大米淀粉的研发现状与前景

盛志佳

（湖南农业大学资产处，湖南 长沙 410128）

中国是全球水稻 “王国”，稻谷产量居世界首位，同时中国也是最大的大米消费国，中国有60%的人口以大米为主食.虽然稻谷产量很大，但由于其价格较高，又是人的主要口粮，且成分之间的分离比其他谷物难，因此与玉米淀粉和薯类淀粉的生产以及深加工相比，大米淀粉的价格一直较高，从而使大米淀粉的广泛应用受到了很大的限制.但是，大米淀粉作为世界可再生能源，凭借着其特有的物理化学性质在很多领域中得到了广泛的应用，也对很多传统的可再生能源起到了很好的代替作用，具有很好的市场前景.笔者对近年来国内外大米淀粉的研究开发情况以及大米淀粉的主要用途进行分析，对中国大米淀粉的发展前景进行了展望.

1 国外大米淀粉研究的现状

目前国际市场上对高纯度大米淀粉 （蛋白质含量低于0.5%）的需求较大[1]，美国的比利时、德国、荷兰、意大利等国家兴起了大米淀粉研究的热潮.应用现代生物技术可以将稻米改性后转化为抗性淀粉、多孔淀粉、新脂肪替代物等.

美国农业部南部研究中心研究开发的改性米淀粉新产品（Ricemic）是以大米粉为原料，先分离蛋白质，然后再通过加热和酶处理加工成100%延缓消化以及50%加快消化和50%延迟消化的改性大米淀粉制品[2].美国路易斯安那州 （SRRC）发明了一种以大米为基质的抗性淀粉产品[3].比利时A&B Ingredients公司生产的一种微粒子米淀粉，其特征是具有清爽的味道、奶油样的组织结构、低过敏性以及较高的热稳定性[4].改性米淀粉Remy-line是用当地土著稻米经改性处理而成，是一种耐受性强的强淀粉颗粒制品.

日本ACH公司生产了一种以大米为基料制作的添加物——用冷水冲泡即可直接形成粘稠状态的改性淀粉，可作为面团强化剂、油脂代用品及延长产品货架期的添加物.

2 中国大米淀粉研究的现状

为了进一步拓宽大米淀粉的应用，针对稻谷成分的分离比其他谷物难等问题，中国诸多学者对大米淀粉进行了广泛的研究.如：芦鑫等采用表面活性剂结合超声波法分离淀粉和蛋白，研究证明其方法是可行的，该方法具有作用时间短、工艺简单、产生污染少等优点[5]；丁文平等[6]采用差示扫描量热仪和动态流变仪对3种不同大米淀粉（分别从湖南余赤、马山粳米和宜兴香糯3种大米中提取的淀粉）的胶凝和回生过程进行研究，较完整地揭示了大米淀粉胶凝和回生现象的本质；马涛等研究了以大米淀粉为原料制备脂肪模拟物的工艺条件，通过单因素试验研究了酶添加量、反应时间、反应温度和底物浓度对产品DE值的影响，并通过正交试验确定了制备工艺的最佳条件[7]；谢新华等对不同质量分数的乙醇和丙醇溶剂提取3个籼稻品种 （3个籼稻品种是：丰华占、顶上丝苗和油粘）中的醇溶蛋白，将提取的醇溶蛋白添加到大米淀粉中，测定米粉和淀粉的性质，从而揭示了醇溶蛋白对大米淀粉粘滞特性和质构特性的影响[8]；王俊芳等探索了生产轻度变性淀粉酶的最佳工艺条件，并通过对淀粉特性的测定及在蛋糕中的试用确定了变性淀粉的添加量[9]；陈季旺等采用碱性蛋白酶对碱法制备得到的大米淀粉进行纯化，比较纯化前后的大米淀粉发现，大米淀粉经过碱性蛋白酶纯化后，其溶解度和膨润力都明显增加[10]；许永亮等以6种大米淀粉为原料，测定了大米淀粉的分子量分布及其与粘性的相关性，为定量描述天然淀粉或直链淀粉和支链淀粉混合体系的粘度与其分子结构的关系提供了一种方法[11]；韩文凤研究了陈放时间对大米直链淀粉含量、糊化值和对米粉凝胶品质的影响，结果表明，陈放以后，直链淀粉含量增加，支链淀粉含量减少，糊化温度下降，同时陈放一定时间胶稠度变小，凝胶品质比新米好[12]；林亲录研究了两个大米品种 （籼米和粳米）的全粉、淀粉和磷酸酯变性淀粉的理化性质，为进一步拓展大米淀粉的应用提供了一定的理论依据[13].

近年来，中国已陆续推出大米淀粉提取及其衍生物配制等科研成果.如：大米蛋白和大米淀粉分离技术研究取得了突破；大米淀粉的制备和提取；用大米淀粉制取树脂；用大米淀粉配制清洁剂及制取粘合剂；南昌大学研究出了大米淀粉高纤维乳酸菌产品；鲁州食品集团已具有年生产大米淀粉6万吨的能力；江西天禾糖业发展有限公司以大米淀粉质为主要原料，通过酶解、转苷反应、控制复合分解，而后进行精制、提取、浓缩等复杂的工艺生产出淀粉糖系列产品，年生产能力25 000 t.

3 大米原淀粉的主要用途

大米原淀粉是碳水化合物，在所有淀粉类产品中，它的粒径最小，在3~8 μm，且颗粒度均一，表面积大，吸附力强.糊化的米淀粉吸水快，质构柔滑似奶油，具有脂肪的口感，且容易涂抹开.蜡质米淀粉除了有类似脂肪的性质外，还具有极好的冷冻-解冻稳定性，可防止冷冻过程中的脱水收缩.基于米淀粉的这些特性，它有以下用途：1）烹调用作增稠剂；2）家庭用作撒粉和衣服上浆剂；3）纸和照相纸的粉末；4）糖衣和赋形剂；5）作为脂肪替代物； 6）作为原料生产各种淀粉糖等；7）在化妆品中使用；8）可制成各种类型的变性淀粉[14-16].

4 变性大米淀粉的主要用途

大米淀粉除具有其他淀粉所具备的普通功能外，还有一些其他淀粉所不具备的特殊功能性质，大米淀粉可转化为抗性淀粉、多孔淀粉、缓慢消化淀粉、新脂肪替代物等更具特色和新用途的产品.

4.1 抗性淀粉的应用

抗性淀粉主要应用在许多焙烤食品、高纤维面包、麸皮小松饼、早餐谷物等一些中等水分和低水分的食品中，同时作为纤维来源应用于奶油风味小甜饼、蛋糕松饼、胡桃巧克力小方饼等点心中，使这些小点心成为了健康食品，很受儿童和老年人的青睐.由于颗粒抗性淀粉比传统纤维的外观质地和口感更好，可用来改善一些食品的膨胀性和脆性.

4.2 多孔淀粉的应用

利用大米淀粉制备的多孔淀粉比其他多孔淀粉具有更好的吸附性能，它安全、无毒，吸附了目的物后，可以以任何比例添加到食品中，制成适合婴幼儿、老年人和其他特殊人群食用的各种功能性食品.而且，多孔淀粉除了吸附膏状物质外，还可吸附粉末状和液体状的物质，它能将药剂吸附于淀粉孔里，使某些特定物质在特定场合释放，防止药剂的散失和氧化，增加药剂的有效期，并起到缓释作用，提高药效，是一种具有环保功能的缓释剂，还可用于微胶囊的制备，以解决微胶囊中颗粒度不均一的问题，因此广泛用于医药、化妆品、食品等

4.3 缓慢消化淀粉的应用

缓慢消化淀粉是可以被酶完全缓慢降解的淀粉，因此糖尿病患者食用后可有效改善其糖负荷.它还可作为运动员的碳水化合物补充剂，使运动员尤其是马拉松等长跑运动员在运动过程中有一个稳定持久的能量释放来保持耐力.

4.4 新脂肪替代物的应用

新脂肪替代物具有奶油的外观和口感，适合加工酸奶和部份替代奶油的乳制品.如比利时A&B Ingredient公司已将改性米淀粉正式用于无奶油奶酪、沙司和凉拌菜调味料等的生产，取得了可观的经济效益[18].据资料报道，人体若摄入过多的脂肪酸酯会引起腹泻和腹部绞痛等副作用，从而影响人的机体吸收某些脂溶性的维生素和营养素[19]，同时因人的机体情况的差异，有的人群对以蛋白为基质的脂肪模拟品容易产生过敏，而以大米淀粉为基质的脂肪模拟品优于以蛋白为基质的脂肪模拟品，它能克服以上缺点.大米淀粉采用淀粉酶水解制备的低DE值麦芽糊精可以作为脂肪替代品在食品中广泛应用.

5 大米淀粉的发展前景

5.1 形势有利于大米淀粉的发展

当前，中国在稻谷加工和深加工方面仍落后于周边稻谷生产区国家.国内稻谷加工业随着国际市场的大融合，正在经历着一场严峻的挑战.近年来，随着中央农业政策的调整和实施，为农业和农村经济发展创造了宽松的环境，也为农产品加工业的发展带来了发展机遇.同时，近年来中国国民经济发展速度较快，各产业间的联动作用促使淀粉工业有较快的发展， “十五”期间，中国淀粉行业发展取得很大成绩，淀粉产业规模不断扩大，规模以上企业数量由2005年的661家增加到了2008年2月底的783家， 2005—2008年的年均增长率达到了26.97%.“十一五”头两年，中国淀粉加工业仍然延续了 “十五”发展的势头，总淀粉产量的增长率分别为17.40%和27.01%.淀粉工业虽已取得很大进步，但目前中国年人均消费只有8.5 kg，为美国的9.4%，日本的36.6%，并低于泰国人均消费水平，仍有很大发展空间.

5.2 大米淀粉的生产成本有望降低

随着科学技术的不断发展，提取和深加工大米淀粉的技术和设备将进一步得到完善.中国稻米资源尤其是早籼米及碎米价值很低，同时大米淀粉在提取或深加工过程中的副产品也将会得到更充分的利用，高效的新菌种、酵母和酶制剂不断开发出来，这将在很大程度上提高发酵工业的生产水平，并将大幅度的降低大米淀粉的生产成本，提高产品质量.

5.3 发展大米淀粉业具有重要的社会效益和经济效益

大米淀粉是稻米深加工产品，作为最大的农产品加工业——稻米加工业，一端连接着城乡居民的最终食品消费，其发展状况决定着城乡居民日益多样化、多层次和多变的新需求的满足程度；另一端是农业产业的延伸与发展，因此,大米淀粉具有广阔的市场前景和很高的附加值，开发大米淀粉具有重要的社会效益和经济效益，可以提高稻米深加工的高科技含量和综合利用水平.

6 结 语

大米淀粉的提取、生产和开发，特别是大米变性淀粉应用技术的改进，为提高农产品深加工的附加值、解决“三农”问题做出了一定的贡献[20].大米淀粉市场前景好、投资少、产品附加值高，符合 “三农”相关政策.随着中国经济发展的加快，对大米淀粉的需求量将会越来越大，今后要在进一步了解大米淀粉结构和功能的基础上，进一步挖掘大米淀粉的独特性质，优化其生产工艺，只有这样才能生产出更多附加值高且需求量大的产品[21].

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