大米蛋白主要由清蛋白、球蛋白、醇溶性蛋白和谷蛋白等四种蛋白组成，大米渣中主要是胚乳蛋白，由白蛋白(4%～9%)、盐溶性球蛋白(10%～11%)、醇溶性谷蛋白(3%)和碱溶性谷蛋白(66%～78%)组成。
大米蛋白的氨基酸组成平衡合理，且氨基酸含量高，是其它植物蛋白所无法比拟的。大米蛋白被公认为优质的食品蛋白，符合WHO/FAO推荐的理想模式。大米蛋白的生物价很高，其营养价值高，可与鸡蛋、牛乳、牛肉相媲美。另外，大米蛋白是低抗原形蛋白，不会产生过敏反应，对生产婴幼儿食品是十分有利的。大米蛋白不仅具有独特的营养功能，还有其它一些保健功能。近来的研究表明，大米蛋白能够降低血清胆固醇的含量。
大米、米糟、米糠等原料都可用来制备大米蛋白，围绕大米蛋白开发和利用，研究者提出各种不同制备方法，主要有：溶剂提取、酶法提取、碱法提取、酸法提取、物理提取和复合提取法。至2007年国内提供的纯净大米蛋白一般为饲料级（一般65%含量左右及以下），食品级（一般80%含量左右）和大米蛋白肽（全溶于水，70-90%肽含量，食品级）。
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