糙米發(fā)芽前復合酶預處理工藝優(yōu)化研究.pdf

1、發(fā)芽糙米的開發(fā)成為提高大米營養(yǎng)價值的又一新途徑，糙米在發(fā)芽過程中，內源蛋白酶、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是一種非蛋白質氨基酸，具有多種生理功能，如鎮(zhèn)靜神經、抗焦慮、調節(jié)心血管作用、調節(jié)激素的分泌、免疫調節(jié)、健肝利腎、降血壓、抗腫瘤、抗癌和抗衰老等。因而發(fā)芽糙米的營養(yǎng)價值超過糙米，更遠勝于白米。充分吸水是糙米萌發(fā)的必要條件，現(xiàn)有的發(fā)芽糙

2、米生產工藝需將糙米浸泡于水中6h以上，以達萌發(fā)所需含水率，存在吸水時間長、效率低的問題，不利于工業(yè)生產，且長時間的浸泡無益于糙米發(fā)芽，還會導致GABA的流失。雖然發(fā)芽糙米是營養(yǎng)價值較高的食物原料，但與白米相比，表面結構仍然緊密，在相同的蒸煮時間內，由于熱滲透困難，同時發(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)芽糙米產業(yè)的發(fā)展。因此，亟需一種既可縮

3、短浸泡吸水時間，又有利于糙米萌發(fā)并改善發(fā)芽糙米蒸煮食用品質的發(fā)芽糙米生產新工藝。
　　本研究以糙米為原料，將生物酶法應用于發(fā)芽糙米生產工藝中，針對糙米皮層的主要成分纖維素和阿拉伯木聚糖，依據(jù)酶作用的專一性原理，降解所需的外源酶應與催化降解目標相一致，提出以纖維素酶和木聚糖酶的復合溶液代替蒸餾水浸泡發(fā)芽前糙米的新工藝。對該工藝進行試驗研究，研究主要內容如下:
　　(1)采用單因素試驗分析方法，確定糙米發(fā)芽前復合酶預處理工藝的主

4、要參數(shù)及范圍，研究酶解時間、酶解溫度、復合酶濃度及酶配比對發(fā)芽糙米得率的影響規(guī)律，得到糙米發(fā)芽前復合酶預處理工藝的參數(shù)范圍，為后續(xù)的二次正交旋轉中心組合試驗設計提供了數(shù)據(jù)基礎。
　　(2)采用二次正交旋轉中心組合試驗設計方法，研究復合酶預處理參數(shù)（酶解時間、酶解溫度、復合酶濃度及酶配比）對發(fā)芽糙米得率的影響規(guī)律，并利用Design Expert軟件進行四因素參數(shù)優(yōu)化，以發(fā)芽糙米得率最高為目標，得出復合酶預處理工藝最佳參數(shù)組合區(qū)域。

5、
　　(3)在試驗優(yōu)化結果的基礎上，以發(fā)芽糙米得率、GABA含量為考察指標，將傳統(tǒng)浸泡工藝和復合酶預處理工藝進行對比試驗。并通過掃描電鏡試驗與糙米籽粒吸水速率試驗從皮層微觀結構與水分滲透能力兩個角度，對復合酶法預處理工藝提高糙米浸泡過程中吸水速率及發(fā)芽糙米得率的機理進行初探。
　　(4)研究復合酶預處理工藝對發(fā)芽糙米蒸煮食用品質的影響，并通過復合酶對糙米皮層粗纖維的降解對結果進行分析。
　　研究主要結論如下:
　

6、　(1)試驗因素酶解時間、酶解溫度、復合酶濃度及酶配比對發(fā)芽糙米得率的影響規(guī)律。確定參數(shù)范圍酶解時間(60～180 min)、酶解溫度(25～45℃)、復合酶溶液濃度(0.1～0.9 g/L)、纖維素酶質量百分比(20％～80％)。
　　(2)采用二次正交旋轉中心組合試驗對試驗結果進行優(yōu)化，酶解時間、酶解溫度、復合酶濃度及纖維素酶質量百分比對發(fā)芽糙米得率影響顯著(P＜0.05)。復合酶預處理參數(shù)組合為:纖維素酶和木聚糖酶質量比1.

7、86∶1g/g、酶解時間135 min、酶解溫度35℃、復合酶溶液質量濃度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)。復合酶預處理發(fā)芽工藝與傳統(tǒng)浸泡工藝相比，浸泡時間縮短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，糙米在復合酶溶液中獲得更高的吸水速率，且皮層發(fā)生降解。