于殿宇，郝凱越，程 杰，陳奎任，江連洲,，王立琦，張 智

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030；2.哈爾濱商業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150028；3.黑龍江省北大荒米業(yè)集團(tuán)有限公司，黑龍江 哈爾濱 150036）

稻米是我國(guó)重要的農(nóng)作物之一，目前黑龍江大米產(chǎn)量約為2 255.3萬 t，且已成為我國(guó)最大的商品粳稻生產(chǎn)基地，米糠是稻米生產(chǎn)過程中的主要副產(chǎn)物，占稻米質(zhì)量的10%左右[1]。其中含有稻米64%的功能及營(yíng)養(yǎng)成分，有“天然營(yíng)養(yǎng)寶庫(kù)”之稱[2]。其脂質(zhì)含有約75%的不飽和脂肪酸[3]和比普通植物油更多的不皂化物[4]，有助于降低動(dòng)物和人類的低密度脂蛋白和總血清膽固醇[5]。且米糠的蛋白質(zhì)消化率可達(dá)到90%，被認(rèn)為是低過敏性蛋白質(zhì)的良好來源[6-8]。

米糠在食品工業(yè)、化工工業(yè)及醫(yī)療保健工業(yè)方面有廣闊的應(yīng)用前景[9]。但新鮮的米糠容易變質(zhì)，其主要原因是米糠中含有多種內(nèi)源酶，包括脂肪酶、過氧化酶等，若處理不當(dāng)，會(huì)發(fā)生氧化，造成米糠酸敗[10]。酸敗使米糠酸值迅速升高，游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在10%～20%，有的甚至達(dá)到50%。目前國(guó)內(nèi)外米糠穩(wěn)定化的方法主要分為化學(xué)穩(wěn)定法、生物酶法和物理穩(wěn)定法[11]?；瘜W(xué)穩(wěn)定法通過添加酸及其鹽類等化學(xué)試劑，改變米糠體系的pH值或離子強(qiáng)度，達(dá)到抑制脂肪酶酶活的目的[12-13]。但化學(xué)法只適用于中小型工業(yè)生產(chǎn)，處理時(shí)間較長(zhǎng)，且添加的化學(xué)物質(zhì)會(huì)影響后續(xù)米糠的綜合利用。生物酶法指用某些蛋白酶水解米糠中脂肪酶[14]，防止米糠酸敗。但酶法鈍化價(jià)格較高，還有待研究。物理穩(wěn)定法主要包括低溫儲(chǔ)藏法、紅外處理法、擠壓法、微波法等。其中擠壓法被認(rèn)為是目前較有實(shí)用價(jià)值的穩(wěn)定米糠的方法，但擠壓法需要較大的設(shè)備投資，處理量不高，操作和維護(hù)費(fèi)用也較大[15]，且會(huì)造成米糠中蛋白質(zhì)嚴(yán)重變性、活性成分有較大損失、米糠及其色澤加深等缺點(diǎn)，因此擠壓法會(huì)影響米糠的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，降低其綜合利用效率。

射頻技術(shù)是一種頻率范圍在3 kHz～300 MHz的高頻交流電磁波[16]。射頻技術(shù)具有加熱快、加熱均勻、穿透深度大、能耗低等特點(diǎn)，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。射頻和微波加熱方式類似，都屬于一種新型的介電加熱方式，但在工作頻率、波長(zhǎng)、穿透深度和加熱機(jī)制還存在明顯區(qū)別，因其是利用3 kHz～300 MHz的電磁波（射頻）引起被加熱物料中帶電離子的振蕩遷移而將電能轉(zhuǎn)化為熱能而殺滅微生物和酶，所以其穿透深度則遠(yuǎn)大于微波[17-19]。目前的研究中使用微波技術(shù)鈍化米糠較為廣泛，也有一些顯著的效果[20-21]。但微波過程后期若不采用特殊的手段帶走熱能，局部產(chǎn)品的溫度可能升高，引起嚴(yán)重褐變甚至使產(chǎn)品碳化。射頻技術(shù)相對(duì)加熱均勻。在國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展中，射頻加熱技術(shù)最早出現(xiàn)于輕工業(yè)及醫(yī)療行業(yè)，包括應(yīng)用于木板的干燥、殺菌[22]以及手術(shù)中的輔助治療[23]等。相對(duì)于其他應(yīng)用而言，射頻應(yīng)用于滅酶方面的研究較少，特別是針對(duì)低水分活度食品以及農(nóng)產(chǎn)品鈍酶方法與機(jī)理研究。

故研究以黑龍江省粳稻為原料，經(jīng)加工碾磨后得到新鮮米糠，以米糠中脂肪酶活性為指標(biāo)，研究射頻加熱極板間距、射頻時(shí)間、射頻溫度對(duì)米糠中脂肪酶活性的影響，并研究其對(duì)米糠儲(chǔ)藏穩(wěn)定性的效果，以期通過該滅酶方法推動(dòng)稻米米糠產(chǎn)業(yè)化的高值化利用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

米糠（含水量10.6%，酸值（KOH計(jì)）9.4 mg/g，蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)13.5%，脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)18.3%，色澤為土黃色） 黑龍江省北大荒米業(yè)有限公司。

對(duì)硝基苯基月桂酸酯、Triton X-100 美國(guó)Sigma公司；異丙醇、阿拉伯膠 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉 上海麥克林生化科技有限公司；所有實(shí)驗(yàn)用有機(jī)溶劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

HED-0101射頻加熱系統(tǒng) 日本Yasujima有限公司；AXTD5A臺(tái)式離心機(jī) 鹽城市安信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；MixPlus旋渦振蕩器 合肥艾本森科學(xué)儀器有限公司；KQ3200B超聲振蕩器 昆山市超聲儀器有限公司；SP-756紫外分光光度計(jì) 上海光譜儀器有限公司；PHS-3C精密酸度計(jì) 上海大營(yíng)儀器有限公司；FD-1A-50冷凍干燥機(jī) 廈門森態(tài)儀器儀表有限公司；FA2204B電子分析天平 山東晨拓科學(xué)儀器有限公司；DF-101S磁性攪拌器 金壇區(qū)水北盛威實(shí)驗(yàn)儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 米糠水分含量測(cè)定

參考GB 5009.3—2016《食品中水分的測(cè)定》中直接干燥法。稱取5 g米糠在101～105 ℃恒溫干燥箱中進(jìn)行干燥，直至恒質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)。

1.3.2 脂肪酶活性測(cè)定

0.1 mol/L磷酸鹽緩沖溶液的制備（pH 7.0）：準(zhǔn)確稱取3.12 g磷酸二氫鈉，定容至100 mL，制備溶液a；然后稱取17.9 g磷酸氫二鈉，定容至250 mL，制備溶液b。分別量取78 mL溶液a和122 mL溶液b，將其進(jìn)行混合，得到0.2 mol/L的磷酸鹽緩沖溶液，將其進(jìn)行稀釋制得0.1 mol/L的緩沖溶液，備用。

脂肪酶活性的測(cè)定：采用硝基苯基月桂酸酯法[24]并稍作修改。配制溶液A：40 mg對(duì)硝基苯基月桂酸酯溶解在12 mL異丙醇中；配制溶液B：0.4 g Triton X-100和0.1 g阿拉伯樹膠溶于90 mL 0.1 mol/L pH7.0磷酸鹽緩沖液中。

米糠脂肪酶提取液的制備：取2 g米糠于50 mL離心管中，加入10 mL 0.1 mol/L pH 7.0磷酸鹽緩沖液，置于25 ℃超聲振蕩器中超聲振蕩40 min，混合液再以4 000 r/min離心10 min，上清液即為米糠脂肪酶提取液，取出備用。

吸光度測(cè)定：取1 mL上述提取液于50 mL離心管中，向其中加入1 mL溶液A和15 mL溶液B，旋渦混合后置于35 ℃超聲振蕩反應(yīng)45 min，然后置于沸水浴滅酶20 min，冷卻至室溫以5 000 r/min離心10 min，取上清液于波長(zhǎng)410 nm處測(cè)定吸光度，重復(fù)3 次。脂肪酶活性和相對(duì)活性按式（1）、（2）計(jì)算：

式中：A410nm為波長(zhǎng)410 nm處吸光度；m為樣品的質(zhì)量/g；10為稀釋倍數(shù)。

1.3.3 射頻穩(wěn)定米糠處理

稱取若干份500 g米糠置于射頻加熱系統(tǒng)中，分別在極板間距一定條件下進(jìn)行處理，設(shè)置溫度，加熱一定時(shí)間，處理完成后將米糠取出，冷卻至室溫。測(cè)定在每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下米糠中脂肪酶相對(duì)活性。

1.3.4 單因素試驗(yàn)

研究射頻處理對(duì)米糠穩(wěn)定性的工藝參數(shù)的優(yōu)化，根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)選擇極板間距、射頻溫度、射頻時(shí)間3 個(gè)因素對(duì)脂肪酶相對(duì)活性進(jìn)行單因素試驗(yàn)。選擇射頻工藝優(yōu)化的條件分別為射頻溫度90 ℃、射頻時(shí)間5 min、極板間距11 cm?？疾焐漕l極板間距分別為10、11、12、13、14 cm時(shí)對(duì)脂肪酶相對(duì)活性的影響；考察射頻溫度分別為70、80、90、100、110 ℃時(shí)對(duì)脂肪酶相對(duì)活性的影響；考察射頻時(shí)間分別為2、3、4、5、6 min時(shí)對(duì)脂肪酶相對(duì)活性的影響。

1.3.5 射頻對(duì)米糠脂肪酶活性的工藝優(yōu)化

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平Table 1 Level and code of independent variable used for response surface analysis

綜合單因素試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)金屬鹽協(xié)同射頻進(jìn)行響應(yīng)面工藝優(yōu)化試驗(yàn)，采用Box-Behnken設(shè)計(jì)，以極板間距（A）、射頻溫度（B）、射頻時(shí)間（C）為自變量，脂肪酶相對(duì)活性（Y）為響應(yīng)值設(shè)計(jì)三因素三水平的響應(yīng)面試驗(yàn)，見表1。

1.3.6 米糠儲(chǔ)藏性

在優(yōu)化最佳條件下處理米糠樣品，將處理后樣品用密封塑料袋進(jìn)行密封，并將樣品在35 ℃、相對(duì)濕度（70±2）%培養(yǎng)箱中儲(chǔ)藏6 周時(shí)間，每隔1 周取出部分米糠，對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定化檢測(cè)分析。未處理米糠在相同條件下儲(chǔ)藏6 周作對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

1.3.7 米糠酸值和過氧化值的測(cè)定

分別參考GB 5009.229—2016《食品中酸價(jià)的測(cè)定》和GB 5009.227—2016《食品中過氧化值的測(cè)定》的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.8 米糠蛋白的提取及理化測(cè)定

1.3.8.1 米糠蛋白的提取

將不同儲(chǔ)藏期的米糠與石油醚按體積比1∶3進(jìn)行2 次脫脂，再將脫脂米糠以1∶10（g/mL）料液比與去離子水混合，在40 ℃條件下用1 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至9.0，攪拌4 h后進(jìn)行過濾，將懸浮液4 ℃、4 500 r/min離心15 min，取上清液，再用1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)上清液pH值至4.0，靜置分層后，用4 500 r/min離心15 min，取沉淀，即為所得米糠蛋白。最后用冷凍干燥機(jī)進(jìn)行冷凍干燥，得到不同儲(chǔ)藏時(shí)期的米糠蛋白粉，用密封袋進(jìn)行包裝，并置于4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.8.2 米糠蛋白含量的測(cè)定

參考GB 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.8.3 米糠蛋白持水性測(cè)定

參考Zhao Qiang等[25]的方法并進(jìn)行改進(jìn)。準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量（約0.5 g）經(jīng)處理后不同儲(chǔ)藏時(shí)期的米糠蛋白樣品，置于15 mL的離心管中。向離心管中加入去離子水，用旋渦振蕩器將其混合均勻后，2 000 r/min離心20 min，離心后傾去上清液。若無上清液，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)直至離心后有上清液出現(xiàn)為止。連續(xù)實(shí)驗(yàn)3 次取平均值。米糠蛋白持水性按式（3）計(jì)算：

式中：m1為離心管質(zhì)量/g；m2為米糠質(zhì)量/g；m3為離心后沉淀和離心管質(zhì)量/g。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)由Origin 8.5軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。其中所有數(shù)據(jù)采用Origin 8.5與Design Expert 8.0分別進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和繪圖，采用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 極板間距對(duì)米糠脂肪酶相對(duì)活性的影響

圖1 極板間距對(duì)脂肪酶相對(duì)活性的影響Fig.1 Effect of RF plate spacing distance on lipase activity

由圖1可以看出，隨著射頻極板間距的增大，米糠脂肪酶相對(duì)活性呈上升趨勢(shì)，在極板間距為10 cm時(shí)脂肪酶相對(duì)活性最低，隨著極板間距的增加，這可能由于射頻加熱系統(tǒng)的功率隨著極板間距的增大而降低[26]，從而使轉(zhuǎn)化的熱能減少，降低了對(duì)米糠脂肪酶的鈍化作用。但距離過近，物料溫度太高，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降[17]，如蛋白可能變性，所以射頻極板間距要適當(dāng)。綜合考慮，射頻極板間距在11 cm為宜。

2.1.2 射頻溫度對(duì)米糠脂肪酶相對(duì)活性的影響

圖2 射頻溫度對(duì)脂肪酶相對(duì)活性的影響Fig.2 Effect of RF temperature on lipase activity

如圖2所示，隨著射頻溫度的升高脂肪酶相對(duì)活性整體呈下降趨勢(shì)，但在100 ℃后下降趨勢(shì)趨于平緩?？赡苁且?yàn)樵谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)，射頻溫度過低無法完全鈍化脂肪酶活性，而隨著射頻溫度的升高對(duì)脂肪酶的抑制作用增強(qiáng)，但溫度過高米糠內(nèi)脂肪酶活性達(dá)到鈍化最低點(diǎn)并且溫度過高會(huì)使米糠發(fā)生美拉德反應(yīng)降低其營(yíng)養(yǎng)成分和色澤。綜合考慮，射頻溫度在90 ℃為宜。

2.1.3 射頻時(shí)間對(duì)米糠脂肪酶相對(duì)活性的影響

由圖3可以看出，隨著射頻加熱時(shí)間的延長(zhǎng)脂肪酶活性呈下降趨勢(shì)。當(dāng)射頻時(shí)間2 min時(shí)脂肪酶相對(duì)活性為34.94%，可能是因?yàn)樵诙虝r(shí)間內(nèi)，對(duì)脂肪酶影響較小，對(duì)其鈍化作用變化不顯著。當(dāng)射頻時(shí)間為5 min時(shí)，射頻時(shí)間對(duì)脂肪酶相對(duì)活性有很大的作用，脂肪酶相對(duì)活性達(dá)到19.0%。當(dāng)射頻時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)時(shí)，脂肪酶相對(duì)活性下降趨勢(shì)明顯變緩。綜合考慮，射頻加熱時(shí)間在5 min為宜。

圖3 射頻時(shí)間對(duì)脂肪酶相對(duì)活性的影響Fig.3 Effect of RF time on lipase activity

2.2 射頻加熱處理響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

在極板間距、射頻溫度、射頻時(shí)間對(duì)脂肪酶相對(duì)活性影響單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化，其設(shè)計(jì)方案及結(jié)果見表2。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果Table 2 Experimental design and results for response surface analysis

2.2.2 響應(yīng)面模型方程建立與方差分析

利用Design Expert 8.0.6軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表3。將試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，得到極板間距（A）、射頻溫度（B）和射頻時(shí)間（C）的回歸方程為：

脂肪酶相對(duì)活性=18.25＋0.63A－0.95B－0.92C＋0.25AB＋0.81AC＋0.81BC＋0.83A2＋1.92B2＋1.84C2

由表3可知，整體模型的F值為45.38，P值小于0.000 1，模型極顯著，表明通過回歸方程可以看出因變量與所有自變量之間具有顯著的線性關(guān)系，即這種試驗(yàn)方法是可靠的。失擬項(xiàng)F=5.90，P=0.059 7＞0.05，說明失擬項(xiàng)不顯著，表明該模型選擇正確，模型中的調(diào)整系數(shù)為0.961 5，說明96.15%的響應(yīng)值變化可以通過模型進(jìn)行解釋，相關(guān)系數(shù)R2為0.983 2，說明該模型與試驗(yàn)擬合良好。通過F值的大小可以判斷A、B、C兩因素對(duì)酶活性的影響極顯著，可以用此模型分析和預(yù)測(cè)脂肪酶相對(duì)活性。

表3 方差分析結(jié)果Table 3 Analysis of variance

2.2.3 響應(yīng)面交互作用分析

圖4 各因素交互作用對(duì)脂肪酶相對(duì)活性的影響Fig.4 Response surface plots showing the interactive effect of various parameters on relative activity of lipase

三維響應(yīng)面是回歸方程的圖形表現(xiàn)形式，可表示2 個(gè)測(cè)試變量和響應(yīng)值與各變量水平之間的相互作用關(guān)系。本研究考察極板間距、射頻溫度和射頻時(shí)間3 個(gè)因素對(duì)米糠的脂肪酶相對(duì)活性的影響，參數(shù)交互作用對(duì)脂肪酶相對(duì)活性的影響如圖4所示。

脂肪酶相對(duì)活性隨著各因素水平的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。3 個(gè)因素中AC和BC交互作用為極顯著，AB不顯著，即極板間距和射頻時(shí)間之間以及射頻溫度和射頻時(shí)間之間有極顯著交互作用，極板間距和射頻溫度之間的交互作用不顯著。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化得到射頻處理米糠的最佳工藝參數(shù)為極板間距10.42 cm、射頻溫度92.16 ℃、射頻時(shí)間5.32 min，該條件下米糠的脂肪酶相對(duì)活性預(yù)測(cè)值為17.81%。根據(jù)實(shí)際情況將工藝參數(shù)進(jìn)行整理，得出整理值為極板間距10.5 cm、射頻溫度92 ℃、射頻時(shí)間5.3 min，在此條件下進(jìn)行3 次平行實(shí)驗(yàn)，該條件下脂肪酶相對(duì)活性平均值為18.25%。實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值之間具有良好的擬合性，從而證實(shí)了模型的有效性。結(jié)果表明此方法可以有效鈍化米糠中的關(guān)鍵酶，從而提高米糠的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性。

2.3 米糠的儲(chǔ)藏性分析

2.3.1 儲(chǔ)藏期間米糠水分含量變化情況

圖5 儲(chǔ)藏期米糠水分含量的變化Fig.5 Changes in moisture content of rice bran during storage

如圖5所示，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，前4 周內(nèi)米糠水分含量有明顯上升的趨勢(shì)，在第5周后水分含量沒有明顯的變化，主要是因?yàn)槊卓穬?chǔ)藏在相對(duì)濕度72%的環(huán)境中，并且拉鏈袋也具有一定透濕性，因此由于米糠處理前后具有不同初始水分含量，使得不同米糠樣品將會(huì)吸收或解吸在儲(chǔ)藏環(huán)境中的水分直至達(dá)到新的水分平衡。在儲(chǔ)藏期間處理后米糠的水分含量明顯低于未處理的米糠，主要是因?yàn)槊卓吩谔幚磉^程中，分子間產(chǎn)生摩擦力使米糠溫度升高從而導(dǎo)致米糠中的水分揮發(fā)，水分含量大量降低。

2.3.2 儲(chǔ)藏期間脂肪酶相對(duì)活性的變化

根據(jù)表4可知，米糠在儲(chǔ)藏過程中，脂肪酶相對(duì)活性呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)。儲(chǔ)藏6 周后未處理米糠脂肪酶相對(duì)活性增加到327.92%，據(jù)Oliveira等[27]研究報(bào)道，米糠在儲(chǔ)藏期間微生物會(huì)導(dǎo)致米糠中產(chǎn)生內(nèi)源性脂肪酶，因此，未處理米糠中酶活性的快速增加可能是由于產(chǎn)生內(nèi)源酶的微生物群的增加。但處理后米糠脂肪酶活性與未處理米糠相比顯著降低，可能是因?yàn)樯漕l加熱過程中射頻能量可以穿透整個(gè)米糠樣品使其加熱均勻，抑制米糠儲(chǔ)藏期間微生物的增長(zhǎng)，從而鈍化米糠脂肪酶活性。在儲(chǔ)藏6 周后處理后米糠脂肪酶相對(duì)活性由原來的18.35%僅增加到22.63%，這與米糠儲(chǔ)藏過程中水分含量的變化相同，說明食品中酶活與食品中水分含量有著密切的聯(lián)系[28]。

表4 儲(chǔ)藏時(shí)期脂肪酶相對(duì)活性變化情況Table 4 Changes in lipase activity during storage of rice bran%

2.3.3 儲(chǔ)藏期間米糠酸值的變化

圖6 儲(chǔ)藏過程米糠酸值的變化Fig.6 Changes in acid value of rice bran acid during storage

如圖6所示，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，米糠中脂質(zhì)水解程度逐漸加深，所以未處理米糠的酸值呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，酸值遠(yuǎn)超過了工業(yè)使用的最高值，米糠已變質(zhì)。但處理米糠的酸值顯著低于未處理的米糠，在儲(chǔ)藏6 周后，其酸值僅為相同時(shí)期未處理米糠的22.32%，并且米糠沒有變質(zhì)可以使用。其原因是米糠經(jīng)處理后會(huì)使米糠中脂肪酶活性明顯下降，減少了對(duì)米糠脂質(zhì)的水解。在儲(chǔ)藏過程中處理米糠的酸值也略有上升的趨勢(shì)，這與米糠儲(chǔ)藏過程中脂肪酶相對(duì)活性的變化一致。因此可以得到，經(jīng)射頻處理米糠可以明顯降低米糠的酸值，提高米糠的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)米糠的儲(chǔ)藏時(shí)間。

2.3.4 儲(chǔ)藏期間米糠過氧化值的變化

圖7 儲(chǔ)藏過程中米糠過氧化值的變化Fig.7 Changes in peroxide value of rice bran during storage

如圖7所示，未處理米糠隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)過氧化值明顯上升，在儲(chǔ)藏6 周后過氧化值含量增加到16.54 mmol/kg。而處理后米糠的過氧化值呈現(xiàn)較小的上升趨勢(shì)，并且其過氧化值顯著低于未處理米糠，主要是因?yàn)樘幚磉^的米糠在儲(chǔ)藏過程中水分和脂肪酶活性都有明顯的降低，可以有效抑制米糠氧化反應(yīng)的發(fā)生，從而降低米糠的過氧化值。用射頻處理米糠可以明顯降低米糠的過氧化值，增加其儲(chǔ)藏時(shí)間，可在35 ℃條件下儲(chǔ)藏6 周以上的時(shí)間，并保持過氧化值小于5 mmol/kg的閾值范圍內(nèi)。因此可以進(jìn)一步說明米糠經(jīng)過處理后可以明顯降低米糠的過氧化值，改善其儲(chǔ)藏穩(wěn)定性，增加其儲(chǔ)藏時(shí)間。

2.3.5 儲(chǔ)藏過程中米糠蛋白特性分析

2.3.5.1 儲(chǔ)藏期間米糠蛋白質(zhì)含量的變化

圖8 儲(chǔ)藏過程米糠蛋白質(zhì)含量的變化Fig.8 Changes in protein content of rice bran during storage

從圖8可以看出，米糠蛋白質(zhì)含量隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈略降低的趨勢(shì)，但變化不顯著，其原因是米糠在儲(chǔ)藏過程中水分含量略有上升的趨勢(shì)導(dǎo)致米糠蛋白在米糠中所占比例略有降低。但在相同的儲(chǔ)藏期間，處理與未處理米糠蛋白質(zhì)含量無顯著差異（P＜0.05），說明經(jīng)處理米糠不會(huì)影響米糠中的蛋白質(zhì)含量變化，射頻能量對(duì)米糠蛋白的含量沒有影響，這與Suhem等[29]對(duì)使用射頻處理糙米所得到的結(jié)果一致。

2.3.5.2 儲(chǔ)藏期間米糠蛋白持水性變化

圖9 儲(chǔ)藏時(shí)期米糠蛋白表面持水性變化Fig.9 Changes in surface hydrophobicity of rice bran protein during storage

由圖9可以看出，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)米糠蛋白持水性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在第1周持水性上升到最高，處理米糠與新鮮米糠的持水性分別為460%和423%。而隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，由于米糠蛋白在儲(chǔ)藏時(shí)期的氧化作用所產(chǎn)生的氧化產(chǎn)物會(huì)作用于被暴露的疏水和親水集團(tuán)，從而使蛋白形成聚集體，進(jìn)而米糠的持水性在1 周后開始下降，這與張兆琴等[30]研究?jī)?chǔ)藏過程中蛋白持水性的變化一致。儲(chǔ)藏時(shí)期經(jīng)處理的米糠持水性高于新鮮米糠，主要是因?yàn)槊卓返鞍捉?jīng)處理后分子結(jié)構(gòu)被打開，并使其中的靜電相互作用和疏水相互作用間平衡被打破，蛋白質(zhì)與水的相互作用增強(qiáng)，因而使處理后米糠持水性明顯上升。

經(jīng)過對(duì)米糠儲(chǔ)藏過程中蛋白質(zhì)含量、持水性的分析，可以得到米糠經(jīng)射頻處理可以很好地阻隔米糠在儲(chǔ)藏過程中的蛋白流失以及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低。綜上所述，射頻處理米糠可以更好地延長(zhǎng)米糠儲(chǔ)藏時(shí)間、保證其中蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，為米糠及米糠蛋白應(yīng)用于食品行業(yè)提供了良好的理論基礎(chǔ)。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)針對(duì)米糠的不穩(wěn)定性質(zhì)，應(yīng)用射頻加熱系統(tǒng)對(duì)米糠進(jìn)行處理，以降低米糠中脂肪酶相對(duì)活性作為指標(biāo)，通過響應(yīng)面法優(yōu)化極板間距、射頻溫度和射頻時(shí)間對(duì)鈍化效果的影響，確定射頻處理米糠的最優(yōu)條件，在最優(yōu)條件下處理后的米糠脂肪酶相對(duì)活性為18.25%，表明米糠中的脂肪酶得到有效鈍化。在35 ℃較差的環(huán)境中將處理后的米糠儲(chǔ)藏6 周，米糠水分、脂肪酶活性、酸值和過氧化值都遠(yuǎn)低于新鮮米糠在儲(chǔ)藏期間的變化情況，表明處理后的米糠具有良好的儲(chǔ)藏性。對(duì)儲(chǔ)藏后的米糠蛋白進(jìn)行分析，處理后米糠蛋白含量與未處理米糠沒有明顯差別，且處理后米糠蛋白持水性都有了較好的提升，表明處理后米糠可以更好地保存米糠蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。