CN101416695A - 一种改善糙米食用品质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改善糙米食用品质的方法，将酶加入120～180体积份水中，然后加入100质量份糙米，混匀，调混合酶液pH值4.5～7.0，在30～55℃下浸泡2～5小时，即得到糙米与酶液的混合物。本发明通过纤维素酶或复合果胶酶直接处理糙米，降解外表层部分的纤维素和果胶物质，使组织结构软化，降低它蒸煮后的硬度，改善它的口感，从而达到改善糙米的蒸煮食用品质，保留了糙米主要营养成分的目的，通过酶处理的糙米食味品质优于发芽糙米。

Description

一种改善糙米食用品质的方法

技术领域

本发明涉及一种改善糙米食用品质的方法。

背景技术

目前大米加工得越来越细和越来越白，精米加工后只留下又白又细的胚乳，主要提供淀粉和热量，而含有大量营养成分的米糠和胚却被白白地浪费了。与糙米相比，精米主要营养物质如蛋白质、糖、脂肪含量差异不大，但维生素B1、B2、B6分别损失80％、67％、90％，锰和磷各损失50％，同时60％的铁和全部的膳食纤维及必需脂肪酸损失。此外，糙米中还含有丰富的保健功能因子，如谷光甘肽、γ-谷维醇、γ-氨基丁酸、米糠脂多糖、神经酰胺、米糠纤维等，它们具有提高人体免疫力、去除人体内氧自由基、降血脂、延缓衰老、提高人的记忆力、美容等特效。由于糙米表层含有大量的纤维素、半纤维素、果胶物质，糙米蒸煮后粗糙，发渣，难以下咽，有糠味，色泽黄，褐色，不像精白米那样洁白，晶莹透体，不受市场欢迎，目前研究较多的是发芽糙米，已有多种产品投放市场。在生产糙米粉、糙米饮料、糙米醋中有添加α-淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶等提高糙米的加工性能。

发明内容

本发明的目的就是提供一种通过纤维素酶或复合果胶酶等直接处理糙米，降解外表层部分的纤维素和果胶物质，使组织结构软化，降低糙米蒸煮后的硬度，改善糙米的口感，从而改善糙米的蒸煮食用品质，保留糙米主要营养成分的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：将酶加入120～180体积份水中，然后加入100质量份糙米，混匀，调酶液pH值4.5～7.0，在30～55℃下浸泡2～5小时，即得到糙米与酶液的混合物。

所述的酶是纤维素酶750～4500U/100克糙米。

所述的酶是果胶酶75～7500U/100克糙米与蛋白酶1500～7500U/100克糙米的复合果胶酶。

所述的酶是植酸酶30～750U/100克糙米、纤维素酶750～4500U/100克糙米、果胶酶75～7500U/100克糙米与蛋白酶1500～7500U/100克糙米的混合物。

本发明通过纤维素酶或复合果胶酶等直接处理糙米，降解外表层部分的纤维素和果胶物质，使组织结构软化，降低糙米蒸煮后的硬度，改善糙米的口感，从而达到改善糙米的蒸煮食用品质，保留了糙米主要营养成分的目的，通过酶处理的糙米食味品质优于发芽糙米。

本发明酶处理糙米的实验

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

广东梅县白渡种植的天佑903加工的糙米和精白米，纤维素酶活力≥10000U/g，国药集团化学试剂有限公司；复合果胶酶：果胶酶活力≥70000U/g，蛋白酶活力≥100000U/g，广东环凯微生物科技有限公司。

硫酸、柠檬酸、柠檬酸钠、葡萄糖、考马斯亮蓝G-250、3，5-二硝基水杨酸、半乳糖醛酸、咔唑等均为分析纯。

FA104A电子天平由上海精天电子仪器厂生产；电热恒温水浴锅HHS型由上海博迅实业有限公司医疗设备厂生产；722s分光光度计由上海精密科学仪器有限公司生产；远红外辐射干燥器766-2型由南通科学仪器厂生产；1000W电子万用炉由天津市泰斯特仪器有限公司生产；SX2-4-10箱式高温电炉由南通嘉程仪器有限公司生产。

1.2 实验方法

1.2.1 糙米、精白米预处理

分别将糙米、精白米挑选、除杂质，去除变色、破碎、发育不良的米粒，使物料较为均匀一致，保存在清洁的PE袋中，扎好袋口，置于室温20～24℃下备用。

1.2.2 纤维素酶、果胶酶酶解实验

纤维素酶和果胶酶酶解反应条件：按照物料质量体积之比为1∶1.5加入酶液，用一定pH值柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液配置一定浓度酶液mg/mL，在一定温度下酶解一段时间，分别研究温度、pH值、酶用量、酶解时间的影响。

1.3 分析方法

粗纤维的测定采用酸碱醇醚法；还原糖的测定采用3，5-二硝基水杨酸法；可溶性蛋白的测定采用考马斯亮蓝法；果胶物质的测定采用咔唑硫酸分光光度法。

感官评价有10位评价员进行评价，去掉一个最高分和一个最低分，统计评价结果进行分析，感官评分标准见表1。

表1

2 结果与讨论

2.1 精白米和糙米粗纤维含量的比较

测定品种天佑903号的糙米、精白米的粗纤维含量分别为1.29％、0.149％，糙米的粗纤维远高于精白米，说明粗纤维主要存在于糙米表层，米中粗纤维含量和米的加工程度密切相关。由于高含量的粗纤维组织会把糙米外围包裹紧密，使得糙米吸水性、膨胀性比较差，比精白米难于蒸煮，糠味较重，咀嚼困难，不受消费者欢迎。所以，有必要利用外源纤维素酶全部降解或部分降解纤维素、半纤维素等物质，改善糙米的食用品质、口感和糊化温度，提高糙米的营养价值，使糙米蒸煮食用被消费者所接受。

2.2 纤维素酶作用条件的确定

温度和pH值对纤维素酶作用的影响，见图1、图2，可见适合温度为45～50℃，适合pH值为4.8～5.2。当采用自来水控制pH值时，酶作用效果相对较差，但增大酶用量也可取得较好的效果。

从图3可知，随着酶作用时间的延长，糙米中的纤维素含量逐渐下降，前4h变化明显，随后降低较缓慢；纤维素降解越多，浸泡液中还原糖溶出量越高，糙米中的可溶性蛋白含量也有轻微下降，而浸泡液中可溶性蛋白相应稍微增加，这是由于外表层的破坏使内部的物质容易溶出。由于纤维素降解时会有还原糖产生，因此当溶出量小于生成量时，虽然糙米中总糖份流失，但糙米中的还原糖含量有可能增加。

本实验希望能使纤维素适度分解，在保留大量食用纤维的同时，改善蒸煮过程的水分、热量扩散传递，从而改善糙米的食味品质。考察酶作用时间影响时进行了糙米饭的食味感官评价，对比色泽、香味、硬度、黏度、口感，实验条件处理12h的糙米食味最好，优于发芽糙米，接近于精白米。实验表明：糙米煮饭时糙米浸泡3～4h即可，因此，认为上述条件下糙米食味的改善是纤维素部分降解的结果，此时纤维素降解率为30％，纤维素含量为精白米的6倍。

一般而言，当底物浓度较大的时候，延长酶作用时间或增加酶用量都可以使更多底物反应。为了方便操作，避免长时间浸泡糙米导致微生物污染，控制浸泡时间4小时以内，同时增大酶用量达到相应的纤维素降解水平。酶用量为0.11mg/mL可以达到要求，见表2。

确定纤维素酶作用的条件为酶量0.11mg/mL，温度45～50℃，pH值4.8～5.2，浸泡时间4h，经过上述条件处理的糙米，其食味明显优于未处理的糙米，见表3。

表2 不同酶量对糙米的粗纤维、还原糖、可溶性蛋白含量

表3 感官评价结果

2.3 复合果胶酶作用的影响

与上述研究方法相似，采用复合果胶酶作用，复合果胶酶适合温度45～55℃，pH值为5.0～5.6，用量为0.6mg/mL，作用2h，其食用品质优于糙米，但不如纤维素酶作用的效果明显。

糙米随着酶作用时间的增加，浸泡液中的还原糖、果胶降解物含量都有增加，但时间长后浸泡液中可溶性蛋白会因蛋白酶的分解反而逐渐下降。蛋白质含量越高，米粒结构越紧密，淀粉粒之间的空隙小，吸水速度越慢，吸水量越少，因此米饭蒸煮时间越长，淀粉不能充分糊化，米饭黏度低，较松散，所以适度降解糙米蛋白能提高糙米的食用品质，采用含蛋白酶的复合酶作用有助于降解糙米蛋白。果胶酶改善糙米食味品质主要是由于糙米皮层果胶和蛋白部分分解使糙米吸水性提高的原因。

2.4 多种外源酶作用的影响

pH值5.4，50℃，纤维素酶0.11mg/mL，复合果胶酶0.6mg/mL，作用2h，结果见表4。

表4 不同酶作用效果对比

 

作用条件	粗纤维	还原糖	可溶性	感官评
					纤维素酶	1.002	0.154	0.045	34.27
果胶酶	1.202	0.144	0.040	33.18
					纤维素酶+果胶酶	0.95	0.138	0.055	36.83

纤维素酶和果胶酶处理的糙米的粗纤维含量比另两个单独酶处理的都低，证明果胶酶的加入使纤维素酶的作用得到强化。粗纤维含量直接关系到糙米的口感、黏稠、咀嚼力、发渣感、糠味等，粗纤维含量低发渣感和糠味就比较低，口感比较好；而还原糖含量则是两个单独酶处理比纤维素酶和果胶酶处理的糙米含量高，不过还原糖对糙米的食用口感方面影响比较小；可溶性蛋白也是纤维素酶和果胶酶处理的糙米最高，这可能与粗纤维果胶降解后使蛋白酶更易作用有关；感官评定证明：纤维素酶和复合果胶酶混合使用的糙米食用品质最好。

酶的作用时间和酶用量可以相互调整，提高酶用量可以缩短作用时间，为了实际使用方便，作用条件也可以稍微偏离适合条件，但要保证酶用量和作用时间，只要能部分降解糙米皮层纤维素、果胶、蛋白质等物质，就能实现提高糙米食味的目的。

3 结论

纤维素酶或复合果胶酶处理后的糙米食味较处理前有明显改善，纤维素酶的作用条件为：反应温度45～50℃，加酶量pH值4.8～5.2，0.11mg/ml，作用时间4h；复合果胶酶的作用条件为：反应温度45～55℃，pH值5.0～5.6，加酶量0.6mg/ml，酶作用时间2h。单独作用纤维素酶效果好于果胶酶，混合酶作用效果最好，通过酶处理的糙米食味品质优于发芽糙米。

附图说明

图1为温度对纤维素酶作用的影响曲线图。

图2为pH值对纤维素酶作用的影响曲线图。

图3为时间对纤维素酶作用的影响曲线图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但其不代表为本发明的唯一实施方式。

实施例一

将750U纤维素酶加入120mL水中，然后加入100g糙米，混合均匀，调纤维素酶液pH值4.5，在30℃下浸泡2小时，即得到糙米与酶液的混合物。

实施例二

将4500U纤维素酶加入180mL水中，然后加入100g糙米，混匀，调酶液pH值7.0，在55℃下浸泡5小时，即得到糙米与酶液的混合物。

实施例三

将75U果胶酶与1500U蛋白酶的复合果胶酶加入120mL水中，然后加入100g糙米，混匀，调酶液pH值4.5，在30℃下浸泡2小时，即得到糙米与酶液的混合物。

实施例四

将7500U果胶酶与7500U蛋白酶的复合果胶酶加入180mL水中，然后加入100g糙米，混匀，调酶液pH值7.0，在55℃下浸泡5小时，即得到糙米与酶液的混合物。

实施例五

将植酸酶30U、纤维素酶750U、果胶酶75U与蛋白酶1500U的混合物加入120mL水中，然后加入100g糙米，混匀，调酶液pH值4.5，在30℃下浸泡2小时，即得到糙米与酶液的混合物。

实施例六

将植酸酶750U、纤维素酶4500U、果胶酶7500U与蛋白酶7500U的混合物加入180mL水中，然后加入100g糙米，混匀，调酶液pH值7.0，在55℃下浸泡5小时，即得到糙米与酶液的混合物。

本发明处理后的糙米可连同酶液一起或除去酶液后直接蒸煮成糙米饭食用；也可将本发明得到的糙米与酶液的混合物加工糙米系列产品，如糙米饼、糙米粉、糙米茶、糙米花生奶等。

Claims (4)

1、一种改善糙米食用品质的方法，其特征在于将酶加入120～180体积份水中，然后加入100质量份糙米，混匀，调酶液pH值4.5～7.0，在30～55℃下浸泡2～5小时，即得到糙米与酶液的混合物。

2、根据权利要求1所述的一种改善糙米食用品质的方法，其特征在于所述的酶是纤维素酶750～4500U/100克糙米。

3、根据权利要求1所述的一种改善糙米食用品质的方法，其特征在于所述的酶是果胶酶75～7500U/100克糙米与蛋白酶1500～7500U/100克糙米的复合果胶酶。

4、根据权利要求1所述的一种改善糙米食用品质的方法，其特征在于所述的酶是植酸酶30～750U/100克糙米、纤维素酶750～4500U/100克糙米、果胶酶75～7500U/100克糙米与蛋白酶1500～7500U/100克糙米的混合物。

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