王勁松，陳清嬋

（荊楚理工學院，湖北荊門 448000)

不同膨化條件對米糠主要營養(yǎng)成分影響的研究

王勁松，陳清嬋

（荊楚理工學院，湖北荊門 448000)

擠壓機瞬時、高溫、高壓、高剪切的加工特點使其具有生化反應器的功能。對不同膨化條件下米糠的主要營養(yǎng)成分變化情況進行研究。結果表明，雜交稻和優(yōu)質稻米糠均可作為米糠相關食品的優(yōu)質原料。膨化溫度升高有利于米糠中粗脂肪、可溶性膳食纖維、谷維素含量升高；膨化溫度為190℃，感官指標較好，谷維素含量為0.301%，可溶性膳食纖維含量為3.22%。膨化米糠酸價穩(wěn)定性均表現(xiàn)較好。擠壓后的米糠主要營養(yǎng)成分均發(fā)生了有益的變化，更利于人體的消化吸收和利用。

米糠，擠壓膨化，谷維素，可溶性膳食纖維

米糠是禾本科植物稻谷在碾米過程中被碾下的皮層及米胚和少量碎米的混合物，其重量約占稻谷的5%～6%[1]。米糠不僅資源豐富，而且營養(yǎng)全面，但極易酸敗變質，從而影響米糠的進一步加工利用[2]。研究表明，米糠酸敗是影響米糠質量穩(wěn)定的重要因素之一，主要是由其自身所含的脂肪分解酶和氧化酶造成[3]。為了防止米糠的迅速酸敗，提高米糠的利用價值，必須對米糠進行穩(wěn)定化處理。耿然等[4]利用干熱、濕熱、微波加熱等處理方式，探討了穩(wěn)定米糠的有效方法，微波加熱米糠是一種較為有效的處理方法。趙旭等[5]經過對多種穩(wěn)定方法的比較發(fā)現(xiàn)，微波處理具有良好的市場前景。胡小中[6]研究表明，濕法膨化技術穩(wěn)定米糠具有廣闊的應用前景。米糠穩(wěn)定化的目的是使脂肪酶和脂肪氧化酶失活，但穩(wěn)定化處理也會對米糠營養(yǎng)成分和活性物質產生一定影響。本文試用新興起的擠壓處理技術對新鮮米糠進行穩(wěn)定化處理，研究它們的穩(wěn)定化效果及對米糠主要營養(yǎng)成分的影響，以確定一種較為有效的米糠穩(wěn)定化處理方法，并使穩(wěn)定化后的米糠達到以下效果：a.米糠中含的碎米粒變成爆米花；b.米糠產生焦香味；c.米糠變成淡黃色，為生產米糠復合飲料提供合格的米糠原料；同時篩選不同品種的原料，確定最佳的水稻品種，為米糠資源產業(yè)化利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

米糠 湖北興農糧食產業(yè)發(fā)展有限公司提供，用當年新稻加工而成的米糠原料，產地：荊門；三氯甲烷、無水乙醇、硫酸、氫氧化鈉、95%乙醇、正辛醇（消泡劑）、無水乙醚、硫酸鉀、硫酸銅、硼酸、溴甲酚綠、甲基紅酚酞 均為分析純，湖北永新計量設備有限公司提供。

DZ65－2雙螺桿擠壓機 濟南賽信機械有限公司；索氏提取裝置 湖北永新計量設備有限公司；電子天平 北京賽多利斯天平有限公司；XC－06粗纖維測定儀 上海新嘉；TU－1901紫外可見分光光度計 北京普析通用；原子型1820a超純水系統(tǒng) 上海摩勒；DZF－2真空干燥箱 北京科偉；RE－52CS旋轉蒸發(fā)儀 上海亞榮；BYY－200B恒溫搖床：常州博遠；SZF－06A脂肪測定儀 上海新嘉；KDN－103F微量定氮儀 上海纖檢。

1.2 實驗方法

1.2.1 米糠擠壓膨化 將湖北興農糧食產業(yè)發(fā)展有限公司新加工的米糠，2h內送到湖北金龍泉集團有限公司內擠壓膨化。根據實驗要求添加0.3%碳酸氫鈉和4%水分，設置螺桿轉速20Hz、進料速率180g/min、電機功率30kW、產量90kg/h、預熱端溫度100～120℃的條件下，考察擠出端溫度為143、165、180、190℃條件下擠出處理對米糠感官性狀和營養(yǎng)成分的影響。

1.2.2 可溶性膳食纖維的測試 采用GB/T 5009.88－2008。

1.2.3 蛋白含量的測定 采用GB/T 5511－2008。

1.2.4 粗脂肪含量測試 采用GB/T 5512－2008。

1.2.5 粗纖維含量測定 采用GB/T 5515－2008。

1.2.6 水分含量測定 采用GB/T 5009.3。

1.2.7 谷維素含量測定 參照范國欣等[7]谷維素測定方法的研究。

1.2.8 酸價測定 采用GB5530－2005。將當年新稻碾米后2h內米糠擠壓膨化穩(wěn)定，酸價測定在米糠穩(wěn)定后50h測定值。

2 結果與分析

2.1 不同品種米糠膨化前后成分含量變化

圖1 不同品種米糠膨化前后主要成分含量Fig.1 The component of rice bran in the expanded before and after in the different varieties

由圖1可知，雜交稻和優(yōu)質稻整體比較，雜交稻中的粗纖維、粗脂肪、谷維素含量較高，而水分、粗蛋白、可溶性膳食纖維較優(yōu)質稻低。膨化前后比較，雜交稻和優(yōu)質稻的水分、粗纖維、粗蛋白含量有明顯下降，但是粗脂肪、可溶性膳食纖維和谷維素升高。王大為等[8]研究表明，膨化后水分、蛋白質含量明顯下降，總膳食纖維明顯提高，而脂肪和淀粉基本不變，結論基本一致，脂肪略有差別，可能是因為原料個體差異性導致。米糠在專門的膨化設備內進行一定的濕熱處理并經混合、擠壓、膠合、減壓成型以及冷卻干燥等過程，促使其成為某種結構化的產品，米糠的容積密度提高，浸出滲透性增強，有利于米糠中的脂肪、谷維素的溶出；同時膨化設備高溫高剪切，破壞了米糠細胞，使蛋白質凝固變性，降低了蛋白質的含量。從酸價的變化來看，兩品種米糠經過擠壓膨化穩(wěn)定50h后，酸價變化都不大，說明米糠經過擠壓膨化，使米糠的解脂酶失去活性，另外米糠經穩(wěn)定化處理后，降低了米糠中的水分，抑制米糠酸價過快上升，使酸價變化較緩慢，從而提高了米糠的穩(wěn)定性。這同崔富貴等[9]研究的結論一致。

2.2 不同膨化條件對雜交稻米糠感官指標影響

從表1可以看出，只有在膨化溫度達到190℃時，米糠的顏色為焦黃色，米粒膨化效果良好，并且出現(xiàn)了焦香味，經品嘗后澀味不明顯。

2.3 不同膨化條件對雜交稻米糠成分含量影響

由表2可知，隨著膨化溫度的升高，米糠中水分、粗纖維、粗蛋白含量逐漸減少，而粗脂肪、可溶性膳食纖維、谷維素的含量逐漸升高。這可能是由于膨化溫度升高，加快了水分蒸發(fā)和粗纖維、蛋白質的降解，同時高溫促進了脂肪和谷維素的溶出和可溶性膳食纖維的形成。因此，為了使米糠經膨化后各主要成分達到一個相對理想的范圍，最終選擇膨化溫度為190℃。

表1 不同膨化條件對雜交稻米糠感官指標影響（100g米糠）Table 1 The influence of different extrusion conditions to the sensory index of hybrid rice bran（100g rice bran）

表2 不同膨化條件對雜交稻米糠成分含量影響Table 2 The influence of different extrusion conditions to the content of hybrid rice bran

表3 膨化次數(shù)對米糠成分含量影響Table 3 The effect of expanded frequency to the rice bran content

如表2所示，膨化前加入碳酸氫鈉和水分對膨化后各成分含量有明顯影響。物料中加了碳酸氫鈉后，促進米糠多孔顆粒形成，提高了米糠的膨化度，與未添加碳酸氫鈉的膨化米糠比較，各組成分含量均有了一定的提高；物料中加了碳酸氫鈉和水分后，與未添加時比較，只有水分含量明顯的提高，粗纖維和粗脂肪有一定的提高，而粗蛋白、可溶性膳食纖維、谷維素含量減少，整體效果不如只加碳酸氫鈉的好。原因可能是水分增加了米糠的粘度，不利于多孔顆粒的形成，降低了粗纖維和粗脂肪的降解，減少了粗脂肪、可溶性膳食纖維和谷維素的溶出。

2.4 膨化次數(shù)對米糠成分含量影響分析

由表3可知，雜交稻和優(yōu)質稻在溫度為180℃下，經過二次膨化后，除了粗脂肪和可溶性膳食纖維的含量有少許的升高以外，水分、粗纖維、粗蛋白、谷維素的含量都出現(xiàn)降低。谷維素是一種具有良好生理活性的一類物質，在米糠中含量較高。二次膨化可能破壞了其結構，導致膨化米糠中含量減少。因此，綜合米糠中關鍵營養(yǎng)素含量的變化和從節(jié)約能源的角度，膨化一次就可以達到較好的效果。膨化一次和二次對酸價的變化沒有明顯影響，這與郭景峰等在利用膨化技術對米糠保鮮處理中的研究結論一致[10]。

3 結論

對比不同原料膨化前后的主要成分變化，雜交稻中的粗纖維、粗脂肪、谷維素含量比優(yōu)質稻較高。膨化后，兩種水稻的粗脂肪、可溶性膳食纖維和谷維素升高，且主要成分含量差異不大。因此，兩種水稻膨化后，都可以作為米糠產品再加工的良好原料。從膨化后感官指標來看，溫度為190℃時，米糠原料的顏色、膨化度和香味達較理想。從膨化條件來看，米糠隨著膨化溫度的升高，水分、粗纖維、粗蛋白含量減少，但是粗脂肪、可溶性膳食纖維、谷維素有了一定的提高。物料中加了碳酸氫鈉后，提高了米糠的膨化度，并且使米糠同相同溫度下比較，各組成分含量均有了一定的提高；物料中加水分后，水分含量有了明顯的提高，但粗蛋白、可溶性膳食纖維、谷維素含量下降，效果不理想。膨化次數(shù)過多，促使谷維素含量降低，不利于功能性米糠產品的開發(fā)，膨化一次較好。結果表明，膨化對于米糠穩(wěn)定性有明顯改善，酸價穩(wěn)定性表現(xiàn)良好。

[1]朱文華，姚惠源，談新剛.米糠的不穩(wěn)定機理與穩(wěn)定化的研究[J].糧食與飼料工業(yè)，2001（10）：174－175.

[2]Daniel Martin.Optimizing rice bran stabilization by extrusion cooking[J].Louisiana Agriculture，1993，36（3）：13－14.

[3]R Usuki，T Kaneda.Bitter taste of oxidized fatty acids[J].Agr biol Chem，1980，44：2477－2481.

[4]耿然，周紅玉，侯彩云.米糠穩(wěn)定化方法的實驗研究[J].食品科技，2006（2）：120－122.

[5]趙旭，李新華，鄭煜焱.米糠穩(wěn)定化方法的研究現(xiàn)狀[J].糧食加工，2006，31（6）：41－43.

[6]胡小中.米糠穩(wěn)定化技術研究進展[J].糧油食品科技，2002，10（4）：24－26.

[7]范國欣，孫曉薇，番希榮.米糠油中谷維素含量的測定方法[J].糧油食品科技，2010，18（1）：20－21..

[8]王大為，馬永芹，張傳智，等.擠出處理對米糠穩(wěn)定性的影響[J].食品科學，2012，22（3）：133－138.

[9]崔富貴，李安平，謝碧霞，等.不同處理方法對米糠品質穩(wěn)定性的影響[J].食品工業(yè)科技，2012，33（5）：141－144.

[10]郭景峰，孫躍飛，宇曉旻，等.利用膨化技術對米糠保鮮處理[J].飼料工業(yè)，2005，26（9）：45－46.

Study on main nutrition of rice bran under the different extrusion conditions

WANG Jin-song，CHEN Qing-chan
（Jingchu University of Technology，jingmen 448000，China）

Extrusion machine has the function of biochemical reactor because of the processing characteristics of instant，high temperature，high pressure and high shearing.The change of the main nutritional components of rice bran on different varieties were tested in the different extrusion conditions.The result showed that rice bran of the Hybrid rice and the high quality rice could be used as food raw material.The content of crude fat，soluble dietary fiber，（γ）oryzanol increased in the rice bran with puffing temperature.When puffing temperature was 190℃，sensory index was better，（γ）oryzanol content was 0.301%，soluble dietary fiber content was 3.22%. The stability of acid value was good in different extrusion conditions and frequency from acid value of the expanded rice bran.The nutritional component of the extruded rice bran was produced beneficial change of more conducive to the body’s absorption and utilization.

rice bran；extrusion；（γ）oryzanol；soluble dietary fiber

TS210.1

A

1002－0306（2012）20－0340－03

2012－05－23

王勁松（1979－），男，碩士研究生，講師，研究方向：營養(yǎng)與功能食品。

湖北省科技計劃重大科技專項（ZDN0006）。