多酶法碎米酶解飲料揮發(fā)性成分分析

董 艷，楊慶麗，張正海，田 媛，姬妍茹

（黑龍江省科學(xué)院大慶分院生物新技術(shù)研究所，黑龍江大慶 163319）

多酶法碎米酶解飲料揮發(fā)性成分分析

董 艷，楊慶麗，張正海，田 媛，姬妍茹

（黑龍江省科學(xué)院大慶分院生物新技術(shù)研究所，黑龍江大慶 163319）

以黑龍江產(chǎn)大米破碎粒為原料，利用多酶法研制出碎米酶解飲料。采用氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）對(duì)碎米酶解飲料進(jìn)行分析得出，14種匹配度≥94%的揮發(fā)性成分，其中2種脂肪酸類(lèi)（約占38.45%）、2種醇類(lèi)（約占0.91%）、2種吡嗪類(lèi)（約占1.26%）、4種烴類(lèi)（約占15.96%）、1種酯類(lèi)（約占0.47%）、1種酸類(lèi)（約占0.45%）、1種喹啉氮氧化物（約占1.32%）和5-甲基-2-糠醛（約占0.58%）。

大米；破碎粒；酶解；氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）

我國(guó)是世界大米主產(chǎn)國(guó)同時(shí)也是最大的消費(fèi)國(guó)，加工稻谷時(shí)會(huì)產(chǎn)生5%～10%的碎米，加工精度越高，米制品分級(jí)整理步驟增多，這一過(guò)程中產(chǎn)生的碎米量增大[1]。碎米是在稻谷加工過(guò)程中產(chǎn)生的、價(jià)格較低的原料。利用多酶法酶解碎米研制出的碎米酶解飲料營(yíng)養(yǎng)成分全面，具有使皮膚光滑細(xì)嫩的美容效果。通過(guò)多酶法將碎米開(kāi)發(fā)利用，研制出有一定美容作用的碎米酶解飲料，市場(chǎng)開(kāi)發(fā)前景廣闊。

1 材料與方法

1.1 材料和設(shè)備

市售碎米；高溫淀粉酶蛋白酶復(fù)合酶制劑（復(fù)合酶400P）；糖化酶的活力2 000 U/g，纖維素酶活力3 000 U/g，日本洛東化成工業(yè)株式會(huì)社提供；花生油符合GB 2716—2005食用油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；水符合GB 57495—2006生活用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；正己烷，99%（色譜純）。

電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海市博學(xué)儀器總廠產(chǎn)品；BS211S型電子天平，北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；6890-5973型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國(guó)Agilent公司產(chǎn)品；磁力恒溫?cái)嚢杵鳎桓咚匐x心機(jī)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 碎米酶解飲料生產(chǎn)工藝

采用了纖維素酶、復(fù)合酶400P和糖化酶，研制出具有獨(dú)特風(fēng)味、高附加值的碎米酶解飲料，通過(guò)試驗(yàn)確定碎米酶解飲料的具體制備工藝[2]。碎米酶解飲料生產(chǎn)工藝中以花生油作為乳化劑和香精，使飲料具有花生的清香，并改善碎米酶解飲料的口感。碎米酶解飲料工藝流程如下：

大米破碎粒→粉碎→調(diào)漿→纖維素酶解→糊化→復(fù)合酶酶解→糖化酶解→滅酶→過(guò)濾→調(diào)配→均質(zhì)→滅菌→灌裝。

1.2.2 碎米酶解飲料的揮發(fā)性成分分析

（1）碎米酶解飲料揮發(fā)性成分萃取。取碎米酶解飲料樣品20 mL放入樣品瓶中，同時(shí)加入100 mL正己烷，于振蕩儀上振蕩10 min，超聲萃取30 min后，以轉(zhuǎn)速5 000 r/min離心5 min，取上清液；再加入25 mL的正己烷，振蕩儀上振蕩10 min，超聲萃取30 min后，以轉(zhuǎn)速5 000 r/min離心5 min，保留上清液，將2次上清液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀真空濃縮至5 mL，最后用液氮吹掃萃取液至1 mL備用。

（2） 分析測(cè)定條件。①氣相條件。色譜柱為DB-5MS型30 m×0.25 mm×0.25 μm毛細(xì)管柱；柱溫采用程序升溫：100℃恒溫5 min，以5℃/min程序升溫到80℃，以10℃/min升溫到150℃，繼續(xù)以15℃/min升溫至250℃，繼續(xù)恒溫20 min；進(jìn)樣口溫度250℃；接口溫度250℃；分流比：自動(dòng)無(wú)分流進(jìn)樣。②質(zhì)譜條件。質(zhì)譜離子源溫度230℃，載氣為高純氦氣，流速1 mL/min，EI 70 eV，質(zhì)譜接口溫度280℃，選擇離子掃描（SIM）范圍29～450 Amu。③數(shù)據(jù)處理。采用Saturn軟件系統(tǒng)完成，檢測(cè)出化合物通過(guò)NIST譜庫(kù)匹配進(jìn)行比對(duì)。

2 結(jié)果與分析

定性、定量分析碎米酶解飲料中揮發(fā)性成分。碎米酶解飲料中揮發(fā)性成分總離子流見(jiàn)圖1。

圖1 碎米酶解飲料中揮發(fā)性成分總離子流

圖1中峰號(hào)顯示的數(shù)字是對(duì)應(yīng)的出峰時(shí)間。通過(guò)對(duì)出峰時(shí)間確定出峰個(gè)數(shù)，確定峰號(hào)采用氣相色譜-質(zhì)譜譜庫(kù)檢索，并與NIST譜庫(kù)匹配進(jìn)行比對(duì)。

碎米酶解飲料的原料是碎米和少量的花生油，但是其揮發(fā)成分主要來(lái)自花生油中的脂肪酸，其次是一些烷烴類(lèi)、醛類(lèi)、醇類(lèi)、酯類(lèi)及雜環(huán)化合物。

碎米酶解飲料主要揮發(fā)性成分見(jiàn)表1。

碎米酶解飲料揮發(fā)性成分通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜譜庫(kù)檢索，最后有14種組分被確定下來(lái)，并且采用峰面積歸一法計(jì)算了這些成分的相對(duì)含量。由表1可知，碎米酶解飲料有14種匹配度≥94%的揮發(fā)性成分，其中2種脂肪酸類(lèi)（約占38.45%）、4種烴類(lèi)（約占15.96%）、2種吡嗪類(lèi)（約占1.26%）、2種醇類(lèi)（約占0.91%）、1種喹啉氮氧化物（約占1.32%）、1種酯類(lèi)（約占0.47%）、1種酸類(lèi)（約占0.45%）、5-甲基-2-糠醛（約占0.58%）。碎米酶解飲料調(diào)配過(guò)程中采用了花生油來(lái)提高飲料的香味，此次揮發(fā)性成分分析采用的溶劑提取法，像棕櫚酸和亞油酸這些脂肪酸應(yīng)是花生油的成分，花生油中的香氣成分也有吡嗪類(lèi)化合物[3]，文獻(xiàn)中米飯的主要揮發(fā)性成分有醛、酮、酸、酯、醇，碎米酶解飲料中烴類(lèi)化合物是檢測(cè)出種類(lèi)較多的揮發(fā)性成分，也有2種醇類(lèi)化合物，但碎米酶解飲料和米飯加工方法與檢測(cè)方法所有不同，檢測(cè)出的成分也并不一樣。通過(guò)檢索確定了一些碎米酶解飲料匹配度≥94%的揮發(fā)性成分，檢測(cè)出的相對(duì)較少，有一些揮發(fā)性成分在此次測(cè)定中沒(méi)有檢測(cè)出，可能是由于碎米酶解飲料揮發(fā)性成分提取時(shí)，采用的是有機(jī)溶劑提取法，一些水溶成分沒(méi)有提取出來(lái)，溶劑提取法用于碎米酶解飲料揮發(fā)成分分析時(shí)損失相對(duì)較大。

表1 碎米酶解飲料主要揮發(fā)性成分

3 結(jié)論

對(duì)碎米酶解飲料進(jìn)行GC-MS分析，結(jié)果得出14種匹配度≥94%的揮發(fā)性成分，其中2種脂肪酸類(lèi)（約占38.45%）、2種醇類(lèi)（約占0.91%）、2種吡嗪類(lèi)（約占1.26%）、4種烴類(lèi)（約占15.96%）、1種酯類(lèi)（約占0.47%）、1種酸類(lèi)（約占0.45%）、1種喹啉氮氧化物（約占1.32%）和5-甲基-2-糠醛（約占0.58%）。利用生物多酶法將大米破碎粒進(jìn)行深加工，開(kāi)發(fā)出食用方便、營(yíng)養(yǎng)健康、具有美容效果的新型營(yíng)養(yǎng)碎米酶解飲料，為碎米的深加工尋找到一條新途徑。

[1]趙永進(jìn).碎米的利用 [J].糧食與食品工業(yè)，2004，11（2）：19-21，24.

[2]劉濤，孫洋，王靜芬，等.大米和糙米乳飲料工藝條件的研究 [J].食品工業(yè)科技，2008（10）：164-166.

[3]李淑榮，王麗，張春紅，等.烘烤花生中關(guān)鍵香味化合物的研究 [J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，22（5）：12-15.◇

Analysis of Volatile Substances in Combined-enzyme Method Broken Rice Beverage

DONG Yan，YANG Qingli，ZHANG Zhenghai，TIAN Yuan，JI Yanru
（New Biotechnology Research Institute，Daqing Branch of Heilongjiang Academy of Sciences，Daqing，Heilongjiang 163319，China）

A type of broken rice beverage with the combined-enzyme method and the Heilongjiang broken rice as materials is developed in the study.Results show that 14 kinds of volatile components in the broken rice beverage are confirmed by Gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS） .Including 2 types of fatty acids（about 38.45%），2 types of alcohols（about 0.91%），2 types ofpyrazines（about 1.26%），4 type ofhydrocarbons（about 15.96%）1 kind oflipid（about 0.47%），1 type of acid（about 0.45%），1 kind of quinoline N-oxide（about 1.32%）and 5-HMF（about 0.58%）.

rice；broken rice；hydrolysis；gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）

TS213

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.01.055

1671-9646（2017）01b-0059-02

2016-12-02

董 艷（1978— ），女，碩士，副研究員，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)。