曾 丹 李遠(yuǎn)志 陳友清 陳倬澄 李思超 洪 雁

（1.廣州華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.廣州西洋食品公司，廣東 廣州 510600）

酶解工藝對(duì)改善發(fā)芽糙米口感的影響

曾 丹1李遠(yuǎn)志1陳友清2陳倬澄1李思超1洪 雁1

（1.廣州華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.廣州西洋食品公司，廣東 廣州 510600）

為探索改善發(fā)芽糙米口感的途徑，采用物性測(cè)定與感官評(píng)定結(jié)合的方法，研究纖維素酶對(duì)發(fā)芽糙米米飯口感的影響。結(jié)果表明，最佳酶處理方案：酶解溫度為50℃，酶用量為1.5U／mL，pH 值為5.0，處理時(shí)間為60min。該條件下，纖維素酶處理使發(fā)芽糙米的硬度降低26.1%、黏著性增加7.0%、感官評(píng)分提高18.0%。

發(fā)芽糙米；酶解；口感

稻谷礱谷去殼為糙米，保留了糠層和胚芽（主要功能成分所在），讓糙米發(fā)芽即得發(fā)芽糙米。糙米發(fā)芽產(chǎn)生了系列生化反應(yīng)，不僅富化了各種營(yíng)養(yǎng)功效成分［1］，也改善了風(fēng)味及消化性［2］；但其高含量的纖維素及其復(fù)合物使口感、蒸煮性、消化性較差，仍不及精白米。姚人勇等［3］對(duì)糙米采用纖維素酶處理，以蒽酮比色法考量酶解效果，得出10g糙米酶降解可生成的糖量高達(dá)45.201 5mg，表明糙米纖維素得以部分降解，食用性得以改良。本試驗(yàn)引入外源酶（纖維素酶）對(duì)發(fā)芽糙米進(jìn)行進(jìn)一步處理，通過理化分析（TPA測(cè)試）和感官評(píng)定綜合考察發(fā)芽糙米米飯的品質(zhì)變化。期望酶解工藝能使發(fā)芽糙米米飯硬度降低、黏著性增加，使口感得以有效改善，為打造“藥食同源”的發(fā)芽糙米主食工藝提供依據(jù)［4］。

1 材料和方法

1.1 材料、試劑與儀器

發(fā)芽糙米：從化西洋食品有限公司；

纖維素酶：15U／mg，上?；菖d生化試劑有限公司；

檸檬酸、檸檬酸鈉：分析純，廣州化學(xué)試劑廠；

超高壓設(shè)備：HPP1L－500L／800MPa，包頭科發(fā)高壓科技有限責(zé)任公司；

物性分析儀：TA.XT plus，英國SMS公司；

電熱恒溫水槽：DK－8D，上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；

電子天平：BS110S，北京賽多利斯天平有限公司；

pH計(jì)：SP－707，北京金紫光儀器儀表銷售公司；

電熱鼓風(fēng)干燥箱：101－1型，上海滬南科學(xué)儀器聯(lián)營(yíng)廠；

微電腦電磁爐：美聯(lián)C－18B，廣東銀港科技有限公司。

1.2 方法與設(shè)計(jì)

1.2.1 技術(shù)路線 稱取25g發(fā)芽糙米，于40mL一定pH的檸檬酸—檸檬酸三鈉緩沖液，加入一定量的纖維素酶，在一定溫度下處理一段時(shí)間后，用適量蒸餾水清洗干凈，于40℃ 熱風(fēng)干燥4h，蒸煮（參照 GB／T 15682——2008）成米飯備用，再對(duì)其進(jìn)行物性測(cè)定和感官評(píng)定。

1.2.2 酶解工藝的單因素試驗(yàn)

（1）酶用量：pH為5.0，酶解溫度50℃，酶用量分別為0.075，0.15，0.75，1.5，1.8U／mL，酶解90min。以米飯的硬度與黏著性為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定纖維素酶適宜的添加量。

（2）酶解溫度：pH 為5.0，酶解溫度分別取40，45，50，55，60℃，酶用量0.75U／mL，酶解90min。以米飯的硬度與黏著性為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定適宜的作用溫度。

（3）酶解時(shí)間：pH 為5.0，酶解溫度50℃，酶用量0.75U／mL，酶解時(shí)間分別取30，60，90，120，150min。以米飯的硬度與黏著性為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定適宜的酶解時(shí)間。

（4）pH 值：pH 分別為4.0，4.6，5.0，5.6，6.0，酶解溫度50℃，酶用量0.75U／mL，酶解90min。以米飯的硬度與黏著性為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定適宜的pH。

1.2.3 酶解工藝的正交試驗(yàn) 以單因素試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，選擇L9（34）正交表和各因素適當(dāng)水平，進(jìn)行正交試驗(yàn)，考察各因素不同水平組合對(duì)酶解反應(yīng)的綜合影響。

1.2.4 發(fā)芽糙米米飯的物性測(cè)定 TPA（texture profile analysis）測(cè)試又被稱為兩次咀嚼測(cè)試，主要是通過模擬人口腔的咀嚼運(yùn)動(dòng)對(duì)樣品進(jìn)行兩次壓縮［5］。測(cè)試裝置與微機(jī)連接，通過界面輸出質(zhì)地測(cè)試曲線，從中可以分析質(zhì)地特性參數(shù)如硬度、脆性、粘附性、粘聚性、彈性、膠著度、咀嚼性、回復(fù)性等。鄭志等［6］曾指出決定粳稻適口性的質(zhì)地指標(biāo)是黏著性與硬度。本試驗(yàn)用TA－XT plus質(zhì)地分析儀，采用TPA（textureprofile analysis）模式，取10g米粒完整的熱干樣品于載物臺(tái)上，平行3次以上。分別測(cè)定各種處理的發(fā)芽糙米的硬度和黏度。

試驗(yàn)參數(shù)：探頭型號(hào)SMSP36R，測(cè)試前速度2.0mm／s，測(cè)試速度1.0mm／s，測(cè)試后速度10.0mm／s，壓縮比為70%。

1.2.5 發(fā)芽糙米米飯的感官評(píng)定 評(píng)定小組由10人組成。參照GB／T 15682——2008制定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（見表1），均按10分制進(jìn)行打分。感官評(píng)價(jià)總分為100分，各項(xiàng)指標(biāo)在綜合評(píng)分中所占權(quán)重分別為0.1，0.25，0.1，0.3，0.25。

表1 感官評(píng)價(jià)指標(biāo)Table 1 Sensory evaluation standards

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 酶用量對(duì)發(fā)芽糙米口感的影響 由圖1可知，隨著酶用量的增加，硬度和黏著性變化趨勢(shì)很相似，其中硬度逐漸下降，當(dāng)酶用量達(dá)到1.5U／mL時(shí)，米飯硬度最小，繼續(xù)增加酶用量，米飯硬度不再下降；黏著性逐漸上升，當(dāng)酶用量1.5U／mL時(shí)黏著性接近最大值。這可能是底物濃度一定的緣故?？芍赣昧?.5U／mL時(shí)較理想。

圖1 酶用量對(duì)發(fā)芽糙米米飯硬度和黏著性的影響Figure 1 Amount of enzyme impact on the hardness and adhesiveness of germinated brown rice

2.1.2 溫度對(duì)發(fā)芽糙米口感的影響 由圖2可知，硬度在40～45℃迅速下降；45～55℃硬度緩慢上升；而55～60℃硬度快速上升，45℃時(shí)最低?？梢姕囟葘?duì)該酶活性影響較大，可能是45℃以下，酶活性隨著溫度上升而增強(qiáng)，大于45℃ 時(shí)會(huì)抑制酶的活性；55℃以上抑制作用更明顯。黏著性隨溫度上升而上升，40～50℃斜率較50～60℃大，說明纖維素酶在40～50℃能使發(fā)芽糙米米飯的黏著性有較大程度的增長(zhǎng)?？梢娒笇?duì)黏著性的作用并未因溫度的上升而出現(xiàn)抑制效果，可能是因?yàn)橐欢ǚ秶鷥?nèi)的溫度上升，利于米粒吸水，促進(jìn)米粒淀粉緩慢糊化，利于黏著性提高。

圖2 酶解溫度對(duì)發(fā)芽糙米米飯硬度和黏著性的影響Figure 2 Hydrolysis temperature on the hardness and adhesiveness of germinated brown rice

2.1.3 時(shí)間對(duì)發(fā)芽糙米口感的影響 由圖3可知，酶解時(shí)間在120min之前，硬度隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)而減少，120min之后，硬度的改變不太顯著。對(duì)于黏著性，在30min到150min的范圍內(nèi)不斷增加，幾乎呈直線關(guān)系。從改善糙米的硬度和黏著性看，最優(yōu)處理時(shí)間為150min，但也應(yīng)考慮浸泡時(shí)間對(duì)米粒外觀結(jié)構(gòu)的影響。

圖3 酶解時(shí)間對(duì)發(fā)芽糙米米飯硬度和黏著性的影響Figure 3 Hydrolysis time on the hardness and adhesiveness of germinated brown rice

2.1.4 pH值對(duì)發(fā)芽糙米口感的影響 由圖4可知，pH對(duì)硬度和黏著性影響的變化趨勢(shì)相似。當(dāng)pH在4.0～5.0時(shí)，隨著pH增加，硬度減少、黏著性增加，在pH為5.0時(shí)硬度最小、黏著性最大，當(dāng)pH大于5.0時(shí)，硬度明顯上升、黏著性上升?？赡苁莗H值直接影響到纖維素酶的活性造成的，此處最佳pH值5.0。

圖4 酶解pH對(duì)發(fā)芽糙米米飯硬度和黏著性的影響Figure 4 Hydrolysis pH on the hardness and adhesiveness of germinated brown rice

2.2 正交試驗(yàn)

纖維素酶酶解正交試驗(yàn)因素水平見表2，試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見表3。

表2 纖維素酶酶解正交試驗(yàn)因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal test for cellulase

由表3可知，因素A為黏著性主要因素，一般酶活性對(duì)溫度較敏感，感官評(píng)定和硬度（A1）均在較低溫度取得較優(yōu)值；黏著性與溫度呈正相關(guān)，還應(yīng)考慮溫度對(duì)淀粉糊化的影響，且A2和A3黏著性差別不大；綜合考慮選取水平A2。對(duì)于因素B，感官評(píng)價(jià)（B1）與黏著性（B3）是次要因素，考慮到試驗(yàn)耗時(shí)及長(zhǎng)時(shí)間浸泡對(duì)米粒影響等問題，時(shí)間短的處理優(yōu)先，此時(shí)硬度也最佳，即B1。對(duì)于因素C，感官評(píng)價(jià)（C2）和硬度（C2）都是第一因素，黏著性（C1）是不重要因素，選C2。對(duì)于因素 D，黏著性（D2）、感官評(píng)價(jià)（D3）、硬度（D3）都是第二主要因素，兼顧大部分因素，選D3。

綜合上述分析，最優(yōu)方案為A2B1C2D3，即試驗(yàn)4。在溫度為50℃，酶用量為1.5U／mL，pH為5.0下處理60min。此時(shí)，感官評(píng)定和硬度均為最優(yōu)值，黏著性僅居中，相對(duì)普通發(fā)芽糙米均有較大改善。由表4可知，最優(yōu)方案的酶處理時(shí)，發(fā)芽米米飯的感官評(píng)分提高18.0%，硬度降低26.1%，黏著性增加7.0%。

表3 纖維素酶酶解正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 3 Results of orthogonal test of cellulase hydrolysis

續(xù)表3

表4 酶處理對(duì)發(fā)芽糙米米飯品質(zhì)的影響Table 4 Effect of cellulase hydrolysis on the qualities of germinated brown rice

3 討論

（1）糙米雖自身會(huì)因發(fā)芽這一過程而產(chǎn)生一定的酶系，對(duì)口感已經(jīng)有了一定的改善作用，但仍與精白米口感有著較大差距。本試驗(yàn)嘗試再引入外源酶（纖維素酶）對(duì)發(fā)芽糙米繼續(xù)酶降解，對(duì)處理過的發(fā)芽糙米米飯進(jìn)行物性測(cè)定和感官評(píng)定，表明米飯硬度下降、黏著性增加、口感評(píng)分也提高了。另外，pH值對(duì)發(fā)芽糙米的口感影響也較大，本試驗(yàn)采用檸檬酸－檸檬酸三鈉緩沖液，檸檬酸本身可令米飯更透明、更有光澤并且更具有黏性［6］。

（2）米飯的軟硬程度和黏性強(qiáng)弱，通過品嘗不易作出精確判斷［7］，本試驗(yàn)采用物性分析儀進(jìn)行TPA物性測(cè)試，輔以感官評(píng)定，對(duì)米飯食味品質(zhì)進(jìn)行模擬測(cè)定，較感官鑒定具有用樣量少、省時(shí)省力、客觀等優(yōu)點(diǎn)，為稻米食味鑒定提供了一個(gè)新的研究、評(píng)價(jià)手段。

（3）本次試驗(yàn)所用纖維素酶單一，在以后研究中可嘗試用多種纖維素酶系或其他外源酶（如植酸酶），對(duì)發(fā)芽糙米進(jìn)一步降解以迎合大眾口感。相比單一酶，多種酶水解對(duì)米粒的作用相對(duì)均勻，能緩解對(duì)其結(jié)構(gòu)造成的損傷。

1 徐莉珍，李遠(yuǎn)志，肖南，等.糙米發(fā)芽工藝及其營(yíng)養(yǎng)成分變化研究［C］／／［專著主要責(zé)任人不詳］.“亞運(yùn)食品安全與廣東食品產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展”學(xué)術(shù)研討會(huì)暨2009年廣東省食品學(xué)會(huì)年會(huì)論文集.廣州：暨南大學(xué)出版社，2009：4～8.

2 鄭藝梅，鄭琳，華平，等.不同干燥方式對(duì)發(fā)芽米品質(zhì)的影響［J］.食品工業(yè)科技，2005，26（12）：55～56.

3 姚人勇，劉英.響應(yīng)面分析法優(yōu)化糙米纖維酶解工藝［J］.食品科技，2009，34（11）：55～56.

4 黃迪芳，陳正行.發(fā)芽糙米［J］.糧食與油脂，2004（4）：17～18.

5 戰(zhàn)旭梅，鄭鐵松，陶錦鴻.質(zhì)構(gòu)儀在大米品質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究［J］.食品科學(xué)，2007，28（9）：62～65.

6 鄭志，張?jiān)?，羅水忠，等.添加劑對(duì)方便米飯?zhí)匦缘挠绊懀跩］.中國水稻科學(xué)，2010，31（24）：120～123.

7 張玉榮，周顯青，楊蘭蘭.大米是為品質(zhì)評(píng)價(jià)方法的研究現(xiàn)狀與展望［J］.中國糧油學(xué)報(bào)，2009，24（8）：155～160.

Cellulose enzyme hydrolysis process to taste improving of germinated brown rice

ZENG Dan1LI Yuan－zhi1CHEN You－qing2ZHEN Zhuo－cheng1LI Si－chao1HONG Yan1

（1.College of Food Science，South China Agriculture University，Guangzhou，Guangdong510642，China；2.Guangzhou Xi Yang Food Co.，Ltd，Guangzhou，Guangdong510900，China）

In order to improve the taste of germinated brown rice，the physical properties and sensory evaluation of germinated brown rice were investigated as indicators to study the effect of cellulase on the taste and texture of the rice.The optimum conditions of enzymatic treatment were the temperature 50℃，enzyme dosage 1.5U／mL，pH 5.0，the total processing time 60min.The results showed that cellulase treatment could reduce the hardness of germinated brown rice by 26.1%，increase the adhesiveness by 7.0%and sensory evaluation score by 18.0%.

germinated brown rice；cellulose enzyme hydrolysis；taste

10.3969／j.issn.1003－5788.2011.06.017

廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目（編號(hào)：2009B090300293）；2010年廣州市科技項(xiàng)目（編號(hào)：2010Z1－E441）

曾丹（1987－），女，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)在讀碩士研究生。

E－mail：zengdan0923＠126.com

李遠(yuǎn)志

2011－06－10