糙米發(fā)芽前復(fù)合酶預(yù)處理工藝優(yōu)化研究.pdf

1、發(fā)芽糙米的開(kāi)發(fā)成為提高大米營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的又一新途徑，糙米在發(fā)芽過(guò)程中，內(nèi)源蛋白酶、谷氨酸脫羧酶等多種酶被激活，生成γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid，GABA)等多種有益的生物活性成分，GABA是一種非蛋白質(zhì)氨基酸，具有多種生理功能，如鎮(zhèn)靜神經(jīng)、抗焦慮、調(diào)節(jié)心血管作用、調(diào)節(jié)激素的分泌、免疫調(diào)節(jié)、健肝利腎、降血壓、抗腫瘤、抗癌和抗衰老等。因而發(fā)芽糙米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值超過(guò)糙米，更遠(yuǎn)勝于白米。充分吸水是糙米萌發(fā)的必要條件，現(xiàn)有的發(fā)芽糙

2、米生產(chǎn)工藝需將糙米浸泡于水中6h以上，以達(dá)萌發(fā)所需含水率，存在吸水時(shí)間長(zhǎng)、效率低的問(wèn)題，不利于工業(yè)生產(chǎn)，且長(zhǎng)時(shí)間的浸泡無(wú)益于糙米發(fā)芽，還會(huì)導(dǎo)致GABA的流失。雖然發(fā)芽糙米是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的食物原料，但與白米相比，表面結(jié)構(gòu)仍然緊密，在相同的蒸煮時(shí)間內(nèi)，由于熱滲透困難，同時(shí)發(fā)芽糙米的吸水量比白米少，且發(fā)芽糙米糠層粗纖維含量仍較高，導(dǎo)致發(fā)芽糙米飯的口感較差，從而使發(fā)芽糙米作為主糧食用受到了一定的限制，制約發(fā)芽糙米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，亟需一種既可縮

3、短浸泡吸水時(shí)間，又有利于糙米萌發(fā)并改善發(fā)芽糙米蒸煮食用品質(zhì)的發(fā)芽糙米生產(chǎn)新工藝。
　　本研究以糙米為原料，將生物酶法應(yīng)用于發(fā)芽糙米生產(chǎn)工藝中，針對(duì)糙米皮層的主要成分纖維素和阿拉伯木聚糖，依據(jù)酶作用的專(zhuān)一性原理，降解所需的外源酶應(yīng)與催化降解目標(biāo)相一致，提出以纖維素酶和木聚糖酶的復(fù)合溶液代替蒸餾水浸泡發(fā)芽前糙米的新工藝。對(duì)該工藝進(jìn)行試驗(yàn)研究，研究主要內(nèi)容如下:
　　(1)采用單因素試驗(yàn)分析方法，確定糙米發(fā)芽前復(fù)合酶預(yù)處理工藝的主

4、要參數(shù)及范圍，研究酶解時(shí)間、酶解溫度、復(fù)合酶濃度及酶配比對(duì)發(fā)芽糙米得率的影響規(guī)律，得到糙米發(fā)芽前復(fù)合酶預(yù)處理工藝的參數(shù)范圍，為后續(xù)的二次正交旋轉(zhuǎn)中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　(2)采用二次正交旋轉(zhuǎn)中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，研究復(fù)合酶預(yù)處理參數(shù)（酶解時(shí)間、酶解溫度、復(fù)合酶濃度及酶配比）對(duì)發(fā)芽糙米得率的影響規(guī)律，并利用Design Expert軟件進(jìn)行四因素參數(shù)優(yōu)化，以發(fā)芽糙米得率最高為目標(biāo)，得出復(fù)合酶預(yù)處理工藝最佳參數(shù)組合區(qū)域。

5、
　　(3)在試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果的基礎(chǔ)上，以發(fā)芽糙米得率、GABA含量為考察指標(biāo)，將傳統(tǒng)浸泡工藝和復(fù)合酶預(yù)處理工藝進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。并通過(guò)掃描電鏡試驗(yàn)與糙米籽粒吸水速率試驗(yàn)從皮層微觀結(jié)構(gòu)與水分滲透能力兩個(gè)角度，對(duì)復(fù)合酶法預(yù)處理工藝提高糙米浸泡過(guò)程中吸水速率及發(fā)芽糙米得率的機(jī)理進(jìn)行初探。
　　(4)研究復(fù)合酶預(yù)處理工藝對(duì)發(fā)芽糙米蒸煮食用品質(zhì)的影響，并通過(guò)復(fù)合酶對(duì)糙米皮層粗纖維的降解對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。
　　研究主要結(jié)論如下:
　

6、　(1)試驗(yàn)因素酶解時(shí)間、酶解溫度、復(fù)合酶濃度及酶配比對(duì)發(fā)芽糙米得率的影響規(guī)律。確定參數(shù)范圍酶解時(shí)間(60～180 min)、酶解溫度(25～45℃)、復(fù)合酶溶液濃度(0.1～0.9 g/L)、纖維素酶質(zhì)量百分比(20％～80％)。
　　(2)采用二次正交旋轉(zhuǎn)中心組合試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，酶解時(shí)間、酶解溫度、復(fù)合酶濃度及纖維素酶質(zhì)量百分比對(duì)發(fā)芽糙米得率影響顯著(P＜0.05)。復(fù)合酶預(yù)處理參數(shù)組合為:纖維素酶和木聚糖酶質(zhì)量比1.

7、86∶1g/g、酶解時(shí)間135 min、酶解溫度35℃、復(fù)合酶溶液質(zhì)量濃度0.57 g/L。
　　(3)不同樣本的發(fā)芽糙米得率和GABA含量之間的差異顯著(P＜0.05)。復(fù)合酶預(yù)處理發(fā)芽工藝與傳統(tǒng)浸泡工藝相比，浸泡時(shí)間縮短62.5％，發(fā)芽糙米得率提高約3.90％，GABA含量增加約3.86 mg/(100 g)。
　　(4)相同浸泡條件，與糙米浸泡于蒸餾水中相比，糙米在復(fù)合酶溶液中獲得更高的吸水速率，且皮層發(fā)生降解。