稻米淀粉提取工艺研究进展
摘要：综述了提取大米淀粉最常用的方法，阐述了碱法提取、酶法提取和表面活性剂法等方法的原理、流程、特点和研究进展，并对其前景进行了展望。
关键词：大米；淀粉；提取工艺
大米淀粉因其颗粒小、渗透力强、冻融稳定性好被广泛用于化妆品、脂肪替代品、制药和食品工业[5，6]，市场需求较大。目前，稻米淀粉提取的方法不一[7-10]。本文就不同提取方法的原理和特点进行阐述，希望对稻米深加工提供借鉴。
1 碱消化法
1.1 碱消化法的原理
碱消化法提取的优点是工艺比较成熟、方法简单、成本低，且蛋白质提取效率高，淀粉损失率低。该方法可以实现蛋白质与淀粉的有效分离，是最适用于工业化生产的方法[13-18]。但是，分离过程会产生大量的碱性废液，给水处理增加很大负担，容易造成环境污染。此外，在高浓度碱的提取过程中，会产生一系列不良反应，破坏到大米淀粉的结构和性质。Lumdubwong等[9]发现用碱法制备的大米淀粉比酶法制备的更易吸水膨胀。Chiou等[19]分别比较了大米淀粉经过蛋白酶、碱液和表面活性剂（SDS）短时间处理后的分子量变化情况，结果发现用酶法和表面活性剂法处理淀粉不会改变其分子量，但是用碱法处理以后，直链淀粉的分子量降低了，尤其是分子量较高的直链淀粉被破坏的程度更严重。
1.3 碱消化法的研究进展
2 表面活性剂法
2.1 表面活性剂法的原理
2.2 表面活性剂法的特点
表面活性剂可以与蛋白质形成复合物，提高蛋白质的提取率，使淀粉与蛋白质有效分离，淀粉回收率也较碱消化法高[24]。但是，此方法制备大米淀粉要使用较多的表面活性剂，生产成本较高，同时分离的大米蛋白质已与表面活性剂络合，很难再回收利用，达不到综合利用的目的，由于需要多次清洗以除去淀粉中残留的表面活性剂，因此与碱消化法类似，也存在废水处理困难等污染环境的问题[24，25]。
2.3 表面活性剂法的研究进展
由于表面活性剂法的局限性，此法多与其他方法联合使用。Puchongkavarin等[26]将酶法处理以后得到的大米淀粉又继续用SDS处理，得到的淀粉中的蛋白质含量显著降低，但是大米淀粉的糊化峰值黏度和终黏度均显著上升。芦鑫等[27]考虑分离效果和安全性等问题，采用与SDS性质相似，但生物降解性更好的食品加工助剂十二烷基磺酸钠来结合超声波分离大米淀粉，发现最佳分离工艺为SDS添加量为2.5%，超声波时间为50 min，液固比为7∶1。
3 酶法
3.1 酶法的原理
酶法水解分离大米淀粉与蛋白质的原理是利用蛋白酶首先将包裹在大米淀粉外层的蛋白质水解，使淀粉与蛋白质的结合变得疏松，从而在水解过程中逐步释放出蛋白质以实现大米淀粉的分离。酶法制备大米淀粉常用的蛋白酶有碱性蛋白酶和中性蛋白酶[28]。将湿磨的米粉乳液加入蛋白酶，温和搅拌，反应过程中要保持pH恒定。反应后的乳液经过滤、离心，去掉上清液，水洗沉淀层，重复此清洗过程，将沉淀物分散于50 mL清水中，pH调节至7，离心，刮掉暗色上层，用水将下层沉淀物清洗，干燥即得成品[29]。
3.2 酶法的特点
4 超声波法
20世纪80年代，Juliano[8]采用超声波法将大米淀粉分子外层的蛋白质破碎，使淀粉分子分离出来。这种方法的优点在于淀粉回收率高、淀粉颗粒结构不受破坏并可缩短生产周期， 但超声波使淀粉的黏度增加，并且成本比较高，不易工业化[25]。在实际操作中，超声波法多与其他方法联合使用，以达到优化提取条件的效果。2004年Wang等[32]将中性蛋白酶与超声波法结合使用制备大米淀粉，使提取制备时间大幅度缩短，但是制备得到的淀粉随着超声波强度的增大其破损率明显增大，且淀粉的糊化峰值黏度也有所升高。王萍等[29]发现，先酶解5 h，再超声波作用20 min（1 000 W），得到的蛋白质含量为0.43%，淀粉提取率为87.39%，说明酶法与超声波法联合应用可缩短生产周期，有利于大米淀粉的提取。
5 物理分离法
6 展望
碱消化法、酶法和表面活性剂法为目前大米淀粉最常用的分离提取技术，但是没有一种是完美的分离淀粉的方法，每种方法都会给提取淀粉的结果带来不同程度的差异。随着人们环保意识的增强，传统的碱法制备大米淀粉的方法将逐渐被取代，而生物技术的进步将会大大降低酶的价格并提高酶的活力。因此，采用酶法进行大米淀粉的工业化生产将为期不远。
另外，随着研究的深入，科研工作者正在积极地综合利用各种方法，采用几种可相互弥补缺陷的技术来提取淀粉，这样可以最大限度地提高淀粉的品质，以期找到一种经济实用、简单方便的方法。科技飞速发展的今天，人民生活质量不断提高，对食品和药品的要求越来越高，具有特殊功效又安全无毒的大米淀粉及其衍生物将会成为人们的首选。随着人们对大米淀粉认识的加深，随着淀粉制备技术的发展，将会有更多更好的大米淀粉产品问世从而满足人们的需求。
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