CN102511744A - 制作锌富集强化发芽糙米的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制作锌富集强化发芽糙米的方法，包括以下步骤：1)、确定HB075作为锌富集强化发芽糙米品种；2)、将HB075谷子经消毒和脱壳处理，得HB075糙米；在HB075糙米中加入锌强化溶液后放入培养箱中进行培养；3)、步骤2)培养后所得的HB075糙米用清水冲洗后进行发芽；4)、将步骤3)所得的潮湿的锌富集发芽糙米放入烘箱内于40～50℃干燥5～7小时；得干燥后的锌富集发芽糙米。应用此种方法可以短期间生产出具有高锌富集强化的发芽糙米。

Description

制作锌富集强化发芽糙米的方法

技术领域

本发明涉及一种制作锌富集强化发芽糙米从而强化人体锌营养的方法。

背景技术

水稻作为全球有2/3的人的主食，但是研究发现由于大多数的营养物质存在于稻米的胚芽和糊粉层，这部分的营养物质会在稻米碾磨过程中损失，从而造成在以水稻为主的国家中人们营养素缺乏的问题。特别是锌营养缺乏问题。锌是人体重要的微量元素，在人体中锌是多种酶的组成成分，在这些酶中锌具有催化作用、辅酶、维持酶蛋白结构等功能，缺锌营养不良能造成儿童骨骼发育滞后，婴儿出生率下降，感染率增加，成人生殖系统缺陷。报道中发现世界上约有1/3的人口存在不同程度的锌缺乏问题。这些锌缺乏人群主要分布在经济相对落后的发展中国家。其主要原因是这些地区的人群长期食用锌含量和锌生物有效性低的谷物，如稻米。

在如何解决锌缺乏问题上，目前主要的方法是服用锌强化药剂，食用添加锌强化剂的食品和农业生物强化的方法。服用锌强化药剂的方法具有快速缓解锌营养缺乏的问题，但是成本较高，贫穷地区不宜推广，而农业生物强化的方法主要通过农业方法提高覆盖面较广的谷物中锌含量的方法改善人体锌营养缺乏问题，其具有高推广性，但是该方法周期较长。食品强化锌方法目前已经成功应用在一些国家中，较多见是通过在覆盖面广的谷物面粉中添加锌强化剂，但是在稻米食用为主的国家，稻米的消费食用主要是整颗粒的方式。因此食用高营养素的糙米被人们所关注。但是糙米存在口感比较差和蒸煮要求高的缺点，目前利用发芽技术产生发芽糙米，不仅保留了糙米中高含量的营养素，且由于发芽过程中，稻米体内酶被激发，稻米的大分子物质被降解从而伴随着新的保健物质的产生(如γ-氨基丁酸和游离氨基酸等)和抗营养物质(如植酸)的下降，发芽糙米还具有与普通的精米相似的口感和蒸煮性，因此目前发芽糙米越来越多的被人们所接受。普通发芽糙米虽然具有高营养的特性，但是其微量元素锌含量，仍然不能满足人体需求。Lachat等2006年发表的文章《Processing of complementary food does not increase hair zinc levels and growth ofinfants in Kilosa district，rural Tanzania》研究报道认为仅依靠发芽技术虽然能一定程度降低谷物中人体锌吸收的抑制因子植酸含量，并不能改善人体锌营养缺乏问题。因此需要结合发芽技术和锌强化技术获得高锌的发芽谷物。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种制作锌富集强化发芽糙米从而强化人体锌营养的方法，应用此种方法可以短期间生产出具有高锌富集强化发芽糙米，而且成本低，覆盖面广。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种制作锌富集强化发芽糙米的方法，包括以下步骤：

1)、确定HB075作为锌富集强化发芽糙米品种；

2)、将含水量为10～13％的HB075谷子(带壳)先消毒处理，然后再经脱壳处理，得HB075糙米；在HB075糙米中加入锌强化溶液后放入培养箱中进行培养，培养温度为29～31℃，培养时间为9～11小时；所述HB075糙米与锌强化溶液的体积比为1∶4～6；

3)、将步骤2)培养后所得的HB075糙米用清水冲洗，得清洗后HB075糙米；然后将清洗后HB075糙米进行发芽；

发芽为：将清洗后HB075糙米均匀平铺在垫有两层纱布的培养盘(例如为玻璃培养盘)中，加入清水，清水与清洗后HB075糙米的体积比为1∶0.9～1.1；然后于29～31℃暗培养22～26小时，每隔2.8～3.2小时更换一次等量的清水；得潮湿的锌富集发芽糙米；

4)、将步骤3)所得的潮湿的锌富集发芽糙米放入烘箱内于40～50℃干燥5～7小时；得干燥后的锌富集发芽糙米。

作为本发明的制作锌富集强化发芽糙米的方法的改进：锌强化溶液的制备方法如下：先将90～110mg的硫酸锌和1L的蒸馏水混合，然后调节pH值为5.5。

在本发明的步骤3)中，步骤2)培养后所得的HB075糙米用清水冲洗的目的是使清洗后HB075糙米的表面不含锌强化溶液。

本发明首先提供一种强富集锌的品种HB075，该品种是发明人向全国相关单位收集的水稻品种中进行大量筛选鉴定得到；初步研究表明该品种抗病性较强，产量与常规品种相近，且具有强富集锌的能力。该品种HB075在2011年1月吕倩公开发表的硕士论文《新型铁锌肥对水稻籽粒铁锌积累的影响》中曾明确提及。

在本发明所述方法中提供了特定的锌强化溶液；该锌强化溶液的最佳方案为：先将100mg的硫酸锌和1L的蒸馏水混合，然后调节pH值为5.5。

采用本发明方法制作而得的发芽糙米，其锌浓度达到63.53mg/kg，按照人群每日食用的稻米238g/天，食用该浓度的发芽糙米所获得的膳食锌含量在国家锌强化50mg/天推荐范围内，并经过人体结肠癌细胞吸收实验发现，本发明方法所获得的锌发芽糙米细胞锌生物有效性比普通发芽糙米高。

本发明的制作锌富集强化发芽糙米从而强化人体锌营养的方法，具有以下特点：

1)、本发明产生的发芽糙米具有高锌含量。

2)、本发明产生的发芽糙米周期短。

3)、本发明产生的发芽糙米相比人工合成锌药剂成本低。

4)、利用本发明方法提高发芽糙米含量，没有改变人群的膳食结构，容易被人群接受。

综上所述，本发明利用现有的高锌富集的水稻品种HB075，通过将糙米浸泡到特定的锌强化溶液中进行锌强化，并结合发芽技术，获得具有高锌含量和锌生物有效性的锌富集强化发芽糙米，从而实现强化人体锌营养。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本发明所得锌发芽糙米与未经强化的普通发芽糙米的锌及其生物有效性的比较实验图；

图2是本发明所得锌发芽糙米的锌含量及生物有效性与常规品种秀水110、两优培九进行锌强化发芽获得的发芽糙米的比较实验图；

图3是改变本发明的培养条件后所得的各种发芽糙米的锌及其生物有效性的比较实验图。

具体实施方式

实施例1、一种制作锌富集强化发芽糙米的方法，依次进行以下步骤：

1)、确定HB075作为锌富集强化发芽糙米品种：

锌富集发芽糙米品种是从全国收集大量水稻种质中筛选鉴定得到的，强富集锌的水稻品种代号为(HB075)。

2)、将HB075谷子(带壳)消毒：

先配制0.07％(体积浓度)次氯酸钠溶液：取0.7ml次氯酸钠用蒸馏水定容于1000ml容量瓶中。

将含水量为10～13％(质量比)的HB075谷子(带壳)用水洗净之后，放入0.07％(体积浓度)次氯酸钠溶液中浸泡30分钟(次氯酸钠溶液的用量只需能浸没HB075谷子即可)，用水冲净，至种子表面检测不出次氯酸钠；然后再经脱壳处理，得HB075糙米。

3)、配制锌强化溶液和进行锌强化处理：

将100mg硫酸锌和1L的蒸馏水混合后，利用0.1mol/LHCL和0.1mol/LNaOH调节pH值为5.5；得锌强化溶液。

向步骤2)所得的HB075糙米中加入锌强化溶液后放入培养箱中进行培养，培养温度为30℃，培养时间为10小时；HB075糙米与锌强化溶液的体积比为1∶5(V/V)；

4)、将锌强化后的糙米进行发芽处理：

将上述步骤3)培养后所得的HB075糙米用清水冲洗3次(直至HB075糙米表面检测不出硫酸锌为止)，得清洗后HB075糙米；然后将清洗后HB075糙米进行发芽；

具体为：将清洗后HB075糙米均匀平铺在垫有两层纱布的玻璃培养盘中，加入清水，清水与清洗后HB075糙米的体积比为1∶1(V/V)；然后于30℃暗培养24小时，此阶段的清水培养需要每隔3小时更换一次相同体积量的清水；得潮湿的锌富集发芽糙米；

5)、将锌强化后的发芽糙米烘干

将潮湿的锌富集发芽糙米放入烘箱进行干燥，干燥温度为45±5℃，时间为6小时。烘干后，获得本发明锌富集发芽糙米产品---干燥后的锌富集发芽糙米。

实验1、就本发明所得锌发芽糙米(实施例1所得)与未经强化普通发芽糙米、以及选用不同锌强化溶液进行处理的发芽糙米的锌及其生物有效性比较实例说明。

注：锌含量采用ICP-MS方法进行检测；检测具体方法见Wu et al在2010年Journal ofagricultural and food chemistry发表的文章《Uptake，Translocation，and Remobilization ofZinc Absorbed at Different Growth Stages by Rice Genotypes of Different Zn Densities》.

锌生物有效性采用人体结肠癌细胞吸收实验(即Caco-2细胞试验)方法进行检测。检测具体方法见Frontela et al在2009年在World Journal of Gastroenterology发表的文章《Effect of dephytinization on bioavailability of iron，calcium and zinc from infant cerealsassessed in the Caco-2 cell model》。

本实验中的普通发芽糙米即用清水处理方法获得的发芽糙米，即，取消实施例1的步骤3)，然后将步骤2)的所得的HB075糙米直接进行步骤4)的发芽处理；其余等同于实施例1。以此作为空白(CK)对比。

将实施例1中的锌强化溶液中的100mg硫酸锌改成50mg硫酸锌(以下简称硫酸锌浓度为50mg/L)，其余等同于实施例1。以此作为对比例1。

将实施例1中的锌强化溶液中的100mg硫酸锌改成150mg硫酸锌(以下简称硫酸锌浓度为150mg/L)，其余等同于实施例1。以此作为对比例2。

本对比试验采用随机排列的设计方法，样品重复数为四个，元素锌含量采用ICP-MS方法测定，锌生物有效性采用人体结肠癌细胞吸收实验(即Caco-2细胞试验)评价获得。结果如图1A和图1B显示，比较发现本发明(对应图1中的100mg/L)所得锌发芽糙米比未经强化普通发芽糙米的锌及其生物有效性高，比较发现本发明所得锌发芽糙米比经低浓度硫酸锌(50mg/L)发芽糙米的锌含量及其生物有效性高。比较发现本发明所得锌发芽糙米比经高浓度硫酸锌(150mg/L)发芽糙米的锌含量略低，但是其生物有效性锌含量高于经高浓度硫酸锌(150mg/L)发芽糙米，从经济角度出发，选择100mg/L硫酸锌浓度作为发芽糙米锌强化浓度更合适。

实验2.就本发明所得锌发芽糙米(实施例1所得)的锌含量及生物有效性与市场常见的品种--秀水110、两优培九进行锌强化发芽获得的发芽糙米进行比较试验实例说明：

以秀水110品种替代实施例1中的HB075，其余同实施例1，以此作为对比例1。

以两优培九品种替代实施例1中的HB075，其余同实施例1，以此作为对比例2。

本对比试验采用随机排列的设计方法，样品重复数为四个，元素锌含量采用ICP-MS方法测定，锌生物有效性采用人体结肠癌细胞吸收实验(即Caco-2细胞试验)评价获得。结果如图2A和图2B显示，比较发现本发明所得锌发芽糙米的锌含量高于秀水110，与两优培九相似，本发明所得锌发芽糙米的生物有效性锌含量均高于秀水110和两优培九。

实验3、

就本发明所得锌发芽糙米(实施例1所得)作为实验组。

将实施例1步骤3)由培养温度为30℃、培养时间为10小时相应的改成培养温度为27℃、培养时间为12小时，其余同实施例1，以此作为对比例1。

将实施例1步骤3)由培养温度为30℃、培养时间为10小时相应的改成培养温度为32℃、培养时间为8小时，其余同实施例1，以此作为对比例2。

将实施例1步骤4)由培养温度为30℃、培养时间为24小时相应的改成培养温度为32℃、培养时间为20小时，其余同实施例1，以此作为对比例3。

将实施例1步骤4)的由培养温度为30℃、培养时间为24小时相应的改成培养温度为28℃、培养时间为26小时，其余同实施例1，以此作为对比例4。

实验方法同实验1。

结果如图3所示；从而证明经本发明的工艺条件制作而得的锌富集强化发芽糙米，锌含量和锌生物有效性均最高。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (2)

1.制作锌富集强化发芽糙米的方法，其特征是包括以下步骤：

1)、确定HB075作为锌富集强化发芽糙米品种；

2)、将含水量为10～13％的HB075谷子先消毒处理，然后再经脱壳处理，得HB075糙米；在HB075糙米中加入锌强化溶液后放入培养箱中进行培养，培养温度为29～31℃，培养时间为9～11小时；所述HB075糙米与锌强化溶液的体积比为1∶4～6；

3)、将步骤2)培养后所得的HB075糙米用清水冲洗，得清洗后HB075糙米；然后将清洗后HB075糙米进行发芽；

所述发芽为：将清洗后HB075糙米均匀平铺在垫有两层纱布的培养盘中，加入清水，所述清水与清洗后HB075糙米的体积比为1∶0.9～1.1；然后于29～31℃暗培养22～26小时，每隔2.8～3.2小时更换一次等量的清水；得潮湿的锌富集发芽糙米；

4)、将步骤3)所得的潮湿的锌富集发芽糙米放入烘箱内于40～50℃干燥5～7小时；得干燥后的锌富集发芽糙米。

2.根据权利要求1所述的制作锌富集强化发芽糙米的方法，其特征是：锌强化溶液的制备方法如下：先将90～110mg的硫酸锌和1L的蒸馏水混合，然后调节pH值为5.5。

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