全脂米糠過氧化物酶擠壓鈍化參數研究

高 洋 肖志剛,2 劉海飛 楊祎晨 梁志家 田娟娟

(東北農業大學食品學院1，哈爾濱 150030)(沈陽師范大學糧食學院2，沈陽 110034)(東方集團糧油食品有限公司3，哈爾濱 150000)

全脂米糠過氧化物酶擠壓鈍化參數研究

高 洋1肖志剛1,2劉海飛1楊祎晨1梁志家3田娟娟3

(東北農業大學食品學院1，哈爾濱 150030)(沈陽師范大學糧食學院2，沈陽 110034)(東方集團糧油食品有限公司3，哈爾濱 150000)

利用擠壓穩定化方法處理全脂米糠，探索擠壓加工參數對滅酶效果的影響規律。以擠壓機機筒溫度、物料含水率、螺桿轉速、模孔直徑為考察因素，過氧化物酶殘余酶活力為評價指標，在單因素試驗基礎上進行響應面研究，試驗結果表明，擠壓工藝的因素排序為機筒溫度>物料含水率>螺桿轉速>模孔直徑，在機筒溫度135 ℃，物料含水率22.5%，螺桿轉速130 r/min，模孔直徑8 mm的擠壓條件下，過氧化物酶殘余酶活達到最小值0.53%，鈍化效果較好，過氧化物酶殘余酶活低于微波法，穩定化程度較高。SEM電鏡結果顯示，擠壓處理使米糠的微觀結構發生復雜變化，更加易于人體的消化吸收。

擠壓 全脂米糠 過氧化物酶 穩定性

米糠是稻谷加工中的主要副產品，含有稻米中64%的重要營養成分，米糠富含蛋白質、脂肪、膳食纖維等營養物和脂多糖、谷維素等生理活性物質[1-2]，已有報道顯示米糠具有降血糖、降血脂、預防癌癥等保健功能[3-4]。我國米糠資源豐富，但由于新鮮米糠剝落后在脂肪水解酶和過氧化物酶等活性酶的作用下極易酸敗，不耐貯存，使得米糠一直作為飼料應用于畜牧領域，資源浪費嚴重[5-7]。穩定后的米糠因其關鍵酶被鈍化，保質期延長，可應用于食品領域及全谷物食品中。

米糠穩定化處理是一個降低酶活力同時營養成分復雜變化的過程，米糠經過穩定化處理，不僅要求關鍵酶活力受到足夠的抑制，還需要盡可能的提升或保留自身的營養成分，常見的米糠穩定化方法有干熱法、酶法、冷藏法、微波法、化學處理法及擠壓膨化法等[8-11]。目前，利用冷藏法及酶法進行穩定化處理，獲得米糠保存一個月即發生酸敗變質，難以實現米糠的進一步開發利用；干熱法、化學處理法穩定化全脂米糠，關鍵酶鈍化效果較差，獲得穩定化米糠保質期最高僅可達3個月，穩定化程度較低。

擠壓膨化是一門新興技術，將該技術應用于穩定化米糠經濟有效[12]，適合工業生產，不僅能夠抑制酶的活性，延長米糠貯藏性能，且營養素損失小，利于人體消化吸收[13-15]。過氧化物酶是最耐熱酶類，可作為熱處理是否充分的指標酶，當米糠中過氧化物酶殘余酶活小于4%時，通常認為過氧化物酶失活，其他酶類也已失活[16]。

本試驗利用擠壓膨化法處理合脂米糠，以期獲得保質期12個月的穩定化全脂米糠。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新鮮米糠(含水率13.12%，蛋白質質量分數15.60%，脂肪質量分數19.80%)：東方糧油集團有限公司；磷酸氫二鈉:天津市光復科技發展有限公司；檸檬酸：天津化學試劑一廠；鄰苯二胺：天津光復精細化工研究所；亞硫酸氫鈉：天津市東麗區天大化學試劑廠；過氧化氫：廣州化學試劑廠。

1.2 試驗設備

螺桿擠壓機：濟南賽信膨化機械有限公司，DS56-Ⅲ型膨化食品機為小直徑雙螺桿擠壓膨化設備。其螺桿直徑為65 mm，螺桿轉速在0～250 r/min內無級可調，機筒溫度在0～200 ℃內連續可調，加工能力為60～120 kg/h。根據擠壓機的技術原理和物料在機腔內的運動特點，將其分為喂料段、熔融段、成型段3個區段。擠壓設備主機各部分結構如圖1所示。

圖1 擠壓機結構簡圖

S-3400N掃描電子顯微鏡：北京中顯恒業儀器儀表有限公司(其放大倍率為×5～×300 000，加速電壓0.3～30 kV，最大樣品尺寸直徑200 mm)。

海爾MZC-2070M微波爐：青島海爾科技有限公司(分為解凍、低火、中火、中高火、高火5個檔位，微波時間0～30 min可調)。

DF110型電子分析天平：中國輕工機械總公司常熟衡器工業公司；HH-4型數顯攪拌水浴鍋：常州賽普實驗儀器廠；HG101-1型電熱鼓風干燥箱：南京實驗儀器廠；722可見光分光光度計：上海青華科技儀器有限公司；PHS-25℃型數字酸度計：上海大普儀器有限公司；DWF-100型電動粉碎機：河北省黃曄市科研儀器廠；低速離心機：安徽中科中佳科學儀器有限公司；磁力攪拌器：江蘇省金壇市醫療儀器廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 技術路線

圖2 技術路線圖

1.3.2 單因素試驗

以雙螺桿擠壓機的機筒溫度、物料含水率、螺桿轉速、模孔直徑為因素，過氧化物酶殘余酶活為指標進行單因素試驗。固定各因素值分別取120 ℃、物料含水率19%、螺桿轉速160 r/min 、模孔直徑8 mm，考查各因素對過氧化物酶殘余酶活影響的單因素變化值分別為：擠壓溫度80、100、120、140、160 ℃，物料含水率13%、16%、19%、22%、25%，螺桿轉速120、140、160、180、200 r/min，模孔直徑12、10、8、6、4 mm，試驗結果取3次試驗的平均值。

1.3.3 響應面試驗

基于單因素研究結果，采用可旋轉中心組合設計方法進行試驗方案的設計，以機筒溫度、物料含水率、螺桿轉速和模孔直徑四個因素為自變量，以擠壓穩定化米糠過氧化物酶殘余酶活(Y)為響應值，設計了四因素五水平共36個點(12個中心點)的響應面試驗。因素水平編碼表見表1，取3次試驗的平均值。

表1 因素水平編碼表

1.3.4 微波處理米糠試驗方法

對同一組米糠原料進行了微波處理并測定處理后米糠過氧化物酶殘余酶活，選取物料厚度1 cm，水分12%[17-19]，依據預試驗輻射效果，確定微波爐5個檔位的輻射時間范圍30～150 s，平行操作3組。

1.3.5 電鏡試驗方法

應用掃描電鏡(SEM)進行觀察。將新鮮米糠及試驗確定的擠壓最優組樣品分別固定在鋁錠上的雙面膠上，并做好標記，然后噴金處理，并將處理后的樣品保存在干燥器中。測試時將樣品置于掃描電鏡中，以15 kV電子束觀察，尋找具有代表性的樣品圖片。

1.4 分析方法

過氧化物酶殘余酶活力測定[20]：準確稱取2.00 g米糠樣品與50 mL pH 6.5的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖溶液混合，于25 ℃恒溫水浴鍋中磁力攪拌30 min，混合液以4 000 r/min離心10 min，量取上清液10 mL用緩沖液稀釋定容至250 mL容量瓶，分別量取2份上述粗酶液25 mL于小燒杯內，其中一份加入0.5 mL1%的鄰苯二胺(溶于95%乙醇中)和0.5 mL0.3%過氧化氫溶液于25 ℃恒溫水浴鍋中反應5 min后，立即加入1 mL飽和亞硫酸氫鈉溶液終止反應，于430 nm處測定吸光度。另一份加入0.5 mL 1%鄰苯二胺和飽和亞硫酸氫鈉，再加入0.5 mL 0.3%過氧化氫溶液后作為空白，見式(1)。

(1)

式中：A為吸光度；md為樣品干基質量/g。

過氧化物酶活力見式(2)。

(2)

2 結果分析

2.1 機筒溫度

由圖3可見，過氧化物酶殘余酶活在1.364%～33.832%范圍內變化，由于大部分酶都具有蛋白質的一些特征，所以溫度的變化趨勢會對殘余酶活力具有較為明顯的影響。當溫度達到140 ℃時，過氧化物酶殘余酶活達到最小值1.363%。理論上來講，酶的滅活效果隨溫度的增加而明顯，但當溫度達到160 ℃時，獲得擠壓樣品顏色很深，產生焦糊味，味道苦澀，影響了食味品質，同時樣品顏色的加深，也使得吸光值測定時數值增大。綜合以上條件選取120～160 ℃作為因素水平的取值范圍。

圖3 機筒溫度對過氧化物酶殘余酶活影響

2.2 物料含水率

過氧化物酶殘余酶活隨物料含水率的變化范圍為1.416%～5.957%，從圖4可以看出，隨著物料含水率的升高，過氧化物酶殘余酶活呈現先下降后升高的變化趨勢，物料含水率在22%時殘余酶活達到最小值1.416%。這是由于物料含水率的變化對物料在擠壓機內受熱情況以及物料的流動性能都具有較為明顯的影響，物料含水率低時，擠壓過程中溫度分布不均勻，物料含水率增加其物料的流動性更好，物料在機筒內的滯留時間相應減少[21-22]。綜合以上趨勢因素水平值的取值區間設定為19%～25%。

圖4 物料含水率對過氧化物酶殘余酶活影響

2.3 螺桿轉速

隨著螺桿轉速的變化,過氧化物酶殘余酶活在1.426%～3.335%范圍內變化，由圖5可看出，當螺桿轉速低于140 r/min時，過氧化物酶殘余酶活隨轉速增加而降低，140～160 r/min，殘余酶活明顯增大，而轉速高于160 r/min時，殘余酶活力隨轉速增加呈緩慢上升。這是由于螺桿轉速對擠壓機內物料的剪切力、物料停滯時間都具有影響，螺桿轉速較低時，物料所受剪切力較小，但在擠壓腔中逗留的時間增長，對酶的鈍化效果越好[23]。綜合考慮，選取120～160 r/min作為因素取值區間。

圖5 螺桿轉速對過氧化物酶殘余酶活影響

2.4 模孔直徑

過氧化物酶殘余酶活隨模孔直徑的變化范圍為3.325%～4.028%，從圖6可以看出，模孔直徑較小時殘余酶活變化不明顯，模孔直徑達到12mm時明顯增大，這是由于當擠壓機模孔直徑的較大時，物料在擠壓機中停留的時間稍短一些，出料時物料在模頭處所受的阻力較小，殘余酶活增大，模孔過小容易造成堵機，綜合考慮模孔型號選擇模孔直徑8 mm。

圖6 模孔直徑對過氧化物酶殘余酶活影響

3 響應面試驗數據分析

旋轉中心組合設計試驗結果如表2。

表2 試驗安排及試驗數據

3.1 過氧化物酶殘余酶活回歸方程

通過響應面回歸過程數據分析，建立過氧化物酶殘余酶活Y的二階響應回歸模型，并進而分析各試驗因素X對響應值Y的影響。經分析整理，剔除不顯著項后得到擠壓后米糠中過氧化物酶殘余酶活的回歸方程為：

Y=0.63+0.066X1-0.054X2+0.032X3+0.022X4+0.032X1X2-0.033X1X4+0.033X2X3+0.14X12+0.11X22+0.027X32+0.059X42

(3)

表3 方差分析表

注：X1為機筒溫度/℃；X2為物料含水率/%；X3為螺桿轉速/r/min；X4為模孔直徑；**為差異極顯著(P<0.01)；*為差異顯著(P<0.05)。

3.2 回歸方程方差分析

由表3方差分析可以看出，模型P值小于0.01，模型方程極顯著，失擬P值大于0.05不顯著，并且該模型R2=0.964 4(大于0.800 0)，說明該方程與試驗擬合良好，自變量與響應值之間線性關系顯著，試驗誤差小，模型能較好地反映數據，同時此模型能充分地表明各因素之間的關系。X1、X2、X3、X4、X1X2、X1X4、X2X3、X12、X22、X32、X42項對擠壓后米糠中過氧化物酶殘余酶活有顯著影響。中心化處理回歸方程，通過回歸系數絕對值來分析各個因素的改變對過氧化物酶殘余酶活的影響，回歸方程一次項的大小：X1>X2>X3>X4，即機筒溫度>物料含水率>螺桿轉速>模孔直徑。

3.3 模型各因素間交互作用分析

為了形象地描述各個因素交互作用對響應值的影響，擠壓后過氧化物酶殘余酶活的響應面如圖7～圖9所示。圖7～圖9直觀地反映了所建立模型各因素交互作用對過氧化物酶殘余酶活的影響。從響應面的最低點和等高線可以看出，該范圍內存在極值，既是響應面的最低點，同時也是等高線最小橢圓的中心點。由表3中各交互項的F值可看出，機筒溫度和物料含水率、機筒溫度和模孔直徑、物料含水率和螺桿轉速的交互作用對響應值的影響顯著，相應的在響應面圖中表現為響應曲線面較為陡峭。

由圖7可知，在螺桿轉速140 r/min，模孔直徑8 mm時，機筒溫度和物料含水率的交互作用顯著，同時機筒溫度對過氧化物酶殘余酶活的響應曲面相比物料含水率對過氧化物酶殘余酶活的相應曲面變化更為陡峭，說明機筒溫度比物料含水水率對過氧化物酶殘余酶活的影響強度更大。機筒溫度在125～145 ℃，物料含水率在20.5%～23.5%時，過氧化物酶殘余酶活較低；由于水在擠壓過程中起到導熱介質的作用，物料含水率低時，擠壓過程中溫度分布不均勻，影響滅酶效果，而擠壓水分過高時，物料流動性好，在機筒內停滯時間短，滅活效果較差，當機筒溫度較低時，達不到酶的滅活溫度，滅酶效果也較差，當機筒溫度在125～145 ℃，物料含水率在20.5%～23.5%時，過氧化物酶殘余酶活較低。

注：螺桿轉速140 r/min，模孔直徑 8 mm。圖7 機筒溫度和物料含水率對過氧化物酶殘余酶活影響的響應面圖

注： 物料含水率22%，螺桿轉速140 r/min。圖8 機筒溫度和模孔直徑對過氧化物酶殘余酶活影響的響應面圖

注： 機筒溫度140 ℃，模孔直徑8 mm。圖9 物料含水率和螺桿轉速對過氧化物酶殘余酶活影響的響應面圖

由圖8可知，在物料含水率為22%，螺桿轉速為140 r/min時，機筒溫度和模孔直徑的交互作用顯著，同時機筒溫度對過氧化物酶殘余酶活的響應曲面相比模孔直徑對過氧化物酶殘余酶活的相應曲面變化更為陡峭，說明機筒溫度比模孔直徑對過氧化物酶殘余酶活的影響強度更高。機筒溫度在130～145 ℃，模孔直徑6～10 mm時，過氧化物酶殘余酶活較低；模孔直徑固定，機筒溫度較低時，沒有達到對酶的滅活的溫度，效果較差，隨著溫度的增加到140 ℃時，過氧化物酶的殘余酶活降低程度較大，當溫度繼續升高，過氧化物酶的殘余酶活降低程度不明顯，并且溫度過高會使米糠產品的外觀形態變差，食味品質下降。而模頭大小影響模頭處所受壓力及機筒停留時間，模孔較小能更有效地使酶失活[25-26]。機筒溫度和模孔直徑的交互作用時，機筒溫度在130～145 ℃，模孔直徑6～10 mm時，過氧化物酶殘余酶活較低，米糠擠壓后，物料形態和成分變化不大，符合要求。

由圖9可知，在機筒溫度為140 ℃，模孔直徑8 mm時，物料含水率和螺桿轉速的交互作用顯著，同時物料含水率對過氧化物酶殘余酶活的響應曲面相比螺桿轉速對過氧化物酶殘余酶活的相應曲面變化更為陡峭，說明物料含水率比螺桿轉速對過氧化物酶殘余酶活的影響強度更大。物料含水率在21%～23%，螺桿轉速在130～150 r/min時，過氧化物酶殘余酶活較低；當物料含水率固定時，螺桿轉速過高，蒸煮時間短，導致過氧化物酶殘余酶活升高。而螺桿轉速過低，模頭處壓力及剪切力不足，滅酶效果較差。但是，螺桿轉速過快時，物料在擠壓機內部停留時間太短，物料受力不均勻，滅酶效果差，影響其貯藏特性。水分過低，物料受熱不均勻，對酶的鈍化效果不好。當物料含水率在21%～23%，螺桿轉速在130～150 r/min時過氧化物酶殘余酶活較低。

3.4 擠壓機參數確定

過氧化物酶殘余酶活小于1%，能夠有效延緩米糠酸敗，延長貯藏期，選用頻數分析法進行統計選優[24]，結果如表4所示。

表4 過氧化物酶殘余酶活小于1%的頻數分析

由表4可知，使用統計頻數分析方法優化出過氧化物酶殘余酶活<1.0%的各參數范圍：機筒溫度X1為134.8～137.8 ℃；物料含水率X2為22.33%～22.86%；螺桿轉速X3為130.7～137.8 r/min；模孔直徑X4為7.18～8.08 mm。

4 數值模型的驗證

在頻數選優獲得的工藝措施范圍內，同時考慮實際可操作性可選范圍，選取5組具有代表性的參數組合進行驗證試驗，見表5。通過計算發現，5組中參數編碼值為(-0.5，0.33，-1，0)的組合，即實際值為135 ℃、22.5%、130 r/min、8 mm組合酶鈍化效果指標最佳。

表5 驗證性試驗結果

表5過氧化物酶殘余酶活測試結果表明，各組米糠回歸方程預測值與實測值相對誤差均小于10%，且殘酶活力均較低。說明回歸方程及頻數選優結果是可靠的，可以通過回歸方程對試驗結果進行預測。

5 對照試驗

5.1 工藝對照

微波試驗所得結果如圖10所示：解凍、低火檔滅酶效果很差，中火、中高火、高火檔效果較好，在實際操作過程中，中火輻射高于60 s，中高火、高火輻射高于30 s時，產生無法接受的糊味，甚至出現物料局部焦黑現象(高火輻射120、150 s產生大量黑煙，故舍棄)，綜合考慮，確定微波最佳工藝為中火90 s ，所得過氧化物酶殘余酶活5.79%，其滅酶效果遠不及擠壓膨化法。此外，與微波加熱法相比，擠壓膨化法還具有能耗低、工藝操作簡便、自動化程度高的特點，而且擠壓機處理量大，生產周期短，更適合工業大規模生產，擠壓膨化法能夠較大限度的保留米糠中的營養物質。擠壓機的高溫、高壓、高剪切力賦予了米糠更加濃郁的色澤和醇厚的香氣，符合人對食物的感官要求[25-27]。

圖10 微波處理對過氧化物酶殘余酶活的影響

5.2 微觀結構的對照

圖11為未擠壓原料米糠掃描電鏡圖，其表面呈現完整的片層結構，當觀察倍數為1 000倍時米糠表面可見大量突起，提高觀察倍數為3 000倍，表面可見明顯的蛋白體、淀粉顆粒和脂肪[28-31]，顆粒間相互包裹與纖維形成結構致密的聚集體，片層結構清晰完好；由圖12可看出，與未擠壓米糠相比，擠壓米糠片狀結構被破壞，突起明顯減少，淀粉和蛋白質等各組分融合在一起，團塊表面多褶皺，經膨化表面疏松多孔。

電鏡分析表明：擠壓對米糠纖維及細胞壁會產生破壞作用，內容物釋放。擠壓是米糠各成分聚集、融合、釋放的過程。米糠在擠壓機高溫、高壓、高剪切環境下除淀粉糊化、降解，蛋白變性和纖維降解外，各成分之間也經歷由原結合狀態的機械分離，再到擠壓強制融合的歷程，米糠從模口擠出瞬間隨水分的蒸發而膨脹，產生疏松的結構。這種疏松結構有利于人體對它的消化、吸收和利用。同時，擠壓加工后米糠的營養價值得到了相對提高。

圖11 未處理米糠SEM圖

圖12 擠壓后米糠SEM圖

6 結論

本研究表明，擠壓工藝參數對過氧化物酶滅活效果影響大小順序依次為機筒溫度、物料含水率、螺桿轉速、模孔直徑。擠壓膨化法穩定化米糠的最佳擠壓工藝參數：機筒溫度135 ℃，物料含水率22.5%，螺桿轉速130 r/min，模孔直徑8 mm。此條件下過氧化物酶殘余酶活0.53%。結果表明擠壓后的米糠過氧化物殘余酶活遠低于4%，達到了預期鈍化效果，米糠的擠壓穩定提高了米糠的貯藏性，是充分利用米糠資源的前提。

[1]Liu C M,Zhang Y J,Liu W,et al.Preparation,physicochemical and texture properties of texturize rice produce by Improved Extrusion Cooking Technology[J].Journal of Cereal Science,2011,54:473-480

[2]Arab F,Alemzadeh L,Maghsoudi V.Determination of antioxidant component and activity of rice bran extract[J].Scientia Iranica,2011,18(6):1402-1406

[3]夏寧,胡磊,王金梅,等.噴射蒸煮處理對米糠蛋白功能特性及體外消化性的影響[J].中國糧油學報,2012,27(5):44-49

[4]Kim D,Gi D H.High hydrostatic pressure treatment combined with enzymes increase the extractability and bioactivity of fermented rice bran[J].Innovative Food Science and Emerging Technologies，2012,16:191-197

[5]Tabaraki R,Nateghi A.Optimization of ultrasonic-assisted extraction of natural antioxidants from rice bran using response surface methodology[J].Ultrasonics Sonochemistry.2011,18:1279-1286

[6]Lilitchan S,Tangprawat C,Aryusuk K.Partial extraction method for the rapid analysis of total lipids and γ-oryzanol contents in rice bran[J].Food Chemistry,2008,106:752-759

[7]Chotimarkorn C,Benjakul S,Silalai N.Antioxidant components and properties of five long-grained rice bran extracts from commercial available cultivars in Thailand[J].Food Chemistry,2008,111:636-641

[8]Manosroi A,Ruksiriwanich W,Abe M,et al.Biological activities of the rice bran extract and physical characteristics of its entrapment in niosomes by supercritical carbon dioxide fluid[J].The Journal of Supercritical Fluids,2010,54:137-144

[9]Moongngarm A,Daomukda N，Khumpika S.Chemical compositions,phytochemicals,and antioxidant capacity of rice bran,rice bran layer,and rice germ[J].Apcbee Procedia,2012,2:73-79

[10]嚴梅榮.米糠穩定化研究進展[J].糧食儲藏,2005,3(1):43-46

[11]Chaiyakul S,Jangchud K,Jangchud A,et al.Effect of extrusion conditions on physical and chemical properties of high protein glutinous rice-based snack[J].LWT-Food Science and Technology,2009,42:781-787

[12]高揚,張兆國,趙云鵬,等.雙螺桿加壓膨化大豆模頭壓力對粕殘油率的影響[J].2012,27(4):54-58

[13]葉鴻劍,肖志剛,魏旭,等.豆渣粉低溫加酶擠壓技術研究[J].中國糧油學報,2011,26(11):98-105

[14]Thanonkaew A,Wongyai S,David J McClements,et al.Effect of stabilization of rice bran by domestic heating on mechanical extraction yield,quality,and antioxidant properties of cold-pressed rice bran oil(Oryza saltiva L)[J].LWT-Food Science and Technology,2012,48:231-236

[15]Huang S H,Cao S W,Ma Z Z.Effect of enrichment with hemicellulose from rice bran on chemical and functional properties of bread[J].Food Chemistry,2009,115:839-842

[16]朱文華,姚惠源.米糠擠壓過程的可視化研究[J].無錫輕工大學學報,2002,5(21):443-445

[17]Wataniyakul P,Goto M，Shotipruk A.Microwave pretreatment of defatted rice bran for enhanced recovery of total phenolic compounds extracted by subcritical water[J].Bioresource Technology,2012,124:18-22

[18]姚梅桑,辛志宏,俞美香,等.富硒米糠和普通米糠的微波穩定化技術研究[J].食品科學,2007,28(12):218-222

[19]Amarasinghe B,Kumarasiri M,Gangodavilage N.Effect of method of stabilization on aqueous extraction of rice bran oil[J].Food and Bioproducts Processing,2009,87:108-114

[20]孫明,嚴梅榮,陳菁,等.微波加熱不同水分米糠對其儲藏和功能性質的影響[J].食品科學,2005,26(9):76-79

[21]馮秋娟,肖志剛,鄭廣釗，等.低溫加酶擠壓玉米淀粉糊化度的研究[J].食品工業科技,2011,8(32):287-290

[22]Robin F,Schuchmann H P,Palzer F.Dietary fiber in extruded cereals:limitations and opportunities[J].Trends in Food Science & Technology,2012,28:23-32

[23]Norajit K,Gu B G,Ryu G H.Effects of the addition of hemp powder on the physicochemical properties and energy bar qualities of extruded rice[J].Food Chemistry,2011,129:1919-1925

[24]鄭廣釗,肖志剛,孫樹坤,等.擠壓加工參數對重組米崩解值的影響[J].農業機械學報,2012,43(2):121-127

[25]喬展,張業輝,張名位,等.不同處理工藝對米糠穩定化的影響[J].廣東農業科學,2012,15:90-93

[26]Robin F,Théoduloz C,Gianfrancesco A,et al.Starch transformation in bran-enriched extruded wheat flour[J].Carbohydrate Polymers.2011.85:65-74

[27]王莉,陳正行,張瀟艷.微波輔助提取米糠多糖的工藝[J].江蘇大學學報：自然科學版,2007,28(3):193-196

[28]Xiao Z G,Li Y H,Wu X R et al.Utilization of sorghum lignin to improve adhesion strength of soy protein adhesives on wood veneer[J].Industrial Crops and Products.2013.50:501-509

[29]Wang L,Xiao M,Dai S H et al.Interactions between carboxymethyl konjac glucomannan and soy protein isolate in blended films[J].Carbohydrate Polymers.2014.101:136-145

[30]Zhang M,Bai X,Zhang Z S.Extrusion process improves the functionality of soluble dietary fiber in oat bran[J].Journal of Cereal Science,2011,54:98-103

[31]Cai J E,Yang Y,Man J M et al.Structural and functional properties of alkali-treated high-amylose rice starch[J].Food Chemistry,2014,145:245-253.

Extrusion Passivating Parameters of Peroxidase in Full-Fat Rice Bran

Gao Yang1Xiao Zhigang1,2Liu Haifei1Yang Yichen1Liang Zhijia3Tian Juanjuan3
(School of Food, Northeast Agricultural University1, Harbin 150030) (School of Grain, Shenyang Normal University2, Shenyang 110034)(Orient Group Cereals Oils and Foodstuffs Co., Ltd.3, Harbin 150000)

The full fat rice bran is processed by extrude stabilization method, and research the effect of extrusion processing parameters on enzyme inactivation degree. Barrel temperature, moisture content of material, rotation speed of screw and aperture diameter of extruding machine were considered as factors, the residual activity of rice bran peroxidase was employed as evaluation index. Basic on the single factor experiments conduct the response surface methodology, The results indicated that the barrel temperature was the biggest effect factor, and second was material moisture, the third was screw rotation speed, and the die head model was the smallest effect factor, when barrel temperature of extruded was achieved to 135 ℃,moisture content of material was reached 22.5%, rotation speed of screw was attained 130 r/min and the aperture diameter of extruding machine was 8mm. Under the optimal conditions, peroxidase hasgood passivation effect and the residual activity of rice bran peroxidase reaches the lowest 0.53%, and compared with microwave heating on full fat rice bran, the extrude stabilization valve of residual activity of rice bran peroxidase was lower, therefore, the after-treatment full fat rice bran could be more stable. The scanning electron microscopy analyzed that extrusion processing has a complicated effect on the microstructure of rice bran, the extruded full fat rice bran was more easily to digest and was absorbed by the human body.

extrusion, full-fat rice bran, peroxidase, stability

TS210.4

A

1003-0174(2014)06-0079-08

“十二五”農村領域國家科技支撐計劃(2012BAD 34B02)，哈爾濱市學科帶頭人基金(2012RFXXN 107)，黑龍江省教育廳科學技術研究重點項目(12511z006)

2013-06-30

高洋，女，1988年出生，博士，糧食、油脂及植物蛋白工程

肖志剛，男，1972年出生，教授，糧食、油脂及植物蛋白工程