CN109221944B - 一种利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用氧化胁迫制备富含γ‑氨基丁酸发芽糙米的方法，包括以下步骤：（1）将消毒清洗后的新鲜糙米用2,2'‑盐酸脒基丙烷溶液浸泡，进行氧化胁迫处理；（2）换气发芽；（3）真空干燥。本发明工艺简单，易于控制，适合工业化生产，且制备的发芽糙米成品的γ‑氨基丁酸含量达246～459 mg/100g，是未经氧化胁迫处理制得的发芽糙米的3～6倍。
Description
技术领域
本发明涉及一种发芽糙米的制备方法，具体涉及一种利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法。
背景技术
发芽糙米是稻谷去除颖壳后，在适当温度和湿度条件下，经发芽、干燥等工序所得制品。糙米发芽实际上是提高其营养品质的天然过程，不仅现有的营养物质得到增加，而且由于发芽所引起的内部变化也释放了新的营养成分。新的营养成分包括γ-氨基丁酸、可溶性多糖、维生素B1和维生素B6 等。其中γ-氨基丁酸是一种重要的生理活性成分，具有改善脑血流通、调节激素分泌、降血压、抗焦虑、抗昏厥、抗衰老等多种功能。但普通大米中所含的γ-氨基丁酸含量很低，难以达到科学膳食和保健的效果。
CN 101965956B 公开了一种利用反复低温逆境胁迫法制备发芽糙米的方法，是采用反复、短时低温胁迫和高温催芽交替进行的方式来提高糙米发芽率，使可溶性糖和游离氨基酸外渗，生产口感较好的发芽糙米新品种。该方法工序复杂，操作时间较长。
CN 104431804 A公开了一种制备富含γ- 氨基丁酸发芽糙米的方法，包括以下步骤：第一步，将原料糙米进行冷冻胁迫预处理；第二步，对第一步得到的糙米进行水洗和沥干；第三步，将第二步得到的糙米放入浸泡液中浸泡；第四步，将第三步得到的糙米进行发芽处理，然后再进行低温干燥处理得到发芽糙米成品；该方法实施例中记载的发芽糙米成品γ- 氨基丁酸（GABA）含量为≤56mg/100g，且浸泡液中含有茶多酚，成本较高。
CN 102919735 B公开了一种富含γ-氨基丁酸低爆腰率发芽糙米及其生产方法，包括糙米原料的筛选除杂、乙醇喷雾消毒、酸液加湿调质、低温低氧胁迫发芽及温和干燥工艺，该方法记载的发芽糙米低爆腰率≤3％，而γ- 氨基丁酸（GABA）的含量仅达到15～30mg/100g，γ-氨基丁酸的富集量较低，且工序繁杂，操作时间长，能耗较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种γ-氨基丁酸富集量高，工艺简单，能耗低，易于控制，成本低，适合工业化生产的利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法，包括以下步骤：
（1）氧化胁迫处理：称取新鲜糙米，经消毒、沥干，清洗、沥干后，放入2,2'-盐酸脒基丙烷溶液中浸泡进行氧化胁迫处理，然后沥干水分；
（2）换气发芽：将步骤（1）所得氧化胁迫处理的糙米放入发芽罐中进行换气发芽处理；
（3）真空干燥：将步骤（2）所得发芽糙米进行真空干燥，得到发芽糙米成品。
进一步，步骤（1）中，所述2,2'-盐酸脒基丙烷溶液的浓度为3～5 mmol/L。
进一步，步骤（1）中，步骤（1）中，所述氧化胁迫处理在35～37 ℃下，每1kg新鲜糙米添加3～5 L的2,2'-盐酸脒基丙烷溶液，浸泡12～18 h。
进一步，步骤（2）中，换气发芽处理在温度35～37 ℃、相对湿度90～96 %下发芽30～36 h。
进一步，步骤（2）中，换气发芽处理每隔 28～32 min换一次空气，每次换气持续的时间为 6～10min。
进一步，步骤（3）中，所述真空干燥在35～37 ℃、0.03～0.05 MPa条件下进行。
进一步，步骤（1）中，所述新鲜糙米为使用水分含量13.0～14.5%的当年新收获稻谷，通过砻谷，去除杂质、霉变粒、无胚粒、破碎粒制成。
进一步，步骤（1）中，所述消毒用1～3 wt%的次氯酸钠溶液浸泡10～30 min；所述清洗为每1kg新鲜糙米用3～5 L纯净水洗涤3～5次。
本发明利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的生化基础：主要是利用2,2'-盐酸脒基丙烷在有氧条件下热分解产生过氧自由基，产生的过氧自由基一方面可诱导糙米主动积累抗氧化游离氨基酸和可溶性的抗氧化多糖等抗氧化物质来抵抗氧化逆境，另一方面还可激活糙米内的保护酶（超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶）和谷氨酸脱羧酶的代谢活动，促使谷氨酸发生脱羧反应，合成更多的与植物抗逆性相关的γ-氨基丁酸。发芽完成后采用真空干燥，可及时阻断氧化胁迫作用。此外，相比于常规的热风干燥等技术，真空干燥可以抑制γ-氨基丁酸发生降解或与还原糖发生美拉德反应，从而进一步提高γ-氨基丁酸的得率。优选方案，发芽过程中，每隔 28～32 min换一次空气，每次换气持续的时间为 6～10 min，这样可使剩余的2,2'-盐酸脒基丙烷持续缓慢分解产生适量的过氧自由基，更好维持氧化胁迫条件。
本发明有益效果：（1）工艺简单，能耗低，易于控制，成本低，适合工业化生产；（2）通过本发明制备的发芽糙米成品的水分含量12.5～13.5%，γ-氨基丁酸含量246～459 mg/100g，是未经氧化胁迫处理制备的发芽糙米的3～6倍。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明实施例所使用的新鲜稻谷和2,2'-盐酸脒基丙烷等化学试剂均通过常规商业途径获得。
实施例1
一种利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法，具体操作步骤如下：
（1）氧化胁迫处理：选取当年新收获稻谷（品种为中嘉早32，水分含量13.0%），通过砻谷，去除杂质、霉变粒、无胚粒、破碎粒，而制得新鲜糙米；称取 1 kg新鲜糙米，用1 wt%的次氯酸钠溶液浸泡消毒10 min，沥干，再用3 L纯净水洗涤3次，再沥干，然后加入5 L浓度为3 mmol/L 的2,2'-盐酸脒基丙烷溶液，在35 ℃下浸泡12 h，然后沥干水分；
（2）换气发芽：将步骤（1）所得的氧化胁迫处理的糙米放入发芽罐中，在温度35℃、相对湿度90%下发芽30 h，发芽过程中，每隔 28 min换一次空气，每次换气持续的时间为 6 min；
（3）真空干燥：将步骤（2）所得发芽糙米在35 ℃、0.03 MPa 下真空干燥2 h，得到发芽糙米成品。
实施例2
（1）氧化胁迫处理：选取当年新收获稻谷（品种为玉针香，水分含量13.5%），通过砻谷，去除杂质、霉变粒、无胚粒、破碎粒而制得新鲜糙米。称取2 kg新鲜糙米，用2 wt%的次氯酸钠溶液浸泡消毒20 min，沥干，再用4 L纯净水洗涤4次，再沥干；然后加入7 L浓度为4mmol/L 的2,2'-盐酸脒基丙烷溶液，在36 ℃下浸泡15 h，然后沥干水分；
（2）换气发芽：将步骤（1）所得的氧化胁迫处理的糙米放入发芽罐中，在温度36℃、相对湿度93 %下发芽33 h，发芽过程中，每隔30 min换一次空气，每次换气持续的时间为8 min；
（3）真空干燥：将步骤（2）所得发芽糙米在36 ℃、0.04 MPa 下真空干燥2.5 h，得到发芽糙米成品。
实施例3
（1）氧化胁迫处理：选取当年新收获稻谷（品种为武运粳7号，水分含量14.5%），通过砻谷，去除杂质、霉变粒、无胚粒、破碎粒而制得新鲜糙米。称取3 kg新鲜糙米，用3 wt%的次氯酸钠溶液浸泡消毒30min，沥干，再用5 L纯净水洗涤5次，再沥干。然后加入9 L浓度为5mmol/L 的2,2'-盐酸脒基丙烷溶液，在37 ℃下浸泡18 h，然后沥干水分。
（2）换气发芽：将步骤（1）所得的氧化胁迫处理的糙米放入发芽罐中，在温度37℃、相对湿度96 %下发芽36 h，发芽过程中，每隔32 min换一次空气，每次换气持续的时间为10 min。
（3）真空干燥：将步骤（2）所得发芽糙米在37 ℃、0.05 MPa 下真空干燥3 h，得到发芽糙米成品。
对比例1～3
以实施例1～3相同批次新鲜糙米为原料，以相同体积的纯净水代替2,2'-盐酸脒基丙烷溶液，在相同条件下浸泡、发芽、干燥，制备发芽糙米，作为对比例1～3。
实施例1～3和对比例1～3所制备而成发芽糙米中γ-氨基丁酸含量的测定方法如下：
先配制10、20、30、40、50 μg/mL的γ-氨基丁酸标准溶液，各取0.5 mL，分别加入0.2 mL硼酸缓冲液（0.2 mol/L、pH 9.0）和1 mL 6%的重蒸苯酚溶液和0.4 mL有效氯为9%的次氯酸钠溶液，充分振荡，沸水浴10 min后再冰浴20 min，直至有蓝绿色化合物出现，再加入2 mL 60%的乙醇溶液于645 nm下比色，测吸光值A。以γ-氨基丁酸浓度为横坐标，以吸光值A为纵坐标，绘制标准曲线。然后将发芽糙米磨粉过60目筛，准确称取1.00 g发芽糙米粉，用蒸馏水定容到50 mL，振荡浸提1 h后，过滤。取0.5 mL滤液，加入0.2 mL硼酸缓冲液（0.2mol/L、pH 9.0）和1 mL 6%的重蒸苯酚溶液和0.4 mL有效氯为9%的次氯酸钠溶液，充分振荡，沸水浴10 min后再冰浴20 min，直至有蓝绿色化合物出现，再加入2 mL 60%的乙醇溶液于645 nm下比色，通过标准曲线求出γ-氨基丁酸含量。
通过上述方法测定，对比例1制备的发芽糙米中的γ-氨基丁酸含量为129 mg/100g，实施例1制备的发芽糙米中的γ-氨基丁酸含量为389 mg/100g，约为对比例1的3倍。
通过上述方法测定，对比例2制备的发芽糙米中的γ-氨基丁酸含量为76 mg/100g，实施例2制备的发芽糙米中的γ-氨基丁酸含量为459 mg/100g，约为对比例2的6倍。
通过上述方法测定，对比例3制备的发芽糙米中的γ-氨基丁酸含量为61 mg/100g，实施例3制备的发芽糙米中的γ-氨基丁酸含量为246 mg/100g，约为对比例3的4倍。
Claims (12)
1.一种利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）氧化胁迫处理：称取新鲜糙米，经消毒、沥干，清洗、沥干后，放入2,2'-盐酸脒基丙烷溶液中浸泡进行氧化胁迫处理，然后沥干水分；
（2）换气发芽：将步骤（1）所得氧化胁迫处理的糙米放入发芽罐中进行换气发芽处理；
（3）真空干燥：将步骤（2）所得发芽糙米进行真空干燥，得到发芽糙米成品；
步骤（1）中，所述2,2'-盐酸脒基丙烷溶液的浓度为3～5 mmol/L；所述氧化胁迫处理，是指在35～37 ℃下，每1kg新鲜糙米添加3～5 L的2,2'-盐酸脒基丙烷溶液，浸泡12～18h。
2.根据权利要求1所述利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法，其特征在于，步骤（2）中，换气发芽处理在温度35～37 ℃、相对湿度90～96 %下发芽30～36 h。
3.根据权利要求1或2所述利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法，其特征在于，步骤（2）中，换气发芽处理每隔 28～32 min换一次空气，每次换气持续的时间为 6～10min。
4.根据权利要求1或2所述利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述真空干燥在35～37 ℃、0.03～0.05 MPa条件下进行。
5.根据权利要求3所述利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述真空干燥在35～37 ℃、0.03～0.05 MPa条件下进行。
6.根据权利要求1或2所述利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述新鲜糙米为使用水分含量13.0～14.5%的当年新收获稻谷，通过砻谷，去除杂质、霉变粒、无胚粒、破碎粒制成。
7.根据权利要求3所述利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述新鲜糙米为使用水分含量13.0～14.5%的当年新收获稻谷，通过砻谷，去除杂质、霉变粒、无胚粒、破碎粒制成。
8.根据权利要求4所述利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述新鲜糙米为使用水分含量13.0～14.5%的当年新收获稻谷，通过砻谷，去除杂质、霉变粒、无胚粒、破碎粒制成。
9.根据权利要求1或2所述利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述消毒，是指用1～3 wt%的次氯酸钠溶液浸泡10～30 min；所述清洗为每1kg新鲜糙米用3～5 L纯净水洗涤3～5次。
10.根据权利要求3所述利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述消毒，是指用1～3 wt%的次氯酸钠溶液浸泡10～30 min；所述清洗为每1kg新鲜糙米用3～5 L纯净水洗涤3～5次。
11.根据权利要求4所述利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述消毒，是指用1～3 wt%的次氯酸钠溶液浸泡10～30 min；所述清洗为每1kg新鲜糙米用3～5 L纯净水洗涤3～5次。
12.根据权利要求6所述利用氧化胁迫制备富含γ-氨基丁酸发芽糙米的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述消毒，是指用1～3 wt%的次氯酸钠溶液浸泡10～30 min；所述清洗为每1kg新鲜糙米用3～5 L纯净水洗涤3～5次。
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