不同膨化條件對(duì)米糠主要營(yíng)養(yǎng)成分影響的研究

王勁松，陳清嬋

（荊楚理工學(xué)院，湖北荊門 448000)

不同膨化條件對(duì)米糠主要營(yíng)養(yǎng)成分影響的研究

王勁松，陳清嬋

（荊楚理工學(xué)院，湖北荊門 448000)

擠壓機(jī)瞬時(shí)、高溫、高壓、高剪切的加工特點(diǎn)使其具有生化反應(yīng)器的功能。對(duì)不同膨化條件下米糠的主要營(yíng)養(yǎng)成分變化情況進(jìn)行研究。結(jié)果表明，雜交稻和優(yōu)質(zhì)稻米糠均可作為米糠相關(guān)食品的優(yōu)質(zhì)原料。膨化溫度升高有利于米糠中粗脂肪、可溶性膳食纖維、谷維素含量升高；膨化溫度為190℃，感官指標(biāo)較好，谷維素含量為0.301%，可溶性膳食纖維含量為3.22%。膨化米糠酸價(jià)穩(wěn)定性均表現(xiàn)較好。擠壓后的米糠主要營(yíng)養(yǎng)成分均發(fā)生了有益的變化，更利于人體的消化吸收和利用。

米糠，擠壓膨化，谷維素，可溶性膳食纖維

米糠是禾本科植物稻谷在碾米過(guò)程中被碾下的皮層及米胚和少量碎米的混合物，其重量約占稻谷的5%～6%[1]。米糠不僅資源豐富，而且營(yíng)養(yǎng)全面，但極易酸敗變質(zhì)，從而影響米糠的進(jìn)一步加工利用[2]。研究表明，米糠酸敗是影響米糠質(zhì)量穩(wěn)定的重要因素之一，主要是由其自身所含的脂肪分解酶和氧化酶造成[3]。為了防止米糠的迅速酸敗，提高米糠的利用價(jià)值，必須對(duì)米糠進(jìn)行穩(wěn)定化處理。耿然等[4]利用干熱、濕熱、微波加熱等處理方式，探討了穩(wěn)定米糠的有效方法，微波加熱米糠是一種較為有效的處理方法。趙旭等[5]經(jīng)過(guò)對(duì)多種穩(wěn)定方法的比較發(fā)現(xiàn)，微波處理具有良好的市場(chǎng)前景。胡小中[6]研究表明，濕法膨化技術(shù)穩(wěn)定米糠具有廣闊的應(yīng)用前景。米糠穩(wěn)定化的目的是使脂肪酶和脂肪氧化酶失活，但穩(wěn)定化處理也會(huì)對(duì)米糠營(yíng)養(yǎng)成分和活性物質(zhì)產(chǎn)生一定影響。本文試用新興起的擠壓處理技術(shù)對(duì)新鮮米糠進(jìn)行穩(wěn)定化處理，研究它們的穩(wěn)定化效果及對(duì)米糠主要營(yíng)養(yǎng)成分的影響，以確定一種較為有效的米糠穩(wěn)定化處理方法，并使穩(wěn)定化后的米糠達(dá)到以下效果：a.米糠中含的碎米粒變成爆米花；b.米糠產(chǎn)生焦香味；c.米糠變成淡黃色，為生產(chǎn)米糠復(fù)合飲料提供合格的米糠原料；同時(shí)篩選不同品種的原料，確定最佳的水稻品種，為米糠資源產(chǎn)業(yè)化利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

米糠 湖北興農(nóng)糧食產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司提供，用當(dāng)年新稻加工而成的米糠原料，產(chǎn)地：荊門；三氯甲烷、無(wú)水乙醇、硫酸、氫氧化鈉、95%乙醇、正辛醇（消泡劑）、無(wú)水乙醚、硫酸鉀、硫酸銅、硼酸、溴甲酚綠、甲基紅酚酞 均為分析純，湖北永新計(jì)量設(shè)備有限公司提供。

DZ65－2雙螺桿擠壓機(jī) 濟(jì)南賽信機(jī)械有限公司；索氏提取裝置 湖北永新計(jì)量設(shè)備有限公司；電子天平 北京賽多利斯天平有限公司；XC－06粗纖維測(cè)定儀 上海新嘉；TU－1901紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析通用；原子型1820a超純水系統(tǒng) 上海摩勒；DZF－2真空干燥箱 北京科偉；RE－52CS旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮；BYY－200B恒溫?fù)u床：常州博遠(yuǎn)；SZF－06A脂肪測(cè)定儀 上海新嘉；KDN－103F微量定氮儀 上海纖檢。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 米糠擠壓膨化 將湖北興農(nóng)糧食產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司新加工的米糠，2h內(nèi)送到湖北金龍泉集團(tuán)有限公司內(nèi)擠壓膨化。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求添加0.3%碳酸氫鈉和4%水分，設(shè)置螺桿轉(zhuǎn)速20Hz、進(jìn)料速率180g/min、電機(jī)功率30kW、產(chǎn)量90kg/h、預(yù)熱端溫度100～120℃的條件下，考察擠出端溫度為143、165、180、190℃條件下擠出處理對(duì)米糠感官性狀和營(yíng)養(yǎng)成分的影響。

1.2.2 可溶性膳食纖維的測(cè)試 采用GB/T 5009.88－2008。

1.2.3 蛋白含量的測(cè)定 采用GB/T 5511－2008。

1.2.4 粗脂肪含量測(cè)試 采用GB/T 5512－2008。

1.2.5 粗纖維含量測(cè)定 采用GB/T 5515－2008。

1.2.6 水分含量測(cè)定 采用GB/T 5009.3。

1.2.7 谷維素含量測(cè)定 參照范國(guó)欣等[7]谷維素測(cè)定方法的研究。

1.2.8 酸價(jià)測(cè)定 采用GB5530－2005。將當(dāng)年新稻碾米后2h內(nèi)米糠擠壓膨化穩(wěn)定，酸價(jià)測(cè)定在米糠穩(wěn)定后50h測(cè)定值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種米糠膨化前后成分含量變化

圖1 不同品種米糠膨化前后主要成分含量Fig.1 The component of rice bran in the expanded before and after in the different varieties

由圖1可知，雜交稻和優(yōu)質(zhì)稻整體比較，雜交稻中的粗纖維、粗脂肪、谷維素含量較高，而水分、粗蛋白、可溶性膳食纖維較優(yōu)質(zhì)稻低。膨化前后比較，雜交稻和優(yōu)質(zhì)稻的水分、粗纖維、粗蛋白含量有明顯下降，但是粗脂肪、可溶性膳食纖維和谷維素升高。王大為等[8]研究表明，膨化后水分、蛋白質(zhì)含量明顯下降，總膳食纖維明顯提高，而脂肪和淀粉基本不變，結(jié)論基本一致，脂肪略有差別，可能是因?yàn)樵蟼€(gè)體差異性導(dǎo)致。米糠在專門的膨化設(shè)備內(nèi)進(jìn)行一定的濕熱處理并經(jīng)混合、擠壓、膠合、減壓成型以及冷卻干燥等過(guò)程，促使其成為某種結(jié)構(gòu)化的產(chǎn)品，米糠的容積密度提高，浸出滲透性增強(qiáng)，有利于米糠中的脂肪、谷維素的溶出；同時(shí)膨化設(shè)備高溫高剪切，破壞了米糠細(xì)胞，使蛋白質(zhì)凝固變性，降低了蛋白質(zhì)的含量。從酸價(jià)的變化來(lái)看，兩品種米糠經(jīng)過(guò)擠壓膨化穩(wěn)定50h后，酸價(jià)變化都不大，說(shuō)明米糠經(jīng)過(guò)擠壓膨化，使米糠的解脂酶失去活性，另外米糠經(jīng)穩(wěn)定化處理后，降低了米糠中的水分，抑制米糠酸價(jià)過(guò)快上升，使酸價(jià)變化較緩慢，從而提高了米糠的穩(wěn)定性。這同崔富貴等[9]研究的結(jié)論一致。

2.2 不同膨化條件對(duì)雜交稻米糠感官指標(biāo)影響

從表1可以看出，只有在膨化溫度達(dá)到190℃時(shí)，米糠的顏色為焦黃色，米粒膨化效果良好，并且出現(xiàn)了焦香味，經(jīng)品嘗后澀味不明顯。

2.3 不同膨化條件對(duì)雜交稻米糠成分含量影響

由表2可知，隨著膨化溫度的升高，米糠中水分、粗纖維、粗蛋白含量逐漸減少，而粗脂肪、可溶性膳食纖維、谷維素的含量逐漸升高。這可能是由于膨化溫度升高，加快了水分蒸發(fā)和粗纖維、蛋白質(zhì)的降解，同時(shí)高溫促進(jìn)了脂肪和谷維素的溶出和可溶性膳食纖維的形成。因此，為了使米糠經(jīng)膨化后各主要成分達(dá)到一個(gè)相對(duì)理想的范圍，最終選擇膨化溫度為190℃。

表1 不同膨化條件對(duì)雜交稻米糠感官指標(biāo)影響（100g米糠）Table 1 The influence of different extrusion conditions to the sensory index of hybrid rice bran（100g rice bran）

表2 不同膨化條件對(duì)雜交稻米糠成分含量影響Table 2 The influence of different extrusion conditions to the content of hybrid rice bran

表3 膨化次數(shù)對(duì)米糠成分含量影響Table 3 The effect of expanded frequency to the rice bran content

如表2所示，膨化前加入碳酸氫鈉和水分對(duì)膨化后各成分含量有明顯影響。物料中加了碳酸氫鈉后，促進(jìn)米糠多孔顆粒形成，提高了米糠的膨化度，與未添加碳酸氫鈉的膨化米糠比較，各組成分含量均有了一定的提高；物料中加了碳酸氫鈉和水分后，與未添加時(shí)比較，只有水分含量明顯的提高，粗纖維和粗脂肪有一定的提高，而粗蛋白、可溶性膳食纖維、谷維素含量減少，整體效果不如只加碳酸氫鈉的好。原因可能是水分增加了米糠的粘度，不利于多孔顆粒的形成，降低了粗纖維和粗脂肪的降解，減少了粗脂肪、可溶性膳食纖維和谷維素的溶出。

2.4 膨化次數(shù)對(duì)米糠成分含量影響分析

由表3可知，雜交稻和優(yōu)質(zhì)稻在溫度為180℃下，經(jīng)過(guò)二次膨化后，除了粗脂肪和可溶性膳食纖維的含量有少許的升高以外，水分、粗纖維、粗蛋白、谷維素的含量都出現(xiàn)降低。谷維素是一種具有良好生理活性的一類物質(zhì)，在米糠中含量較高。二次膨化可能破壞了其結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致膨化米糠中含量減少。因此，綜合米糠中關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)素含量的變化和從節(jié)約能源的角度，膨化一次就可以達(dá)到較好的效果。膨化一次和二次對(duì)酸價(jià)的變化沒(méi)有明顯影響，這與郭景峰等在利用膨化技術(shù)對(duì)米糠保鮮處理中的研究結(jié)論一致[10]。

3 結(jié)論

對(duì)比不同原料膨化前后的主要成分變化，雜交稻中的粗纖維、粗脂肪、谷維素含量比優(yōu)質(zhì)稻較高。膨化后，兩種水稻的粗脂肪、可溶性膳食纖維和谷維素升高，且主要成分含量差異不大。因此，兩種水稻膨化后，都可以作為米糠產(chǎn)品再加工的良好原料。從膨化后感官指標(biāo)來(lái)看，溫度為190℃時(shí)，米糠原料的顏色、膨化度和香味達(dá)較理想。從膨化條件來(lái)看，米糠隨著膨化溫度的升高，水分、粗纖維、粗蛋白含量減少，但是粗脂肪、可溶性膳食纖維、谷維素有了一定的提高。物料中加了碳酸氫鈉后，提高了米糠的膨化度，并且使米糠同相同溫度下比較，各組成分含量均有了一定的提高；物料中加水分后，水分含量有了明顯的提高，但粗蛋白、可溶性膳食纖維、谷維素含量下降，效果不理想。膨化次數(shù)過(guò)多，促使谷維素含量降低，不利于功能性米糠產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，膨化一次較好。結(jié)果表明，膨化對(duì)于米糠穩(wěn)定性有明顯改善，酸價(jià)穩(wěn)定性表現(xiàn)良好。

[1]朱文華，姚惠源，談新剛.米糠的不穩(wěn)定機(jī)理與穩(wěn)定化的研究[J].糧食與飼料工業(yè)，2001（10）：174－175.

[2]Daniel Martin.Optimizing rice bran stabilization by extrusion cooking[J].Louisiana Agriculture，1993，36（3）：13－14.

[3]R Usuki，T Kaneda.Bitter taste of oxidized fatty acids[J].Agr biol Chem，1980，44：2477－2481.

[4]耿然，周紅玉，侯彩云.米糠穩(wěn)定化方法的實(shí)驗(yàn)研究[J].食品科技，2006（2）：120－122.

[5]趙旭，李新華，鄭煜焱.米糠穩(wěn)定化方法的研究現(xiàn)狀[J].糧食加工，2006，31（6）：41－43.

[6]胡小中.米糠穩(wěn)定化技術(shù)研究進(jìn)展[J].糧油食品科技，2002，10（4）：24－26.

[7]范國(guó)欣，孫曉薇，番希榮.米糠油中谷維素含量的測(cè)定方法[J].糧油食品科技，2010，18（1）：20－21..

[8]王大為，馬永芹，張傳智，等.擠出處理對(duì)米糠穩(wěn)定性的影響[J].食品科學(xué)，2012，22（3）：133－138.

[9]崔富貴，李安平，謝碧霞，等.不同處理方法對(duì)米糠品質(zhì)穩(wěn)定性的影響[J].食品工業(yè)科技，2012，33（5）：141－144.

[10]郭景峰，孫躍飛，宇曉旻，等.利用膨化技術(shù)對(duì)米糠保鮮處理[J].飼料工業(yè)，2005，26（9）：45－46.

Study on main nutrition of rice bran under the different extrusion conditions

WANG Jin-song，CHEN Qing-chan
（Jingchu University of Technology，jingmen 448000，China）

Extrusion machine has the function of biochemical reactor because of the processing characteristics of instant，high temperature，high pressure and high shearing.The change of the main nutritional components of rice bran on different varieties were tested in the different extrusion conditions.The result showed that rice bran of the Hybrid rice and the high quality rice could be used as food raw material.The content of crude fat，soluble dietary fiber，（γ）oryzanol increased in the rice bran with puffing temperature.When puffing temperature was 190℃，sensory index was better，（γ）oryzanol content was 0.301%，soluble dietary fiber content was 3.22%. The stability of acid value was good in different extrusion conditions and frequency from acid value of the expanded rice bran.The nutritional component of the extruded rice bran was produced beneficial change of more conducive to the body’s absorption and utilization.

rice bran；extrusion；（γ）oryzanol；soluble dietary fiber

TS210.1

A

1002－0306（2012）20－0340－03

2012－05－23

王勁松（1979－），男，碩士研究生，講師，研究方向：營(yíng)養(yǎng)與功能食品。

湖北省科技計(jì)劃重大科技專項(xiàng)（ZDN0006）。