吳偉莉，房子舒，趙 蕓，王 冶，丁慶波

（中糧營養(yǎng)健康研究院品牌食品研發(fā)中心，北京 102209）

富γ-氨基丁酸發(fā)芽糙米乳的制作

吳偉莉，房子舒，趙 蕓，王 冶，丁慶波

（中糧營養(yǎng)健康研究院品牌食品研發(fā)中心，北京 102209）

以發(fā)芽糙米為原料，研究糙米乳制作過程中各工藝參數(shù)對最終產品的感官屬性和GABA含量的影響，得出最終工藝參數(shù)：發(fā)芽糙米原料烘烤條件為160℃，5 min；通過淀粉酶、糖化酶在63℃下酶解30 min；進行100目過篩和均質；灌裝后于121℃下殺菌20 min。

γ-氨基丁酸；發(fā)芽糙米；米乳；穩(wěn)定性

0 引言

γ-氨基丁酸（Gamma-amino butyric acid，GABA）廣泛存在于自然界，由谷氨酸（Glutamic acid，Glu）經谷氨酸脫羧酶催化而來，具有重要的生理功能，已報道的生理活性有調節(jié)血壓、促使精神安定、促進腦部血流、增進腦活力、營養(yǎng)神經細胞、增加生長激素分泌、預防肥胖、促進乙醇代謝、改善更年期綜合癥等多種功效［1］。糙米的胚和糊粉層中富集有生理活性很高的γ-氨基丁酸［2］；通過控制糙米的發(fā)芽條件可大量富集GABA，變成富GABA糙米［3］。糙米含有較多的不溶性纖維，很大程度上影響了其即食品質。通過酶解等手段將其制成富含GABA的糙米乳可以最大程度地提升其食用口感，改善其加工性狀，將富GABA糙米的價值最大化。

1 材料與方法

自選糙米品種為稻花香五常糙米，將中糧集團稻花香五常稻谷用礱谷機自制成稻花香五常糙米后使用；市售發(fā)芽糙米品種為江蘇產粳米，購買于江蘇瑞谷安隆集團；市售精白米，購買于北京北七家美廉美超市；市售GABA胚芽乳，購買于南京克里斯汀食品有限公司。

檸檬酸、檸檬酸鈉、谷氨酸鈉、膠體穩(wěn)定劑、α-淀粉酶、糖化酶。

糖度計、自動滴定儀、色差儀、黏度計、均質機、分散器、水浴鍋、電磁爐、pH計、電爐、攪拌器、純水儀、真空水循環(huán)泵、60目/100目分樣篩、手提式磨粉機、礱谷機、烤箱、恒溫恒濕箱、烘箱干燥箱、真空封口機等。

1.4.1 發(fā)芽糙米的制作流程

參照袁建［4］和Khwanchm［5］的方法并略作改動。

（1） 篩選。用礱谷機將五常稻花香稻谷脫殼，得到五常稻花香糙米。

（2）浸泡。用0.1 mol/L pH值5.6的檸檬酸緩沖液加入2.0 mg/mL谷氨酸鈉后制成浸泡液；將糙米放入浸泡液中，25℃浸泡12 h。

（3）發(fā)芽。將浸泡后的糙米瀝水后，放入托盤中，上下各鋪1層紗布，適當撒入浸泡液使環(huán)境濕潤。然后將其放入恒溫恒濕箱中，于30℃下發(fā)芽24 h，濕度保持30%。

（4）干燥。將糙米放入干燥箱中，于55℃下烘干30 min至干燥，取出后真空密封。

1.4.2 發(fā)芽糙米粉的制作

為了增強發(fā)芽糙米的加工特性，對發(fā)芽糙米進行烤制和磨粉。將干燥好的發(fā)芽糙米放入烤箱中進行烤制，于160℃下烤制0，3，5，7，10 min。將烤制后糙米迅速進行磨粉。用手提式磨粉機每20 s打1次，共打4次，直至米粉細膩光滑，然后過60目篩并計算篩后雜質率。

1.4.3 發(fā)芽糙米飲料的制作工藝

準確稱量65 g糙米粉，加入300 mL沸水糊化20 min至黏稠狀。加入淀粉酶、糖化酶，于63℃的水浴鍋中酶解30 min，然后放入95℃沸水中滅酶，并加入預混好的膠體穩(wěn)定劑定容至500 mL。用分散器將酶解液分散1 min后過100目篩，濾去大顆粒得到較為均勻細膩的過濾液。將過濾液加熱至60～70℃后進行均質。最后罐裝入耐溫藍蓋瓶，放入滅菌鍋中進行121℃，20 min的殺菌。

1.4.4 發(fā)芽糙米飲料的穩(wěn)定性試驗

將樣品分別放入55，38℃的保溫箱和室溫中，分別保存1周和2周時間。同時保存一批樣品于4℃的冰箱中作為空白對照樣。做樣品的穩(wěn)定性加速試驗，測定樣品隨時間的延長其GABA含量的變化。

1.4.5 發(fā)芽糙米乳黏度的測定

取適量發(fā)芽糙米乳置于高腳燒杯中使之沒過轉子刻度線，選擇S61號轉子和轉速60 r/min測量30 s，用黏度計測定黏度值。

1.4.6 發(fā)芽糙米乳色差的測定

用色差儀測定發(fā)芽糙米乳的色差值，L*值表示亮度指數(shù)，a*值表示紅綠（+/-）指數(shù)，b*值表示黃藍（+/-）指數(shù)。

1.4.7 發(fā)芽糙米乳理化指標的測定

分別用pH計、阿貝折光儀、自動滴定儀測定樣品的pH值、可溶性固形物含量和可滴定酸含量。1.4.8 樣品中GABA的測定

采用高效液相色譜法，參照房克敏［6］的方法并略作改動。色譜柱：Waters AccQ·TagTM氨基酸分析柱（3.9 mm×150 mm，4 μm）。流動相：流動相A為140 mmol/L醋酸鈉加17 mmol/L三乙胺，用稀H3PO4調整pH值到5.1；流動相B為乙腈；流動相C為水。流速1 mL/min，紫外檢測波長248.0 nm，柱溫37℃，進樣量15 μL。

梯度洗脫程序見表1。

2 結果與分析

糙米浸泡吸水率見表2。

表1 梯度洗脫程序

表2 糙米浸泡吸水率

由表2可知，糙米的浸泡吸水率為30%左右，與此前大部分文獻數(shù)據(jù)相吻合，與江南大學孟祥勇［7］的試驗數(shù)據(jù)保持一致。糙米適當吸水后，發(fā)芽率及發(fā)芽質量都會有所提升。適量的吸水有助于糙米的發(fā)芽過程，積累更多的GABA。

不同米原料中的GABA含量見圖1。

圖1 不同米原料中的GABA含量

由圖1可知，五常糙米中GABA含量為63 mg/kg，而普通精白米不到20 mg/kg，是普通精白米的3倍左右，這與之前的文獻報道相一致。糙米經過發(fā)芽富集后，糙米中GABA含量會由于植物體內的酶反應而升高。糙米品種和發(fā)芽條件都是影響GABA富集的因素。自制的五常發(fā)芽糙米中GABA含量略有上升為77.5 mg/kg，而市售的發(fā)芽糙米高達500 mg/kg，是未發(fā)芽糙米的7倍，此結果與陳恩成等人［8］的研究一致，這可能是瑞谷安隆集團具有專業(yè)的發(fā)芽設備專利，使其市售發(fā)芽糙米在品種選擇上和條件控制上更為優(yōu)良，其GABA含量較高。因此，選擇市售發(fā)芽糙米為原料進行后續(xù)試驗。

糙米烘烤后失質量率、得率以及感官屬性描述見表3。

參照孫雨茜等人［9］對發(fā)芽糙米粉的感官分析辦法，本研究除計算米粉得率外，還對其感官屬性進行描述和分析。發(fā)芽糙米在未烘烤前有一種不愉悅的米糟味，制成米乳后會產生發(fā)霉的味道，影響其產品食用感官和貨架期品質。烘烤發(fā)芽糙米會大大減弱這種味道，且由于高溫烘烤的美拉德反應，還會產生一種愉悅的烤香味，但是烘烤時間過長就會有焦煳味出現(xiàn)。因此，適當?shù)暮婵居欣谔嵘诿酌兹榈漠a品品質，提高其加工利用率。由表3可知，烘烤后糙米平均失水率為4%左右；且當烘烤時間達到5 min時，出現(xiàn)了愉悅的烤香味，改善了霉米糟味。烘烤時間過短或過長都不足以達到理想效果。

表3 糙米烘烤后失質量率、得率以及感官屬性描述

不同烘烤時間糙米粉的GABA含量見圖2。

圖2 不同烘烤時間糙米粉的GABA含量

選取未烘烤糙米、160℃烘烤5 min糙米和10 min糙米進行磨粉，測量其GABA含量。由圖2可知，烘烤5 min的糙米粉與未烘烤的糙米粉沒有太大差異，烘烤時間延長到10 min時，糙米中的GABA含量就開始顯著降低。這說明GABA在160℃高溫下的熱穩(wěn)定性與烘烤時間長短有關。5 min左右還可以保持較高的穩(wěn)定性，10 min時損失明顯。此結論與韓國專利的結論較為一致，高溫預制下，時間的長短對GABA含量的影響較為明顯。

不同烘烤時間糙米乳的得率見表4。

表4 不同烘烤時間糙米乳的得率

為了測定不同烘烤時間下米乳的加工利用率，研究測定了糙米乳在定容分散后過篩的得率。由表4可知，隨著烘烤時間的延長，糙米乳的得率不斷升高，10 min時達到最大。在糙米粉烘烤過程中，隨著烘烤時間的延長，糙米中淀粉的變性糊化率越來越高。糊化率越高，淀粉顆粒粒徑越小，其淀粉酶的酶解速率越大。變性糊化的淀粉顆粒可能更易被淀粉酶和糖化酶所酶解，因此其顆粒更小得率更高。所以，烘烤時間越長，糙米乳的得率越高。

不同烘烤時間糙米乳的黏度值見圖3。

圖3 不同烘烤時間糙米乳的黏度值

選定相同轉子和轉速測定米乳的黏度值，不同烘烤時間的糙米乳黏度值不同。由圖3可知，隨著烘烤時間的延長，糙米乳黏度值呈現(xiàn)出先降低后增高的趨勢。3 min左右時下降明顯，5 min時降至最低值，之后逐漸升高，這可能與糙米乳酶解的程度有關。酶解能顯著改善糙米乳的黏度值［10］。烘烤時間過短，糙米粉中生淀粉粒過多時不易酶解，黏度值增大；而烘烤時間過長后，變性淀粉增多亦不易酶解，黏度值增大。因此考慮到糙米乳的適口性問題，選擇烘烤5 min的糙米原料。

2.7.1 不同烘烤時間糙米乳的L*值測定

不同烘烤時間糙米乳的L*值見圖4。

圖4 不同烘烤時間糙米乳的L*值

L*值表示的是產品的亮度值，L*值越大產品的亮度越高。由圖4可知，隨著烘烤時間的延長，產品的亮度值呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。烘烤時間達到5 min時，亮度值達到最大。可見，5 min左右的糙米乳亮度值最高。

2.7.2 不同烘烤時間糙米乳的a*值測定

不同烘烤時間糙米乳的a*值見圖5。

圖5 不同烘烤時間糙米乳的a*值

a*值表示的是產品的紅綠值，a*值為正代表紅色，a*值為負代表綠色。由圖5可知，隨著烘烤時間的延長，產品的a*值不斷增大，顯示產品的顏色不斷向紅色方向加深。

2.7.3 不同烘烤時間糙米乳的b*值測定

不同烘烤時間糙米乳的b*值見圖6。

圖6 不同烘烤時間糙米乳的b*值

b*值表示的是產品的黃藍值，b*值為正代表黃色，b*值為負代表藍色。由圖6可知，隨著烘烤時間的延長，產品的b*值不斷增大，顯示產品的顏色不斷向黃色方向加深。

綜上色差值顯示，產品顏色隨著烘烤時間的延長而不斷加深，不斷偏向紅黃色，這可能與美拉德反應有關。此結果顯示，產品的褐變程度隨著烘烤時間的延長而不斷加深，這與肉眼觀察的結果相一致。產品顏色不可過深，影響糙米乳的最終貨架期品質。因此，烘烤時間以5 min較為理想。

不同烘烤時間糙米乳的理化指標分析見表5。

表5 不同烘烤時間糙米乳的理化指標分析

由表5可知，可溶性固形物含量維持在11°Brix以上，其中3 min的最低為11.04°Brix，5 min的最高為11.74°Brix，但均無顯著性差異。從可滴定酸方面進行分析發(fā)現(xiàn)，不同烘烤時間對糙米乳的可滴定酸影響不大，其可滴定酸總量也都較低，均未超過0.06%，可判斷其為中性飲料。這點亦可從pH值方面進行驗證。

不同烘烤時間糙米乳中GABA的含量見圖7。

圖7 不同烘烤時間糙米乳中GABA的含量

選取3個樣品進行GABA含量的測定。由圖7可知，烘烤時間為5 min時，糙米乳中的GABA含量最高，達到70 mg/kg以上；遠大于烘烤10 min的糙米乳，不到50 mg/kg，略高于未烘烤過的糙米乳。

發(fā)芽糙米乳中GABA含量在貯藏期試驗中的變化見表6。

表6 發(fā)芽糙米乳中GABA含量在貯藏期試驗中的變化

將發(fā)芽糙米乳放入恒溫恒濕箱中進行55℃的加速試驗，測定加速試驗過程中GABA含量的變化。由表6可知，38℃的2個樣品其GABA含量相對較低，但各樣品間無顯著性差異；55℃的樣品和冷藏樣品的GABA含量均大于63 mg/kg，且各樣品間無顯著性差異。這說明GABA在各個貯藏期條件下，其含量保持穩(wěn)定，并沒有太大變化。此結論和王向陽研究認為在100℃下GABA含量穩(wěn)定性較好的結論相一致。至于55℃破壞試驗樣品GABA含量較高的原因，可能是因為測定不夠準確或者添加量的微小誤差造成的。

3 結論

綜上所述，研究認為烘烤時間5 min的糙米粉較為理想，因其烤香味較為適中、加工特性較好且磨粉后的利用率也較高，黏度值較低適口性較強、同時色澤更為明亮自然。最重要的是其γ-氨基丁酸的含量最高，使糙米乳的功效價值更大，非常適合作為營養(yǎng)舒壓的糙米乳飲用。因此，選擇烘烤時間5 min的糙米乳為最終產品。

4 展望

綜上所述，發(fā)芽糙米乳的優(yōu)化工藝為發(fā)芽糙米原料烘烤條件160℃，5 min；然后通過淀粉酶、糖化酶在63℃下酶解30 min；之后進行100目過篩和均質；灌裝后進行121℃殺菌20 min。此工藝可在保證糙米乳飲料口感前提下保留較多的GABA，并在貯藏期間保持穩(wěn)定。

富GABA發(fā)芽糙米賦予了主食新的健康理念，提供了更多豐富的營養(yǎng)訴求，日本在這方面進行了廣泛的研究，而國內尚處于初級階段。如何將發(fā)芽糙米中的GABA含量最大化，并將發(fā)芽糙米制品推向市場是今后的研究重點，將為提升國內糧食營養(yǎng)品質做出貢獻。

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Taking germinated brown rice as raw material，the effects of various process parameters on the final product's sensory attributes and GABA content are studied.Final process parameters：germinated brown rice raw material baking conditions of 160 degrees，5 min；and then through the amylase，the enzyme at 63 degrees 30 min；after 100 mesh sieve and homogeneous；after filling 121 degrees sterilization 20 min.

Gamma-amino butyric acid；germinated brown rice；rice milk；stability

1671-9646（2016）09a-0008-04

TS210.4

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.09.003

2016-07-21

吳偉莉（1974— ），女，碩士，工程師，研究方向為飲料研發(fā)與食品加工。