（食品科学专业论文）发芽糙米的制备及其乳酸发酵工艺的研究.pdf

独创性声明 本人声明，所呈交的学位( 毕业) 论文，是本人在指导教师的指导下独立完 成的研究成果，并且是自己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已作 了答谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。与我一同对本 研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意，如被查有侵犯 他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。 ， 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名旃彤彬日期州，才 论文使用授权的说明 本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位( 毕业) 论文的规定，即学 校有权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或 部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 保密，在 年后解密可适用本授权书。 口 不保密，本论文属于不保密。一 学位。毕业，论文作者亲笔魏麻躬彬慨一j 彬 指导教师亲笔签名： 以 【 日期：矿衫f 杉 福建农林大学硕r 上学位论文 发芽糙米的制备及其乳酸发酵工艺的研究 中文摘要 发芽糙米是将糙米经发芽至一定芽长，所得到的由幼芽和带糠层的胚乳组成的 制品。它与糙米和精白米相比，不仅含有丰富的维生素a 、b 、e 和矿物质元素钾、 钠、铁、锌等，而且还含有多种促进人体健康和防治疾病作用的成分，如y 一氨基 丁酸( g a b a ) 、六磷酸肌醇等。本论文探讨了不同稻米品种对发芽糙米中g a b a 生成 量的影响及g a b a 生成量与糙米原料中含氮化合物之间的相关性，筛选出g a b a 含量 高的品种。研究发芽糙米的制备工艺及糙米在发芽过程中营养成分的变化规律。以 发芽糙米为主要原料进行乳酸发酵研制营养酸奶，为发芽糙米的实际生产及其功能 性食品的开发提供科学依据。研究结果如下： ( 1 ) 通过收集目前福建稻区主栽的十个稻米品种，对不同稻米品种发芽糙米中 g a b a 的生成量进行了研究。结果表明：不同稻米品种发芽糙米中g a b a 的生成量存 在极显著差异。从试验所选的品种来看，汕优a 的g a b a 生成量最大，达5 3 0 6 m g l o o g 干基，其次为d 奇宝优5 2 7 ，g a b a 含量为4 4 5 8 m g l o o g 干基。上述两个品种可作为 今后开发富含g a b a 功能性食品的原料来源。 ( 2 ) 对发芽糙米的g a b a 含量与糙米原料中的含氮化合物进行了相关性分析。结 果表明：发芽糙米中g a b a 的含量与糙米原料中谷氨酸含量的相关性达极显著水平 ( 相关系数r = o 8 0 0 ) ，与氨基酸总量( r = o 6 5 3 ) 、必需氨基酸( r = o 7 5 6 ) 之间 存在显著正相关。所以今后可以把稻米原料中的谷氨酸含量作为预测发芽糙米中 g a b a 含量的重要指标。 ( 3 ) 对糙米在不同浸泡温度下的吸水规律进行了探讨，得出2 5 c 、3 0 两个浸 泡温度条件下糙米吸水快，在1 6 h 一2 0 h 后水分趋于饱和，吸水率达2 5 一2 7 。 ( 4 ) 分别研究了糙米浸泡和发芽过程对糙米发芽率的影响。试验结果表明：在 浸泡过程的前1 6 h ，发芽率随着浸泡温度的升高而增大。此后，浸泡时间延长，糙 米发芽率在达到最大后开始下降。其中以浸泡温度3 0 ，浸泡时间1 6 h 的发芽率最 高。发芽温度和时问与糙米发芽率有密切关系。在本试验2 0 、2 5 、3 0 的发芽 温度条件下，随着发芽温度的升高发芽率增大。从发芽时间来看，糙米出芽时间集 中在发芽过程的1 6 h 一2 4 h 这时间段，发芽时间延长，胚芽生长过长，干燥后胚芽 易脱落。试验结果以发芽温度3 0 c ，发芽2 4 h 左右的发芽率最高且出芽整齐。 ( 5 ) 通过对发芽糙米的工艺条件进行优化，得出较佳的技术参数为浸泡温度2 5 浸泡时间1 6 h ，发芽温度3 2 c ，发芽时间2 4 h ，采用优化后的工艺参数生产的 发芽糙米的g a b a 含量最高为5 3 5 1 m g l o o g 干基，发芽率为9 3 2 2 。 福建农林大学硕士学位论文搜芽糙米的制备及其乳酸发酵工艺的研究 ( 6 ) 对糙米在发芽过程中成分的变化规律进行了研究。试验结果表明：糙米在 发芽过程中其还原糖和游离氨基酸的含量增加，发芽2 4 h 后，还原糖含量由原来的 2 3 1 m g g 干基增加到7 6 3 m g g 干基，游离氨基酸含量增加了近两倍。而总糖和总 蛋白质含量则有所下降。 ( 7 ) 以发芽糙米为主要原料，经液化、糖化、乳酸发酵工艺，研制发芽糙米营 养酸奶。试验确定了发芽糙米的较佳糖化工艺条件为：糖化酶添加量0 5 ，酶解 温度6 5 c ，酶解时间5 h 。发芽糙米营养酸奶的基本配方为：发芽糙米1 2 ，脱脂 奶粉7 ，蔗糖2 ，牛初乳粉0 3 ，a d 钙粉0 0 5 ，葡萄糖酸锌0 0 5 ，卡拉 胶0 0 3 ，c m c n a o 1 ，海藻酸钠0 1 7 ，单甘酯0 0 5 ，直投式发酵剂0 0 4 u k g 。 较佳发酵温度为4 2 c ，发酵时间为1 2 h 。 m g l o o m i ，乳酸菌数大于1x1 0 7c f u m l ， 发芽糙米营养酸奶中g a b a 的含量为3 7 8 是一种适合儿童及中小学生食用的天然保 健饮品。本试验还研究了酸奶在4 下贮藏时的酸度和p h 值的变化情况，酸奶在贮 藏初期酸度略有升高，随后逐渐趋于平缓，其酸度均在7 0 t 一9 0 t 范围内波动，没 有产生过酸化的现象。 关键词：品种筛选；发芽糙米；y 一氨基丁酸；发芽率；乳酸发酵：营养酸奶 福建农林大学硕士学位论文 发芽糙米的制备及其乳酸发酵工艺的研究 a b s t r a c t g e r m i n a t e db r o w nr i c ei sc o m p o s e do fg e r ma n de n d o s p e r mi n c l u d i n gb r a n c o m p a r e dt ot h eb r o w nr i c ea n dm i l l e dr i c e ，i tc o n t a i n sn o to n l yr i c hv i t a m i na ，b ，ea n d m i n e r a lm a t t e r s ，s u c ha sp o t a s s i u m ，i r o n ，z i n ca n ds oo n ，b u ta l s ov a r i o u si n g r e d i e n t s w h i c ha r eh e l p f u lt ot h eh u m a nh e a l t ha n dd i s e a s ep r e v e n t i o n e s p e c i a l l y , t h ey a r n i n o b u t y r i ca c i d ( g a b a ) a n di n o s i t o lh e x a p h o s p h a t ( i p 6 ) a r et w oo f t h em o s ti m p o r t a n t n u t r i t i o n a l c o m p o n e n t s e f i e c t so fd i f f e r e n t r i c ec u l t i v a r so ng a b ap r o d u c t i o ni n g e r m i n a t e db r o w nr i c ew e r ed i s c u s s e d h i g hg a b ap r o d u c t i o nc u l t i v a r sw e r es e l e c t e di n t h et h e s i s c o r r e l a t i o nb e t w e e ng a b ai ng e r m i n a t e db r o w nr i c ea n dn i t r o g e nc o m p o u n d s i nb r o w nr i c ew a sa n a l y z e d g e r m i n a t e db r o w nr i c ep r o c e s s i n ga n dc o m p o n e n t sc h a n g e s d u r i n gg e r m i n a t i o nw e r es t u d i e d b a s e do na b o v er e s e a r c h e s ，t h en u t r i t i o n a ly o g h u r tw i t h g e r m i n a t e db r o w nr i c ea si t sm a i nm a t e r i a lw a sd e v e l o p e d ，w h i c hc o u l dp r o v i d er e f e r e n c e f u r t h ed e v e l o p m e n to ff u n c t i o n a lf o o d si nt h ef u t u r e t h ea 1 1r e s u l t sw e r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) g a b ap r o d u c t i o n d i f f e r e n c e sa m o n gt e nm a i nc u l t i v a r si n f u j i a n w e r e r e s e a r c h e d t h er e s u l t ss h o w e dt h a td i f f e r e n ta m o u n t so fg a b aw e r eg e n e r a t e db y v a r i o u sc u l t i v a r s ，w h i c hw e r ea tt h es i g n i f i c a n tl e v e l s t h ec u l t i v a rp r o d u c i n gt h eh i g h e s t g a b a o f 5 3 0 6 r a g 1 0 0 9 d r y w e i g h t w a sc a l l e d s h a n y o u a ”w i t h t h e g a b a g e n e r a t i o n o f4 4 5 8 m g lo o gd r yw e i g h t t h ec u l t i v a ro f “dq i b a o y o u5 2 7 ”f o l l o w e d t h e s et w o c u l t i v a r sc a nb eu s e da sm a t e r i a l si nd e v e l o p i n gf u n c t i o n a lf o o d so f r i e hg a b a ( 2 ) c o r r e l a t i o nb e t w e e ng a b a i ng e r m i n a t e db r o w nr i c ea n dn i t r o g e nc o m p o u n d si n b r o w nr i c ew a sa n a l y z e d t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a tg a b ap r o d u c t i o ni ng e r m i n a t e d b r o w nr i c ew a ss i g n i f i c a n t l ya n dp o s i t i v e l yc o r r e l a t e dw i t i lg l u t a m i ca c i dc o n t e n ti n b r o w nr i c er r = 0 8 0 0 ) b r o w nr i c e w i t l lh i g h e rg l u t a m i ca c i dt e n d e dt op r o d u c em o l e g a b a t h e r e f o r e ，t h e 甜u t a m i ca c i dc o n t e n ti nr i c ec a nb eu t i l i z e dt of o r e c a s tt h ea m o u n t o fg a b aa f t e ri t sg e r m i n a t i o n t h eg a b ac o n t e n ta l s os h o w e dap o s i t i v ec o r r e l a t i o n w i t l lt o t a la m i n oa c i da n de s s e n t i a l 、a m i n oa c i d ( 3 ) w a t e ra b s o r b a b i l i t yo fb r o w nr i c ea td i f f e r e n ts o a k i n gt e m p e r a t u r ew a sd i s c u s s e d t h er e s u l t ss h o w e dt h a tb r o w nr i c ea b s o r b e dw a t e rq u i c k l ya tt h e2 5 ca n d3 0 * ( 2 a f t e r 16 h 2 0 hs o a k i n g i t sw a t e ra b s o r b a b i l i t yr e a c h e d2 5 - - 2 7 a n di tt e n d e dt ob es t a b l e ( 4 ) e f f e c t so fs o a k i n ga n dg e r m i n a t i n go ng e r m i n a t i o nr a t ew e r er e s e a r c h e d r e s p e c t i v e l y i nf o r m e r1 6h o u r s ，g e r m i n a t i o nr a t ei n c r e a s e dw i t hs o a k i n gt e m p e r a t u r e e n h a n c i n g t h e ni td r o p p e da f t e rr e a c h i n gt h em a x i m u m ，i ft h es o a k i n gt i m ep r o l o n g e d 3 福建农林大学硕士学位论文发芽糙米的制各及其乳酸发酵工艺的研究 w h e nb r o w nr i c ew a ss o a k e da t3 0 * ( 2f o r1 6h o u r s ，t h eg e r m i n a t i o nr a t ew a sh i g h e s t t h e g e r m i n a t i o nl e m p e r a t u r ea n dt i m ew e r ec l o s e l ya s s o c i a t e dw i t ht h eg e r m i n a t i o nr a t e a t t h eg e r m i n a t i o nt e m p e r a t u r eo f2 0 * c ，2 5 c ，3 0 。c ，t h eg e r m i n a t i o nr a t er a i s e da st h e g e r m i n a t i o nt e m p e r a t u r ei n c r e a s i n g t h er e s u l t ss h o w e dt h a tb r o w nr i c eb e g a nt os p r o u t a f t e rg e r m i n a t e df o r1 6 h _ 2 0 ha n dt o ol o n gg e r m i n a t i o nt i m ew o u l dl e a dt ob a dq u a l i t y i f g e r m i n a t e da t3 0 f o r2 4h o u r s ，t h eg e r m i n a t i o nr a t ew i l lb et h eh i 。g h e s t ，a n dt h eb u d s h a v ea l m o s tt h es a m el e n g t h ( 5 ) t h eo p t i m u mt e c h n o l o g i c a lc o n d i t i o n so fg e r m i n a t e db r o w nr i c ew e r ea sf o l l o w s ： s o a k i n gt e m p e r a t u r e2 5 。c ，s o a k i n gt i m e1 6 h ，g e r m i n a t i o nt e m p e r a t u r e3 2 c ，g e r m i n a t i o n t i m e2 4 h t h eh i g h e s tg a b ac o n t e n to fg e r m i n a t e db r o w nr i c et h r o t i g ha b o v ec o n d i t i o n s w a s5 3 5 1 m g 1 0 0 9 d r y w e i g h t ，a n d t h eg e r m i n a t i o nr a t e w a s a b o v e 9 2 ( 6 ) c o m p o n e n t sc h a n g e si ng e r m i n a t i o nw e r ei n v e s t i g a t e d d u r i n gt h eg e r m i n a t i o n ， c o n t e n t so fr e d u c i n gs u g a ra n df r e ea m i n oa c i di n c r e a s e d a f t e rg e r m i n a t e df o r2 4h o u r s ， r e d u c i n gs u g a rc o n t e n ti n c r e a s e db y7 6 3m g gd r yw e i g h tf r o m2 3 1 m g gd r yw e i g h t i n i t i a l l ya n df r e ea m i n oa c i dw a sa b o u t2t i m e sm o r et h a nt h a tb e f o r eg e r m i n a t i o n t o t a l s u g a ra n dp r o t e i ns h o w e dc e r t a i nd e c r e a s e ( 7 ) t h eg e r m i n a t e d b r o w nr i c e y o g h u r t w a s p r o c e s s e db yl i q u e f a c t i o n ， s a c c h a r i f i c a t i o na n dl a c t i ca c i df e r m e n t a t i o n t h eo p t i m u mt e c h n o l o g i c a lc o n d i t i o n sf o r g e r m i n a t e d b r o w nr i c es a c c h a r i f i c a t i o nw e r e ： s a c c h a r i f y i n ge n z y m e 0 5 s a c c h a r i f i c a t i o nt e m p e r a t u r e6 5 ，s a c c a r i f i c a t i o nt i m e5h o u r s b yo r t h o g o n a lt e s t ， e x p e r i m e n ti d e n t i f i e dt h eo p t i m i z e df o r m u l ao f y o g h u r ta sf o l l o w s ：g e r m i n a t e db r o w nr i c e 1 2 ，n o n - f a tm i l kp o w d e r7 ，s u g a r2 ，c o l o s t r u m sp o w d e ro 3 ，m i x e dp o w d e ro f v a ，v da n dc a l c i u m0 0 5 ，z i n cg l u c o n a t eo 0 5 ，c a r r a g e e a n0 0 3 ，c m c - n ao 1 ， a l g i n a t e0 1 7 ，g l y c e r i nm o n o s t e a r a t eo 0 5 ，d i r e c tv a ti n o c u l a t i o ns t a r t e rc u l t u r e s o 1 m u k g b yt b ec u l t u r eo fs a c c ot of e r m e n t e df o r1 2 ha t4 2 * ( 2 ，t h eh e a l t hg e r m i n a t e d b r o w nr i c ey o 曲l l nw a sp r e p a r e d ，w h i c hw a sf i tf o rc h i l d r e na n dy o u n gs t u d e n t st o “n k t h ey o g h u r tc o n t a i n t e d3 7 9 r o g 1 0 0 m lg a b aa n dm o r et h a nix1 0 7 c f u m ll a c t i ca c i d b a c t e r i a c h a n g e si nt i t r a t a b l ea c i d i t ya n dp hv a l u eo fy o g h u r td u r i n gs t o r a g ew e r ea l s o s t u d i e d t h ea c i d i t ya s c e n d e dl i g h t l yi ne a r l ys t o r ep e r i o d ，b u ti tt e n d e dt ob es t e a d yi n a n a p h a s e t h ey o g h u r td i dn o ta p p e a rs u p e r a c i d u l a t i o np h e n o m e n ad u r i n gs t o r a g e k e yw o r d s ：c u l t i v a rs e l e c t i o n ；g e r m i n a t e db r o w nr i c e ；7 - a m i n o b u t y r i ea c i d ；g e r m i n a t i o n r a t e ；l a c t i ca c i df e r m e n t a t i o n ；n u t r i t i o n a ly o g h u r t 福建农林人学硕士学位论文 发芽糙米的制备及其乳酸发酵工艺的研究 第一章文献综述 1 发芽糙米的研究概况 糙米是稻谷脱壳后的另一形态，它具有果皮、种皮、糊粉层、胚及胚乳等组织 结构和生命活力。糙米可在适宜的环境条件下发芽，发芽后其营养价值大大提高“1 。 发芽糙米与糙米和精白米相比，不仅含有丰富的维生素a 、b 、e 和矿物质元素钾、 钠、铁、锌等，而且还含有多种能促进人体健康和防治疾病的有效成分”。杨明毅埘 认为，发芽糙米及其加工食品具有改善脑血流通、降低血压、镇定神经、减少中性 脂肪、缓解动脉硬化、排毒等效果，是集营养、保健于一体的功能性食品。因此， 发芽糙米已引起了人们的广泛关注。 发芽糙米在日本已进入产业化和商品化阶段，目前有五家公司进行生产销售， 并形成了米制品、方便食品、饮料、糕点等多种产品系列，在日本掀起了一股食用 发芽糙米的热潮“1 。2 0 0 2 年8 月，台湾省“台北板桥农会”生产出发芽糙米并面市 4 1 。有些食品学家预测，发芽糙米可能将成为2 l 世纪的主食资源。 1 1 糙米发芽时化学成分的变化 糙米中含有大量酶，如n 一淀粉酶、b 一淀粉酶、麦芽糖酶、纤维素酶、蛋白酶、 脂肪酶、核酸酶等，当糙米的水分增加到一定程度时，部分储藏物质变为溶胶，同 时酶由结合态转化为游离态。在酶的作用下，些化学成分或被降解或发生转移， 酶降解的一些成分在一定条件下又合成新的物质。因此，发芽糙米是一个酶活性被 激活、释放的多酶体系，糙米发芽实质上是多酶体系引起的系列生物化学反应的过 程呦。 1 1 1 碳水化合物的变化 糙米发芽过程中，淀粉在淀粉酶的作用下逐步分解为葡萄糖等小分子糖类，为 幼芽和幼根生长提供能量”1 ，所以随着淀粉酶活力的升高，淀粉含量逐渐减少，还 原糖含量则逐渐增加。葡萄糖是最主要的还原糖，还含有少量的果糖、麦芽糖、麦 芽三糖和蔗糖。据资料。1 报道，糙米以水为介质，发芽3 天后，可溶性糖增加3 倍。 1 1 2 蛋白质的变化 大部分研究表明。，发芽过程使蛋白质的百分含量略有升高，并且随着发芽时 间的延长而稳步增加，但是这样的增加很大程度上是由于干物质的损失。陈志刚等 “”研究了糙米在发芽过程中水溶性蛋白质含量的变化情况，结果表明，糙米发芽期 间水溶性蛋白质含量呈现先升后降的趋势，前6 天是增加的，然后逐渐减少。有资 福建农林人学硕士学位论文 发芽糙米的制各及其乳酸发酵工艺的研究 料。1 表明。增加的可溶性蛋白来自于酶降解的谷蛋白和新合成的可溶性蛋白。由于 酶的降解作用，球蛋白含量下降，醇溶蛋白含量基本维持不变，而非蛋白氮的含量 升高。 1 1 3 氨基酸的变化 d a l b y ae s 研究发现发芽使赖氨酸、色氨酸、甘氨酸和缬氨酸的含量增加，丝氨 酸、苏氨酸、苯丙氨酸和脯氨酸的含量下降，天门冬氨酸增加量最大，而谷氨酸下 降量最大。发芽使必需氨基酸含量增加，其中赖氨酸和色氨酸的量明显增加，谷氨 酸和脯氨酸为赖氨酸和其它必需氨基酸的合成提供了氮源。大米的限制氨基酸为赖 氨酸和苏氨酸，发芽有可能使它们不再成为限制性氨基酸。由于发芽对蛋氨酸含量 没有多大影响，所以它可能成为限制氨基酸。t s a i k u s a “”在改善稻米食用品质的 试验中发现，稻米粒用水浸泡后，游离氨基酸的组成和含量发生了显著变化，其中 非蛋白氨基酸y 一氨基丁酸( g a b a ) 的量大幅度提高，而且g a b a 的变化主要是在胚 芽部分发生的。g a b a 是由谷氨酸经谷氨酸脱羧酶催化转化而来，具有多种生理功能。 1 1 4 干基物质的变化 糙米发芽过程中，由于呼吸作用的进行及酶活性增强，物质的水解作用增强， 糙米中一部分营养物质被消耗，造成干物质损失。顾振新等“”研究发现，随着发芽 时间的延长，发芽糙米的干物质损失率逐渐增大。f u k u i 。报道发芽的糙米损失2 0 2 5 干基，胚乳部分损失最多，而胚芽部分的干基重量增加，并且发芽的温度 越高，其损失量越大。通过控制糙米发芽时间、发芽温度及水分等条件可降低干物 质的损失。 1 1 5 维生素的变化 发芽糙米中含有丰富的维生素，已知有v b 、v b 2 、v b 3 、v b 。、v h 、v e 以及烟酸等。 发芽对维生素b 族影响较大，v 、v b ，、v b 。的含量都有所增加，v b 的含量基本不变， 这是由于米中含有硫胺结合蛋白( t b p ) ，其在种子休眠时能结合硫胺，在种子发芽 时又会释放硫胺，使其稳定在一定的水平”1 。据熊善柏等“”分析，发芽至第3 天， 糙米中的v b 。由0 1 4 p g g 增至0 9 4 p g g ，达到最大值。发芽至第6 天，v b 。由0 8 4 9 9 g 增至4 2 8 i _ t g g ，达到最大值。王文高等。1 研究发现，发芽糙米中只有叶酸的含量是 下降的。对于维生素c 族含量变化争议较大，有研究者认为发芽后仍不能检测出v c ， 另有认为发芽后糙米含有痕量的v c 。 福建农林人学硕士学位论文发芽糙米的制备及其乳酸发酵工艺的研究 1 1 6 矿物质的变化 糙米中不仅钙、镁的含量较高，而且锌和铁等微量元素的含量也较高。在糙米 发芽过程中，由于生成了新的组织，矿物质元素会发生转移，同时由于干基的损失， 其含量略有增加。此外，糙米在发芽之前，钙、镁等矿物质元素大部分与植酸结合 在一起，食用时几乎不为人体所吸收。但在发芽过程中，由于植酸酶的作用，这种 结合被破坏，矿物质元素呈游离态，从而使这些必需成分在人体内的吸收率显著提 高。 1 2 发芽糙米的营养特征 1 2 1g a b a g a b a 是发芽糙米中最值得关注的一种功能成分，它具有活化脑血流，增强脑细 胞代谢，改善肝功能，防止肥胖，降低血压等功效。1 。s u k - h e u n g 等“用含 g a b a 9 4 1 n m o l m l 的发芽糙米提取物喂养白鼠，结果证明，该提取物具有预防慢性酒 精中毒，促进乙醇代谢的作用。c h a n - h o 等“”在糙米发芽过程中添加谷氨酸，经此 处理的发芽糙米中g a b a 含量可增加3 倍多。试验表明，富含g a b a 的发芽糙米提取 物可以抑制白血病细胞的扩散，促进癌细胞凋亡，而未经谷氨酸强化的发芽糙米则 没有上述功效，所以高浓度的g a b a 具有抗癌作用。最新研究表明“”，g a b a 对失眠、 更年期障碍和老年期精神障碍有改善作用。发芽糙米中g a b a 含量是白米的5 倍，较 糙米高出3 倍多“”。 1 2 2 六磷酸肌醇( 1 p 。) i p 。在发芽糙米中的含量是白米中的4 倍多“。据美国马里兰大学医学院一项研 究表明“，ip 6 具有调节细胞的功能，如细胞的繁殖和演变；它能减慢癌细胞的繁殖， 使细胞的分裂速率减缓一半，而且还能调节体内负责抑制肿瘤的p 5 3 基因 ( t u m o r s u p p r e s s o rg e n e s ) ，使癌细胞渐渐恢复正常。人类肝癌细胞用i r 注射治 疗后，肿瘤可以缩小到原来的1 4 。1 p 。具有强大的抗氧化能力，对结肠癌、肝癌、 乳癌等癌细胞均有抑制效果，所以i p 。又有天然的癌症杀手之称。美国f d a 己确认 其功效性，目前美国已形成i p 。市场规模，产品有1 0 0 多种。 1 2 3 谷胱甘肽( g s h ) 谷胱甘肽为活性三肽。具有抗氧化的作用。据资料报道。1 ，糙米以水为介质， 发芽3 天后，g s h 由3 6 4 m g l o o g 提高到9 4 8 m g l o o g 。谷胱甘肽是甘油醛磷酸脱氢 酶的辅基，又是乙二醛酶及磷酸丙糖脱氢酶的辅酶，能激活各种酶；谷胱甘肽参与 体内三羧酸循环及糖代谢，使人体获得高能量；参与高铁血红蛋白的还原作用及促 福建农林大学硕士学位论文发芽糙米的制各及其乳酸发酵工艺的研究 进铁的吸收；它可阻止h 2 0 。氧化血红蛋白，保护巯基，防止溶血出现，保证血红蛋 白能持续发挥供氧功能；能与体内有毒化合物、重金属离子、致癌物质等结合，并 促进排出体外；能参与氨基酸的吸收和转移，具有消除疲劳感的作用“”。 1 2 4 食物纤维 发芽糙米含有较多的食物纤维，比糙米多0 一1 5 ，是精白米的3 7 倍，米 糠中所含食物纤维有很强的排毒效果。福冈县保健环境研究所森田的动物试验表明 “1 ，米糠食物纤维排毒性很强，且对人体消化系统吸收率最高的聚氯烯类( p c d o 、p c d f ) 的排毒效果最好，超过对照组4 2 倍，超过大豆组、大麦组、卷心菜组近2 倍，超 过萝h 须组、牛蒡组、胡萝h 组、绿豆组、玉米组l 倍或l 倍以上。食物纤维摄入 量的增加能促进肠胃蠕动，预防肠癌，改善消化道有益菌群的环境，帮助消化及清 理肠胃，加大体内毒素的排出与排泄量，此外它对血糖平稳，血脂浓度调整，降低 胆固醇等也有效果o ”。 1 2 5 抗脂质氧化物质 发芽糙米中含有丰富的抗脂质氧化物质，如阿魏酸、植酸、谷维素、三烯生育 酚等。日本著名学者、信州大学教授茅原用老鼠所作的实验结果证实“”：发芽糙米 中所含的抗活性氧植酸、阿魏酸等可以抑制黑色素的产生，使皮肤保持白净，并能 促进皮肤的新陈代谢，防止皮肤氧化、损伤、衰老，预防动脉硬化、内脏功能障碍 和癌症等，发芽糙米也因此被称作“可吃的化妆品”。研究发现。1 ，谷维素可降低血 清总胆固醇及甘油三酯含量，促进血液微循环。阿魏酸具有调节植物神经，促进生 长调节，改善肠胃功能的作用。 1 2 6 微量元素 发芽糙米含有镁、钾、钙、铁、锌等，其含量不仅高于白米，而且优于糙米。 糙米中的微量元素大部分与植酸结合在一起，成为颗粒状，食用糙米时，这些成分 几乎不为人体所吸收。而在发芽糙米中这些微量元素则呈离解状态，吸收率高于糙 米。 1 2 7 其他 发芽糙米中还含有植物甾醇、二十四醇、二十八醇及丰富的维生素等功能性成 分，这些物质都有着不可低估的生物活性作用。发芽糙米所具有的排毒、养颜、增 强免疫力、防止肥胖等功能都与上述物质具有密不可分的关系。 福建农林大学硕士学位论文 发芽糙米的制各及其乳酸发酵工艺的研究 1 3 发芽糙米生产工艺的研究 发芽糙米是糙米经过发芽至适当芽长的芽体，主要由幼芽和带糠层的胚乳构成。 它是稻谷经过砻谷、除杂、筛选、分级、清洗、浸泡、发芽、干燥、检验而成的。 1 3 1 糙米的前处理技术 据李再贵等。”报道，脱脂处理( 4 0 。c 2 h ) 无论是对原料还是发芽处理后的糙 米都有利于提高其g a b a 含量。脱脂发芽糙米的g a b a 含量比没有脱脂时提高 8 0 m g l o o g ，提高近1 3 。 1 3 2 浸泡与发芽过程 浸泡温度、浸泡时间、发芽温度、发芽时间是糙米发芽过程中的四个关键工艺 参数，它们直接关系到成品发芽糙米的最终质量。郭晓娜等首次利用响应面分析 法对获得富含g a b a 发芽糙米的发芽条件进行优化，得出其最佳发芽参数为浸泡温度 2 0 。c ，浸泡时间1 2 h ，发芽温度3 2 c ，发芽时间2 6 h ，此时发芽糙米的g a b a 含量达 4 7 1 m g l o o g ，为发芽前的2 4 倍。 大久长范3 将糙米放在3 3 。c 下浸泡1 6 h ，然后移至温度为3 2 的发芽装置中培 育成发芽糙米，结果表明，g a b a 生成量与糙米的品种有关，且g a b a 的含量随发芽 时间的延长而增加，g a b a 的生成量与糙米中蛋白质氨基酸含量之间存在着较好的相 关性( r = o 9 4 ) 。 顾振新等”2 ”将糙米分别用不同浓度的c a c l ：、赤霉素( g a 。) 及c a c i 。+ g a 。溶液 于常温下浸泡2 4 h ，然后放于培养箱内于黑暗条件下发芽，结果表明，低浓度c a c l 。、 g a 。、c a c i ：+ g a 3 的浸泡处理可显著提高糙米的发芽率、淀粉酶活力、还原糖、可溶性蛋白 质及游离氨基酸含量，其最佳浓度分别为0 5 m m o l l c a c l ：、0 2 0 m g l g a 。、 0 5 r r n o l l c a 0 0 2 m g l g & 。 中国专利公开第2 0 0 2 1 3 7 0 4 3 6 a 号将糙米浸渍于定向强化营养液中，常温活 化3 6 h 4 8 h ，并于2 5 下保湿发芽，制得了一种可定向适用于各类消费人群的功能 性营养保健食用米。 韩国专利公开第2 0 0 4 - 1 5 0 2 2 6 1 a 号通过将糙米浸渍在弱酸性发芽水中，向其内注入 空气，并在1 0 h 3 0 h 的时间内以5 h 一1 0 h 的时间间隔更换发芽水使糙米发芽，可以防ie 发 芽糙米的腐烂并除去异臭。 1 3 3 干燥技术 发芽后的糙米生理活性很高，含水量大，如处理不当会造成许多营养成分和食 用品质的下降。金增辉。1 报道糙米芽体可用5 0 口1 c - - 6 0 c 的温度进行低温干燥，最好 福建农林大学碗上学位论文 发芽糙米的制各及其乳酸发酵丁艺的研究 用真空干燥技术，干燥终点芽体水分为1 5 o 5 。 韩国专利公开第2 0 0 4 1 5 0 2 2 6 1 a 号踟将发芽结束后的糙米先经1 0 0 c - - 1 4 0 。c 高温高 压处理5 m i n - - 4 0 n i n 使水分降至3 2 - - 4 0 ，然后再在4 0 7 0 的温度下干燥使其最终 水分含量达到l o 一1 5 。经e 述处理后的发芽糙米对于微生物污染有较高安全性，且流 通方便。 1 3 4 发芽糙米的芽长 芽长不同，发芽糙米的营养保健成分含量也会随之不同。芽长2 5 m m 左右的发 芽糙米适合于一般健康体质的人群，可预防普通的传播性疾病、清理肠道；在发芽 顶点停止发芽的发芽糙米适合瘦弱体质的人群，其营养价值达到了晟高峰。日本农 林省中国试验场、农林省食品研究所称述其开发的发芽糙米芽长为o 5 r l m m ，此 时其营养价值处于最高状态。另据金增辉啪报道，作为主食食用的发芽糙米，芽 长一般以0 5 m r i r - l 哪为宜。若作为功能性食品配料使用的，芽长以1 5 m r r r 吨彻较 为台适。 1 4 发芽糙米的产品形式 1 4 1 主食 日本公司与日本农林水产省食品综合研究所和日本中国农业试验场等共同研究 开发成功世界首创发芽糙米，并已供市销售，当前零售价一般为1 0 0 0 日元k g “”。 台湾也于2 0 0 2 年8 月正式推出了低热量健康养生的“发芽米”，市场零售价为11 0 元台币k g 。发芽糙米较糙米有着更高的营养价值，且组织较柔软，用普通炊饭器即 可进行炊煮，它可以与白米以个人喜好的比例混合炊煮，所以发芽糙米有望成为2 1 世纪的主食资源。 1 4 2 发芽糙米酒 日本发明以发芽糙米为原料，制成含酒精1 7 以上，香味醇厚，氨基酸和酸度 较高的清淡爽快型清酒或有独特风味的蒸馏酒。其中发芽米作糖化剂，配以米、水 分、酵母用双边发酵法酿酒，发芽糙米用量为总米原料数量的3 0 - - 5 0 。1 。 1 4 3 发芽糙米饮料 将糙米发芽后风干粉碎成米芽粉，与脱去豆皮的大豆粉在室温下加水调合得含 固形物1 0 的生大豆乳混合，于3 5 一5 5 使米糖化，米中淀粉变成可消化米芽糖。 在糙米发芽中产生的醛对乙醛有亲和力，能除去大豆乳的豆腥臭味，生大豆中含有 n 与b 淀粉酶，能促进米芽糖化，经这样相互协同效应可得到发酵性能非常好、香 甜味足、营养丰富的米芽豆乳饮料汹1 。如再将这种米芽豆乳与谷粉类( 小麦粉、大米 1 0 福建农林大学硕士学位论文发芽糙米的制各及其乳酸发酵工艺的研究 粉) 、酵母、糖、鸡蛋、食盐、面粉、黄油等混合，还可制成风味独特的发酵食品。 1 4 4 调味品 李红玫o ”以发芽糙米、大米、大豆为主要原料，经各自蒸煮后制曲与盐水混合， 在温度3 0 c 下发酵5 个月制成一种日本常用调味料味噌。日本那卡公司利用糙米 芽生产出了两种富含营养的酱汁。1 。日本还发明了用发芽糙米的提取物经酶、曲的 作用，通过酒精与醋酸发酵制成米芽醋，具有抗动脉硬化的功效o ”。 1 4 5 米制品 熊善柏等“”选择发芽3 天的糙米与发芽2 天的大豆按4 ：1 混合，经膨化、粉碎 制成谷芽营养米粉。日本石井食品公司以发芽糙米为主原料制成了四种药膳粥，产 品通过高温高压灭菌后进行软包装，食用前只需用热水或微波炉稍加热即可开袋食 用，并可在常温下贮存，非常方便。1 。 1 4 6 脯氨酰内肽酶抑制剂 日本专利公开第2 0 0 2 一c n l 3 6 1 6 9 8 a 号。2 3 发明了含有发芽糙米提取物作为活性成 分的脯氨酰内肽酶( p e p ) 抑制剂，用于预防老年痴呆和遗忘症。 此外，发芽糙米还被用于开发婴儿断奶食品、谷芽牛奶等。发芽糙米以其丰 富的营养价值越来越受到广大消费者的青睐，但是除台湾、香港两地外，目前，国 内有关发芽糙米开发应用的报道很少，商品化的产品形式单一。 1 5 开发发芽糙米过程中需要解决的问题 发芽糙米在我国尚处于起步阶段，在开发发芽糙米过程中，应解决好以下几个 问题： ( 1 ) 发芽糙米中丰富的营养价值是其引起人们关注的主要原因，如何进一步提 高发芽糙米中生理活性成分特别是g a b a 的含量，是今后的研究重点之一，如高g a b a 稻米品种筛选，采用高压处理与谷氨酸钠浸泡处理是否有利于提高g a b a 的含量。 ( 2 ) 发芽糙米作为主要食品食用还应