魏梓玉,張 璇,謝迪佳,張 悅
(咸寧市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測所,湖北 咸寧 437100)
人每天主食的種類繁多,而稻谷則作為地球上最重要的谷物之一,有著非常重要的地位。隨著人類對于食物的追求越來越高,從以前的吃飽到現(xiàn)在的吃好,人類對食物的營養(yǎng)價值追求也越來越高。稻谷作為最主要的主食之一,根據(jù)不同的加工方式和加工程度,可以取得營養(yǎng)價值不同的產(chǎn)物。采用不同的加工精度獲得的大米產(chǎn)品有白米、胚芽米、糙米三種。食用的大米一般都是經(jīng)過加工將胚芽和糠皮全部除去,然后表面拋光,經(jīng)過一系列加工程序加工成完全精白米。完全精白米由于在加工過程中去除了米糠和胚芽部分,導(dǎo)致了其部分營養(yǎng)成分流失,同時也使其失去了發(fā)芽能力。而糙米則是僅在加工過程中去除稻谷外穎殼的米粒,由胚乳、米糠和胚芽組成。與此同時,發(fā)芽糙米制品的加工與研發(fā)可以大大增加稻谷生產(chǎn)的附屬價值,在現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)資源下充分利用其特性,提升了相關(guān)行業(yè)、產(chǎn)業(yè)的利潤。
糙米在其發(fā)芽的過程中,其中大量的酶被激活從而產(chǎn)生了非常多的活性物質(zhì),從賦予了發(fā)芽糙米多種新的營養(yǎng)成分,而富含γ-氨基丁酸的食品作為21世紀(jì)建議的綠色食品和有機食品的新資源食品,現(xiàn)已證實γ-氨基丁酸具有安神、改善食欲不振、降低血壓、預(yù)防動脈硬化等各種生理功能。同時γ-氨基丁酸理想保健建議攝入量為每天30~ 100 mg。然而,γ-氨基丁酸在動物體內(nèi)的神經(jīng)組織中含量僅為0.1~0.6 mg/g,植物組織中γ-氨基丁酸含量僅為0.003~3.351mg/g。可見γ-氨基丁酸在生物體內(nèi)的含量非常小。因此,人類想要保證γ-氨基丁酸理想保健攝入量,則必須從含有γ-氨基丁酸的食物中獲取。按照人類日常的膳食習(xí)慣來說就難以達(dá)到其保健攝入量,這就使得人們?nèi)ラ_發(fā)和研究富含γ-氨基丁酸的農(nóng)產(chǎn)品或強化食品。
1.1.1 實驗材料
四種不同品種的稻谷,由咸寧市農(nóng)作物新品種展示示范評價基地提供。
1.1.2 主要儀器和設(shè)備
LRG-1000B人工智能氣候箱,杭州綠博儀器有限公司;電子天平,賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;722型可見分光光度計,天津市普瑞斯儀器有限公司;101-3A鼓風(fēng)干燥箱,常州國宇儀器制造有限公司。
1.1.3 主要試劑
苯酚、硼酸、次氯酸鈉、乙醇、鹽酸、氫氧化鈉、硫酸銅、硫酸鉀、酒石酸鉀鈉、硫酸等,分析純。
1.2.1 糙米發(fā)芽的工藝流程
糙米→除雜→篩選→分級→清洗→瀝干→浸泡→發(fā)芽→干燥→除根→發(fā)芽糙米
1.2.2 特性及理化指標(biāo)的測定方法
(1)水分的測定:參照GB/T 3543.6-1995;
(2)發(fā)芽率的測定:參照GB/T 3543.4-1995;
(3)凈度的測定:參照GB/T 3543.3-1995;
(4)還原糖的測定:參照GB 5009.7-2016;
(5)蛋白質(zhì)的測定:參照GB 5009.5-2016;
(6)γ-氨基丁酸的測定:參照Berthelot比色法。
在標(biāo)準(zhǔn)的條件下對其主要的特性進(jìn)行測定,測定的結(jié)果如下:
由圖1-1(a)知,品種A和D的水分含量較小,分別為5.01%和5.83%;而品種B和C的水分含量較大,分別為10.48%和11.58%。
圖1-1糙米的主要特性的測定
由圖1-1(b)知,A、B、C、D四個品種的糙米發(fā)芽率均在90%以上。D品種的發(fā)芽率最高,達(dá)到了96.10%,而C品種的發(fā)芽率最低為92.17%,A和B品種的發(fā)芽率居于C和D品種之間。
表1 糙米的主要特性的測定
由圖1-1(c)知,A、B、C、D四個品種的糙米凈度均在98%以上。
經(jīng)測定A、B、C、D四個品種的稻谷,其水分、發(fā)芽率、凈度均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
為了進(jìn)一步了解糙米發(fā)芽后其中主要的營養(yǎng)成分的變化情況,在一定的條件下,按照一定的實驗方法對相關(guān)的成分進(jìn)行測定,測定的結(jié)果如下:
由圖2-1(a)知,不同品種的糙米和發(fā)芽糙米之間,還原糖的含量有差異,不過差異不明顯。對于糙米而言,品種A中還原糖的含量最高為1.21g/100g,而品種D的還原糖的含量最低為0.89 g/100g。對于發(fā)芽糙米而言,品種A中還原糖的含量最高為1.68 g/100g,而品種D中還原糖的含量最低為1.06g/100g。品種B和C中的還原糖的含量位于二者之間。總之,糙米經(jīng)過發(fā)芽之后,其中的還原糖的含量有所升高,但升高的幅度不明顯。還原糖含量增加的主要原因:糙米中含有大量的酶,如淀粉酶、葡聚糖酶、麥芽糖酶等,糙米在發(fā)芽的過程中,隨著酶的活力增加,內(nèi)部的淀粉被淀粉酶水解為麥芽糖,麥芽糖繼續(xù)被麥芽糖酶水解生成葡萄糖;而蔗糖在蔗糖酶的作用下,水解生成葡萄糖和果糖等還原糖,故還原糖含量升高。
圖2-1糙米發(fā)芽對其主要營養(yǎng)成分的影響
由圖2-1(b)知,不同品種的糙米和發(fā)芽糙米之間總蛋白的含量差異不大。對于糙米而言,品種A中總蛋白的含量最高為10.21g/100g,而品種C中總蛋白的含量最低為8.28g/100g。對于發(fā)芽糙米而言,也是品種A中總蛋白的含量最高為11.05g/100g,品種C中總蛋白的含量最低為9.28g/100g??傊瑢τ谕环N糙米而言,發(fā)芽之后,其中的總蛋白的含量有所增加,增加的蛋白質(zhì)則主要來源自酶降解之后形成的谷蛋白。
由圖2-1(c)知,糙米在發(fā)芽之前,其中的γ-氨基丁酸的含量較低。未發(fā)芽時,品種A中γ-氨基丁酸的含量最高為36.59mg/100g,品種D中γ-氨基丁酸的含量最低為33.21 mg/100g,品種B和C中的含量位于二者之間。發(fā)芽之后,品種A中γ-氨基丁酸含量最高為54.08mg/100g,品種D中γ-氨基丁酸含量最低為50.66mg/100g,而品種B和C中的含量居于二者之間。糙米發(fā)芽期間,體內(nèi)的大部分蛋白質(zhì)被水解成谷氨酸,谷氨酸脫羧酶也被激活,則在一定的作用和條件下催化谷氨酸脫羧形成γ-氨基丁酸。其中的γ-氨基丁酸含量有一定幅度的增加。
以糙米為原材料,在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工藝條件下進(jìn)行發(fā)芽,對發(fā)芽前后以及不同品種之間的相關(guān)特性及其中主要的營養(yǎng)成分的變化進(jìn)行研究。相對于糙米而言,糙米發(fā)芽之后,還原糖的含量增加0.2~0.5倍、總蛋白含量增加4%~12%、γ-氨基丁酸的含量增加0.5~0.6倍。