稻谷作为一种主要原粮,在人们的生活中不可或缺。我国稻米加工水平仍处于满足国民口粮需求的初加工状态,深加工及其副产品综合利用水平较低。高纯度大米淀粉作为稻米深加工的代表性产品,在国际市场上的需求量较大。但与常见的薯类和玉米淀粉相比,现有的大米淀粉与蛋白间分离技术和装备无法满足高纯度大米淀粉的生产,因此高纯度大米淀粉一直是淀粉市场上的宠物。糯米淀粉由于其特殊的结构,相比粳米和籼米淀粉而言具有优越的应用特性,在各大米淀粉种类中更受欢迎。值得关注的是,制备大米淀粉的副产品约占30%,此副产品主要由蛋白和淀粉组成。因此,副产品的科学合理的利用可产生经济效益。针对上述问题,本课题首先研究糯米中蛋白和淀粉主要结合力类型及对糯米粉性质变化的影响;接着研究蛋白酶水解对糯米粉品质影响;在工艺研究基础上,提出一种新型的旋流分离工艺实现酶解后的糯米深加工产品相对分离,采用CFD数值模拟的方法优化得到分离的参数条件;最后主要研究蛋白含量对糯米粉品质的影响,为制备大米淀粉的副产品提供一条市场应用途径。具体结果如下:糯米经过磨浆后,分别添加SDS、尿素、半胱氨酸、NaCl和酸碱溶液,研究疏水作用、氢键、二硫键、静电作用和空间位阻效应对糯米粉理化、热机械学和化学结构等性质的影响,通过性质变化分析得到糯米中蛋白和淀粉的主要结合力类型。研究结果表明,尿素弱化氢键造成处理前后糯米粉性质发生较大改变,经尿素处理后的糯米粉样品与对照相比淀粉和蛋白含量分别降低2.4%和9.0%,90℃溶解度数值由42%增加到71%;经尿素处理后的糯米粉粘弹性、淀粉和蛋白分子间相互缠绕的能力和综合抵抗外界形变的能力均降低,数值上与对照相比tanδ值（F=1 Hz）升高8.8%、剪切应力降低52%(剪切速率为100 s^-1)以及蠕变恢复曲线中弹性恢复能力降低6.2%。尿素和SDS对糯米粉的糊化性质影响趋势上存在差异。经SDS处理的糯米粉各项粘度值与对照相比均显著增加,增加幅度为7.8%¹1.6%（p<0.05）;而经尿素处理的糯米粉峰值粘度、低谷粘度和最终粘度值均出现显著下降,与对照相比降低幅度分别为14.9%、9.1%和15.9%（p<0.05）。静电作用力在糯米粉蛋白和淀粉结构中扮演着重要的作用,NaCl的添加促进了糯米粉中蛋白的溶出和淀粉的结合,与对照相比经NaCl处理后的糯米粉蛋白含量降低4%和淀粉含量增加3%,流变学结果表明NaCl增强了糯米粉网络结构的稳定性,经NaCl处理后的糯米粉与对照相比tanδ值（F=1 Hz）降低15%,同时剪切应力提高了8%(剪切速率为100 s^-1)。拉曼光谱结果表明,所有处理均影响了淀粉分子中的糖苷键和氢键,造成淀粉分子的排序和结晶度的改变。糯米经过磨浆后分别用三种不同蛋白酶水解,反应结束后糯米浆离心分离去掉上清,肉眼可观察到酶解后的沉淀因颜色差异而大体等分为三层,本研究中人为地将沉淀按照质量等分为三层（即上层、中层和下层）,测定这三层干燥后的糯米粉样品的化学组成、理化性质、水分分布和主要结合力类型。结果表明,三层间化学组成存在明显差异,其中蛋白和灰分含量变化趋势一致,为上层>下层>中层,淀粉含量变化趋势则恰好相反,酶解过程促进大分子蛋白的降解和包裹在其中的盐离子的释放,使得三层糯米粉样品的蛋白和灰分含量降低,反映在色差数值上为糯米粉亮度增加,黄度降低,与对照相比上、中、下层的亮度和黄度数值变化幅度为0.7%⁰.9%、0.1%⁰.2%、0.6%¹.2%和15%²7%、10%¹7%、29%⁴6%。分析不同层次糯米粉样品中的蛋白组成发现,对照组各层中谷蛋白和清蛋白累计比例高于85%,酶解增加了醇溶蛋白在各层糯米粉中所占比例,酶解后的中层糯米粉样品醇溶蛋白明显增加,由对照组的9%增加到33%⁴6%。酶解过程增加了糯米粉中亲水基团和大分子结构内部氢质子的数量,使得酶解后糯米粉样品透明度和溶解度显著增大（p<0.05）,其中下层糯米粉样透明度变化幅度最小,为2.6%⁴.7%。糯米粉中蛋白含量与巯基、二硫键含量密切相关,酶解显著降低总巯基和二硫键含量（p<0.05）,显著增加游离巯基含量（p<0.05）,与对照相比中层糯米粉总巯基含量和二硫键含量降低幅度最大,分别为53%⁶8%和60%⁶6%,而下层糯米粉游离巯基含量增加幅度最大,为92%⁹3%。糯米粉中蛋白主要靠疏水作用维持着三维网络结构,对于上层和下层糯米粉蛋白结构的维持表现得尤为突出,酶解显著增加了疏水作用对上层糯米粉蛋白溶出率的影响,由对照的19%增加到37%⁵6%（p<0.05）;酶解显著增强了各层糯米粉中蛋白和淀粉分子内或分子间的静电作用力,对中层糯米粉蛋白溶出率影响最大,由对照的8%增加到29%⁶3%（p<0.05）。糯米粉微观结构可观察到上层样品中蛋白和淀粉结合或呈碎片状分散在淀粉颗粒周围,中层样品中蛋白并不明显,而下层样品中淀粉和蛋白之间结合紧密,可观察到大聚集体的存在。在上述工艺研究的基础上,选取Protease A水解3 h后的糯米浆为代表,调整旋流管结构参数以提高分离糯米淀粉和蛋白的分离精度,并提出三级串联旋流分离的形式实现酶解后的沉淀按质量等分三层的相对分离,采用CFD数值模拟的方法优化得到分离的参数条件,拟合结果显示分离模型均为极显著（p<0.01）。粒度测定结果表明,三次进料后分离得到的底流密度大和粒径大、溢流密度小和粒径小,非常符合旋流器分离要求。因此,控制好旋流器分离参数能够实现理想的分离效果。实验首先研究进料压力对进料流量、进料速率、分股比和分离效率的影响,结合实际设备压力可调节范围,最终确定进料压力为0.6 MPa。接着研究底流压力、溢流压力和进料浓度（5%²5%）对物料进料流量和分离效率的影响。研究结果表明,当底流压力增加、溢流压力降低时,底流分离效率降低;当维持一定数值的底流和溢流压力时,随着进料浓度的增加,底流分离效率也降低。第一级旋流分离参数为:溢流压力0 MPa,底流压力0.23⁰.29 MPa,底流分离效率为33%,此时的底流对应工艺研究中的下层糯米粉样品,经测定蛋白含量约为4.25%;第一级溢流作为第二级旋流进料,第二级旋流分离参数为:进料浓度15%,溢流压力0.055⁰.12 MPa,底流压力0.10⁰.16 MPa,底流分离效率为50%,此时的底流对应工艺研究中的中层糯米粉样品,经测定蛋白含量约为0.5%;第二级溢流作为第三级旋流进料,第三级旋流分离参数为:底流压力0 MPa,溢流压力0.25⁰.32 MPa,底流分离效率为80%,此时的底流对应工艺研究中的上层糯米粉样品,经测定蛋白含量约为8.7%;第三级旋流分离的溢流经精制纯化后即为米蛋白肽产品。最后对酶解后相对分离的各层糯米粉样品的市场应用特性进行研究。本章主要研究蛋白含量对糯米粉性质的影响,并将不同蛋白含量的糯米粉制成汤圆,测定汤圆品质的变化。结果表明,蛋白含量的变化影响了糯米粉中化学组分对氢质子的结合能力,随着蛋白含量的增加,糯米粉的溶解度和透明度显著降低（p<0.05）,当蛋白含量由2%升高到6%时,50℃和95℃的溶解度分别降低30%⁵5%和6%¹5%,糯米粉透明度降低8%¹8%;糊化特性中的峰值粘度显著降低（p<0.05）,以Protease C酶解后的糯米粉随着蛋白含量的增加降低幅度最大,为21%。酶解后糯米粉制作的汤圆相比传统糯米粉制作的汤圆外观亮度高、颜色透白;全质构中硬度、弹性、回复性和胶着性降低;对加工产生的应力抵抗力降低,即用于平衡产生应力时间缩短,耗能降低。感官评价结果表明,蛋白含量为4%⁵%的汤圆相比于蛋白含量更高的汤圆因颜色白透、外观细腻光泽,口感易咀嚼、更顺滑而获得最高的总体评价分数。本章还对糯米淀粉和蛋白肽的性质进行了测定,结果表明,糯米淀粉产品经相关企业初步应用于高档冰淇淋、化妆品中,效果较为理想。米蛋白肽产品蛋白纯度为39%⁶2%,分子量300⁷00 Da的寡肽含量占比高达65%⁶6%。氨基酸组成分析结果表明,米蛋白肽产品可能具有潜在的抗氧化活性和ACE抑制活性。