Progrès de la recherche sur l'utilisation complète de la protéine de riz

- Dec 05, 2020-

Résumé La protéine de riz a de faibles allergies, une valeur nutritionnelle élevée, une source large, un rendement élevé, un faible coût, une fonctionnalité élevée et des perspectives d'application énormes. Cet article résume la composition de la protéine de riz, la technologie de séparation et d'extraction, l'utilisation complète et le statu quo du développement de l'industrialisation nationale et internationale, ainsi que les perspectives de ses perspectives de marché.

Le riz est l'une des cultures vivrières les plus importantes au monde et c'est aussi une source importante de protéines pour l'homme. mon pays est le pays qui produit la plus grande production de riz au monde. Le riz n'est pas seulement l'aliment de base des habitants du sud, mais également une matière première importante pour l'industrie alimentaire, comme le sucre de remplissage, le glutamate monosodique, le glucose, le vin et la maltodextrine. Cependant, en utilisant uniquement du riz, environ 80% des protéines de riz de haute qualité contenues dans le riz brisé, le germe de riz, le son de riz, la balle de riz et d'autres sous-produits de transformation ne peuvent pas être efficacement développés et utilisés, ce qui entraîne un important gaspillage de ressources protéiques. Avec l'avancement de la technologie alimentaire, les caractéristiques des protéines de riz, telles qu'une nutrition élevée, une hypoallergénicité et une polyvalence, ont été reconnues par l'industrie. Le développement de la protéine de riz est devenu un nouvel axe de recherche dans l'industrie.

1 Introduction aux protéines de riz

Selon la méthode de fractionnement classique Osborne, les protéines de riz sont divisées en 4 catégories basées sur la solubilité: glutéline (soluble dans les alcalis), pro-lamin (pro-lamin, soluble dans l'alcool), albumine (albumine, soluble dans l'eau) et protéine globulaire (globuline, soluble dans le sel) [1]. Parmi eux, l'albumine et la globuline, qui sont des ingrédients physiologiquement actifs, sont relativement faibles, représentant respectivement 2% à 5% et 2% à 10% du total; le gluten et la prolamine, qui sont des protéines de stockage, sont les principaux composants, et le gluten peut l'être. Il représente 80% de la protéine de stockage totale, et la gliadine est généralement de 1% à 5%, jusqu'à 20% à 30% [2] . Les protéines de stockage dans l'endosperme de riz sont toutes initialement synthétisées sur la membrane du réticulum endoplasmique et transportées vers la cavité du réticulum endoplasmique. La gliadine de riz est codée par une famille complexe de plusieurs gènes. Chaque génome haploïde contient 80-100 copies et son poids moléculaire varie de 12 à 17 kDa. Il appartient à la gliadine de type II et manque de proline ou de glutamine. Le domaine de répétition de l'amide. La gliadine s'assemble et se dépose dans la cavité du réticulum endoplasmique rugueux pour former des agrégats protéiques PB-I. Chaque génome haploïde code pour environ 15 gènes de gluténine de riz, qui peuvent être divisés en quatre sous-familles: A, B, C et D.Le gluten est d'abord synthétisé en un précurseur de 57 kDa, puis coupé en sous-unités acides de 37 ~ 39 kDa et 22 ~ Sous-unités de base de 23 kDa. Après synthèse du réticulum endoplasmique, il passe par l'appareil de Golgi ou provient directement du réticulum endoplasmique rugueux. Les vésicules sont transportées vers des vacuoles de stockage de protéines pour former des agrégats de protéines PB-II [3].

Bien que la teneur en protéines de riz soit faible par rapport à d'autres céréales, sa composition en acides aminés essentiels est relativement complète et c'est la meilleure qualité de protéines dans les céréales [4]. Parmi les 8 acides aminés essentiels pour le corps humain, la teneur en 5 acides aminés dont la phénylalanine, la lysine, le tryptophane, la méthionine et la valine dans les protéines de riz est plus élevée que les autres céréales, et la composition est raisonnablement équilibrée, ce qui est idéalement recommandé par l'OMS Le mode est proche de [5]. De plus, la valeur biologique de la protéine de riz est de 77, se classant au premier rang des diverses cultures vivrières, comparable au poisson blanc (valeur biologique de 76), et sa valeur nutritionnelle est irremplaçable [6]. Les sources courantes de protéines végétales telles que le soja et les arachides contiennent des facteurs antinutritionnels nocifs pour le corps humain (tels que les inhibiteurs de la trypsine et les lectines, etc.), les sources courantes de protéines animales telles que le lait et les œufs contiennent du lait β qui peut causer des allergies ou intoxications La globuline, l'ovomucoïde, etc. limitent son développement et son application en production [7]. Traditionnellement, le riz est le seul grain hypoallergénique qui peut éviter les expériences d'allergie [8]. Ces dernières années, la sensibilisation de la protéine de riz a été étudiée plus avant [9], mais en revanche, la protéine de riz a les caractéristiques d'une faible activité antigénique, d'une digestibilité et d'un taux d'absorption élevés, ce qui est pratique pour les nourrissons et les populations particulières. Il n'y a pas de substitut au sexe.

2 Progrès de la recherche sur la séparation et l'extraction des protéines de riz

Le but de l'extraction des protéines de riz est d'obtenir des produits de protéines de riz de haute pureté, qui sont généralement divisés en concentré de protéines de riz (RPC) et isolat de protéines de riz (RPI). Les sous-produits de la transformation traditionnelle du riz tels que le riz brisé, le son de riz, les grains de riz et d'autres matières premières peuvent être utilisés pour préparer des protéines de riz. Les méthodes d'extraction des protéines de riz comprennent principalement l'extraction alcaline, l'extraction enzymatique, l'extraction au solvant, la séparation physique et l'extraction de composés (tableau 1). À l'heure actuelle, les méthodes d'extraction courantes présentent certains avantages et inconvénients. Le coût de l'extraction alcaline est faible et l'industrialisation a été réalisée, mais la valeur nutritionnelle est facilement détruite et l'utilisation excessive de lessive entraîne une pollution de l'environnement; les conditions d'extraction enzymatique sont relativement douces, mais le coût est élevé, le temps d'extraction est long, et l'extraction Le faible taux n'est pas propice à la réalisation de l'industrialisation; la méthode d'extraction des composés améliore la vitesse d'extraction, mais l'opération est plus compliquée et ne peut pas être industrialisée; la méthode d'extraction par solvant a un taux de récupération plus élevé, mais le solvant n'est pas facile à éliminer, ce qui pose facilement des problèmes de sécurité et entraîne des coûts trop élevés; la méthode de séparation physique est actuellement une méthode de séparation et de préparation idéale, mais la technologie d'extraction mature correspondante n'a pas été maîtrisée et développée en Chine. En résumé, l'étude d'une méthode d'extraction à faible coût, à haut rendement et à haute activité est l'une des nouvelles tendances de la recherche future sur les protéines de riz [10]. Des études ont montré que l'utilisation de la méthode d'hydrolyse de l'eau sous-critique (eau subcr-itique) peut extraire efficacement les protéines de riz et les acides aminés [11], et que son rendement en protéines est plus élevé que l'extraction par hydrolyse alcaline traditionnelle, mais il y a aussi des coûts élevés, des processus complexes , et ne peut pas être atteint. Industrialisation et autres problèmes. 3 Utilisation complète des protéines de riz

3.1 Développement fonctionnel des peptides

La protéolyse du riz produit une grande variété de peptides de petites molécules aux fonctions diverses et est plus facile à digérer et à absorber par le corps humain que les acides aminés libres. Le peptide actif oryzatensine isolé et purifié à partir de l'hydrolysat de trypsine de l'albumine de riz a une activité peptidique antagoniste des opioïdes et peut être utilisé pour réguler l'activité immunitaire [12]. Le produit de la protéolyse du riz a les effets de chélater les ions fer métalliques, de piéger H2O2, des radicaux libres hydroxyle, des radicaux libres DPPH et d'inhiber l'oxydation naturelle de l'acide linoléique. Sa séquence peptidique antioxydante est principalement Met-Pro-Pro-Ser-Ser-Pro -His (376,68u), Leu-Ala-Gly-Pro-Lys-Phe-Ala-Leu (408,75u) et Met-Pro-Arg- His-Asp-Pro-Gln (440,70u), etc. [13]. Les peptides actifs de protéine de riz peuvent réduire le taux de cholestérol en inhibant l'activité de la lipide synthase, en empêchant l'absorption du cholestérol intestinal, en favorisant la conversion et l'excrétion du cholestérol, en réduisant la concentration de LDL dans le sérum, en inhibant l'expression du gène ACAT2 et en augmentant l'expression du gène CYP7A1 . Régule le métabolisme du cholestérol [14]. Les peptides actifs de protéines de riz peuvent également activer l'activité sérotonine-N-acétyltransférase pour améliorer la synthèse du glutathion, améliorant ainsi les troubles du sommeil [15].

3.2 Complément nutritionnel protéiné

La protéine de riz est hypoallergénique et hautement nutritive, et c'est la première protéine végétale à compléter la nutrition pour des populations particulières. La farine de riz à base de protéines de riz peut améliorer efficacement la diarrhée sensible chez les nourrissons et les jeunes enfants; les personnes souffrant d'intolérance au blé, d'allergies ou de maladie cœliaque sont également plus aptes à manger des protéines de riz sans gluten. En tant que sous-produit de l'industrie actuelle de l'amidon de riz, la poudre de protéine de riz de qualité alimentaire a une large source, une production importante et des nutriments riches. La substitution des matières premières peut non seulement résoudre le problème de la pénurie de matières premières, mais aussi réduire les coûts d'alimentation et améliorer les avantages économiques. C'est l'industrie de l'élevage et de l'alimentation animale. Excellents additifs [16]. La protéolyse du riz produit des peptides aromatiques qui remplacent le glutamate de sodium. D'une part, il peut être développé comme modificateur de goût pour les aliments humains. D'autre part, il peut masquer efficacement l'amertume dans les aliments pour animaux et les aliments pour animaux, augmenter la viscosité des aliments et améliorer l'appétence des aliments. Augmentez la consommation d'aliments pour animaux. La poudre de protéine de riz a également été largement étudiée pour remplacer la farine de poisson dans les aliments aquatiques, et elle peut être appliquée à l'élevage de crevettes, dorades, dorades, truites arc-en-ciel et autres poissons commerciaux [17].

3.3 Film comestible

Le film de protéines comestibles de riz est une sorte de film d'emballage vert avec une bonne fraîcheur, une barrière aux gaz, une barrière à l'huile et une résistance à l'humidité. Il répond aux besoins d'une alimentation de haute qualité et sûre et convient à la gestion des problèmes environnementaux des matériaux d'emballage non renouvelables. C'est renouvelable de nouvelles manières d'agriculture. De plus, le film de protéines comestibles de riz a un grand potentiel et peut contenir des ingrédients actifs tels que des agents anti-brunissement, des colorants, des épices, des nutriments, des épices et des composés antibactériens, etc., qui peuvent prolonger la durée de conservation et réduire le risque de croissance d'agents pathogènes. sur la surface des aliments. En optimisant la concentration de protéines de riz et de glycérine, ainsi que le rapport des extraits phénoliques et des composants minéraux, un film comestible résistant à la tension et à la vapeur d'eau peut être produit, qui peut être directement utilisé comme matériaux d'emballage pour les légumes et les fruits [ 18].

3.4 Additifs alimentaires

Bien que la solubilité de la protéine de riz soit médiocre, elle peut montrer un meilleur moussage, une meilleure émulsification, etc. à mesure que la solubilité augmente après l'hydrolyse, et a un faible taux de perte d'eau, qui peut être efficacement développée et utilisée dans l'industrie alimentaire [19]. Les protéines de riz hydrolysées ou modifiées enzymatiquement ont une large gamme d'utilisations dans les aliments. Il peut être utilisé pour mousser dans la boulangerie et la confiserie, et pour stabiliser et épaissir les aliments liquides ou semi-solides (tels que les produits carnés). Une fois la protéine de riz hydrolysée par la protéase alcalase et la flavourzyme, l'hydrolysat est soumis à une réaction de Maillard pour préparer un arôme de viande, qui peut être largement utilisé dans les nouilles instantanées, les aliments soufflés, la transformation des produits carnés et les condiments [20].