纤维素酶预处理糙米发芽工艺优化.pdf

2012年10月
中粮油学报
Vol 27 No. 1
第27卷第10期
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Oct.2012
纤维素酶预处理糙米发芽工艺优化
张强贾富国杨瑞雪2付倩王吉泰韩珊
(东北农业大学工程学院,哈尔滨150030)
(东北农业大学食品学院,哈尔滨150030)
摘要为解决发芽糙米蒸煮后口感差的问题,提出酶溶液漫泡糙米提供发芽条件的同时适当降解皮层
粗纤维预处理エ艺。研究酶浓度、酶解温度以及酶解时间对糙米发芽率及发芽糙米硬度的影响规律,采用二
次旋转组合试验方法设计试验。并以GABA含量为考核指标,将酶预处理工艺与传统浸泡工艺进行了对比试
验。结果表明:试验因素对糙米发芽率及发芽糙米硬度变化影响显著;酶预处理工艺优化参数组合为:酶浓度
为0.4mg/mL酶解温度为33℃和酶解时间为110min,在此条件下,糙米发芽率可达到传统浸泡处理的90%
以上,其硬度降低14.1%。最优酶解条件下得到的发芽糙米GABA含量略低于未经酶漫泡得到的发芽糙米
GABA含量。并通过扫描电镜分析证实了发芽糙米皮层粗纤维降解是其硬度下降的原因。
关键词纤维素酶糙米发芽率硬度
中图分类号:1S210.1文献标识码:A文章编号:1003-0174(2012)10-0092-06
发芽糙米是将糙米经发芽至一定的芽长,所得取发芽糙米,在获取发芽糙米的同时,改善发芽糙米
到的一种由幼芽和带皮层的胚乳组成的糙米制的口感。国内外鲜见关于纤维素酶浸泡预处理对糙
品。糙米发芽过程中大量内源酶被激活和释放,米发芽率和发芽糙米硬度影响的相关报道
具有多种生理活性功能的γ-氨基丁酸含量显著增
本试验以糙米为原料,采用二次旋转组合试验
加?,因而发芽糙米的营养价值超过糙米,更远胜于方法设计试验,研究酶浓度、酶解温度以及酶解时间
白米。但发芽糙米粗纤维含量仍然较高3,且在相对糙米发芽率及发芽糙米硬度的影响规律,探求较
同的蒸煮时间内,发芽糙米的吸水量比白米少4,导高糙米发芽率与其便度较低的优化工艺参数组合。
致发芽糙米仮的口感较差,限制了发芽糙米食品的
应用。在发芽糙米生产的浸泡过程中添加纤维素1材料与方法
酶,可以降解糙米皮层粗纤维、提高发芽糙米蒸煮后1.1试验材料
的口感。然而纤维素酶降解糙米皮层粗纤维的同时
试验所选稻谷品种为粳稻东农429,由东北农
可能导致营养物质外滲损失影响糙米发芽5?。因业大学水稻研究所提供,2011年10月收获,并在
此研究纤维素酶酶解条件对糙米发芽率及发芽糙米(20±2)℃环境下贮存。试验前去芒、脱売得糙
硬度的影响具有重要意义。
米,随机抽取试验样品;固体纤维素酶(酶活:滤纸
目前,国内外有学者提出了采用纤维素酶酶解FPA≥4万U/g):宇夏和氏璧生物酶制剂公司;冰
糙米皮层、改善糙米口感作了相关的研究7-り;也有乙酸(分析纯):天津市恒兴化学试剂制造有限公
学者尝试采用喷加少量纤维素酶溶液,改善糙米蒸司;三水乙酸钠(分析纯):天津博迪化工股份有限
煮品质?。以上研究成果证实了纤维素酶溶液対糙公司;γー氨基丁酸标准样品(分析纯):广州佳威试
米皮层粗纤维具有降解的作用,其研究方法和优化剂有限公司。
参数本研究可借鉴参考。应用纤维素酶溶液浸泡制1,2仪器与设备
基金项目:黑龙江省自然科学基金(C200809
THU-35B型谷机:日本佐竹公司;XMTD
收稿日期:2012-01-06
4000型电热恒温水浴锅:北京市永光明医疗仪器厂
作者简介:张强,男,1986年出生,硕上,农产品加工
通讯作者:贾高国,1964年出生,教投,博士生导师,农产品加工
CTHI-150(A)B型恒温恒湿箱:上海施都凯仪器设
技术及设备
备有限公司;DGH-9053A型鼓风干燥箱:上海益恒
万方数据
第27卷第10期
张强等纤维素酶预处理糙米发芽工艺优化
93
试验仪器有限公司;B型单篦蒸锅:潮安县彩塘群兴1.3.5数据处理
五金厂;TA.XT.Plus型物性分析仪:英国 Stable Mi
每组试验均重复3次,取平均值,并采用 Excel
cro Systems公司:L-8800氨基酸自动分析仪:日本软件和 Design Expert软件进行数据处理。
日立公司。
1.3试验方法
2结果与分析
1.3.1酶预处理对糙米发芽率和发芽糙米硬度騊
酶预处理对糙米发芽率和发芽糙米硬度影
制备发芽糙米参照 Jianfen Liang等的方法,的数学模型
将糙米清洗消毒后按试验设定条件酶解,晦解结束
次旋转组合试验结果见表2,试验数据用De
后用蒸馏水清洗,并置于30℃的恒温恒湿箱中培养 sign Exper软件分析回归,得各试验因素对糙米发芽
24h后检测发芽率。将制得的发芽糙米样品放入下率和发芽糙米硬度影响的回归方程分别如下
燥箱内在50℃下烘至含水率为14.5%,冷却后参照
y=0.738-0.037x1-0.053x2-0.037x3+
CBT15682-2008所述的方法蒸煮成米饭,并测定发0.01x2-0.004x2-0.00x2-0.01x2-0.08
芽糙米硬度。
0.008x3
依据文献以及前期预试验研究结果,取料液比
y2=3101.197-285.048x1-309.140x2-198.117x
为1:2,pH5.07リ,确定了各影响因素及水平。以+932-105.057xx2-15.581xx+25.782x
糙米发芽率和发芽糙米硬度为考核指标,采用二次
21.130x2x、+3.952x2
旋转组合试验,试验选取3因素5水平,试验的因素
水平编码见表1。
式中:y代表糙米发芽率,y2代表发芽糙米硬
表1因素水平编码表
度
因素水平酶质量浓度/mg/mL.酶解温度/℃酶解时间/min
表2糙米发芬率和发寿糙米硬度试验结果
1.682
69.5
酶浓度解温度酶解时糙米发发芽糙米
90.0
芽率/%
硬度/g
0
0.65
35.0
120.0
83.5
3731.426
3175.282
糙米发芽率测定
057.302
糙米发芽率即试验中糙米胚芽露出种皮达
0.5-1.0m长粒数占糙米总粒数的百分比。即C
1.682
83.8
=N1/N2×100%,其中G为发芽率/%;N为所取样
1.682
0
2968.763
品中发芽糙米的粒数;N2为所取样品中糙米的总粒
1.682
3910.902
1.682
2525.685
0
79.1
3575.207
1.3.3硬度测定
1.682
2737.89I
测定发芽糙米和白米硬度参照 Zheng等?的方
74.4
3101,524
法,在预试验的基础上选取测试条件为:测试前速度
3258.205
75.2
3105.896
为1mm/s,测測试中速度为0.5mm/s,测试后速度为
74.6
30