迁移到分离胶，调节稳压至120 mV，至样品带迁移到距离胶板底部1 cm左右停止电泳。R250考马斯亮蓝染色约5 h，脱色至电泳带清晰。

1.2.4 大米乳清蛋白功能性质的测定

溶解性的测定参照文献［3］;乳化性及乳化稳定性的测定和起泡性及起泡稳定性的测定参照文献［4］;持水、持油性的测定参照文献［5］。

1.2.5 大米乳清蛋白氨基酸组成的测定

氨基酸的测定:精确称取一定量样品于水解管中，加入定量6 mol/L HCl，抽真空，110℃下水解24 h;冷却，将水解液定容至50 mL，过滤;取滤液1 mL于小烧杯中，真空干燥后加入1 mL 0.02 mol/L HCl，在空气中放置30 min。取50 μL反应液进样，柱流速0.225 mL/min，操作压力80～130 kg/cm2，常规分析柱温53℃，茚三酮显色，检测波长570 nm和440 nm(检测Pro和Pro－OH)。

2 结果与讨论

2.1 大米乳清蛋白主要成分测定结果与分析

大米乳清蛋白基本成份分析结果表明(表1)，其主要成份是蛋白质，质量分数高达83.09%。但灰分质量分数也很高，达5.27%，应该是在制备过程中脱盐不彻底导致。

表1 大米乳清蛋白基本成分表

2.2 大米乳清蛋白的分子质量

图1是标准分子质量和大米乳清蛋白SDSPAGE电泳图，结果表明大米乳清蛋白的亚基组成较多，谱带分子质量在1.8、22、35、60、80 ku左右。资料报道［6］，大米中球蛋白的分子质量范围为16～130 ku，清蛋白分子质量范围为10～200 ku，多为67.5 ku，基本一致。说明大米乳清蛋白的主要成分应该是大米清蛋白和球蛋白。

图1 SDS－PAGE大米乳清蛋白电泳图谱

2.3 大米乳清蛋白功能特性的测定结果与分析

表2的结果表明，大米乳清蛋白的溶解度为27.03%，大豆分离蛋白的溶解度为21.59%，溶解性略高于大豆分离蛋白。从制备方式来看，大米乳清蛋白应该是盐溶蛋白和水溶蛋白的混合蛋白，说明其中的水溶蛋白质量分数为27.03%。

表2 两种蛋白质的功能性质比较

两种蛋白质的乳化性相近，而大米乳清蛋白和乳化稳定性远远高于大豆分离蛋白。大米乳清蛋白的发泡性与发泡稳定性比大豆分离蛋白好。持油性明显高于大豆分离蛋白、但持水性比大豆分离蛋白差。说明大米乳清蛋白是一种较为理想的食品配料，在某些食品中可部分替代大豆分离蛋白。

2.4 大米乳清蛋白氨基酸组成

大米乳清蛋白样品中赖氨酸质量分数高达14.51%，高于有关报道［6－7］，可能与测定方法和品种间差异有关。但与大米蛋白中的清蛋白和球蛋白的赖氨酸含量远远高于谷蛋白和醇溶蛋白中的结论是一致的。同时，表4的氨基酸含量结果与FAO/WHO对必需氨基酸的对照结果表明，大米乳清蛋白在大米蛋白中比谷蛋白和醇溶蛋白营养更均衡。

表3 大米乳清蛋白的氨基酸组成

3 结论

大米乳清蛋白的主要成分是蛋白质，质量分数达83.09%。其分子质量分布在1.8、22、35、60、80 ku左右。与大豆分离蛋白比较，大米乳清蛋白的溶解性相近。两种蛋白质的乳化性也相近，乳化稳定性则大米乳清蛋白高于大豆分离蛋白。大米乳清蛋白的起泡性与起泡稳定性均比大豆分离蛋白好。持油性明显高于大豆分离蛋白、但持水性比大豆分离蛋白差。赖氨酸含量高达14.51%，氨基酸含量均衡。说明大米乳清蛋白是一种功能性质和营养性质均较为理想的植物蛋白，在某些食品中可作为食品配料部分替代大豆分离蛋白。

［1］易翠平，姚惠源.高纯度大米蛋白和淀粉的分离提取［J］.食品与机械，2004，20(6):18－21

［2］陈爱梅，江连洲.大豆乳清蛋白的主要成分概述［J］.食品研究与开发，2005，4，172－174

［3］Chavan V D，Mckenzie D B，Shahidi F.Functional properties of protein isolates from beach pea［J］.Food Chemistry.2001，74:177－187

［4］Bera M B，Mukherjee.Solubility，emulsifying and foaming properties of rice bran protein concentrates［J］.Journal of Food Science.1989，54(1):142－145

［5］Sosulski F W，Humbert E S.Functional properties of rapeseed flours，concentrates and isolates［J］.Journal of Food Science.1976，46:1349－1353

［6］Radomir Lásztity，D.Sc.8 Rice Protein.The Chemistry of Cereal Proteins［M］.2nd edition.Boca Raton:CRC Press，1995:249－265

［7］周世英，钟丽玉.粮食学与粮食化学［M］.北京:中国商业出版社.1987，127－150.

Research on Rice Whey Protein

Yi Cuiping
(School of Chemical and Biological Engineering，Changsha University of Science and Technology，Changsha 410004)

The basic composition of rice whey was studied with the national standard method，the molecular weight subunits of rice whey protein were exhibited by SDS－PAGE，and the functional properties such as solubility，emulsifying property，foaming property，oil bonding ability，water bonding ability，and amino acid composition of rice whey protein were tested.Results:The protein content of rice whey is 83.09%.The molecular weights of the subunits are 1.8，22，35，60，80 ku.Compared with soy isolate protein，rice whey protein possesses similar solubility and emulsifying property，better emulsifying stability，foaming property，foaming stability and oil bonding ability，and weaker water bonding ability.Rice whey protein has high lysine content of 14.51%，so is balanced in essential amino acid composition.

rice whey protein，basic composition，molecular weight，functional property，nutritional property

TS202.3 文献标识码:A 文章编号:1003－0174(2010)11－0005－03

湖南省科技厅科技计划重大专项(2007FJ1007)

2009－11－06

易翠平，女，1973年出生，副教授，粮食、油脂与植物蛋白