糙米酵素制备方法的比较研究

　　摘要：为进一步比较糙米酵素的制备工艺，选择淀粉酶活力为指标，研究不同发芽条件对发芽糙米淀粉酶活力的影响，比较糙米直接发酵和糙米先发芽再发酵来制备糙米酵素的淀粉酶活力差异。结果表明：糙米的最佳发芽条件为浸泡温度32℃、浸泡时间24h、发芽温度32℃、发芽时间28h；在酵母菌接种量4%，发酵时间6h，发酵温度30℃条件下，糙米先发芽再发酵方法制备的糙米酵素淀粉酶活力为890.5U/g，高于糙米直接发酵的制备工艺。

　　关键词：糙米；发芽条件；酵素；淀粉酶活力

　　中图分类号：TS210.5文献标识码：A文章编号：1674-1161（2014）09-0054-04

　　糙米是指稻谷经砻谷机脱去颖壳后的颖果，它保存了稻米的米糠和胚。因此，糙米是一颗完整的、有生命活力的种子，在适宜的条件下会发芽、生长，其包含的生命活动所需营养素远比精白米丰富[1]。但是，由于其糠皮的存在，造成糙米有一种糠的不愉快气味，并且，糙米糠层中高含量的纤维素及其复合物使糙米适口性、加工性、消化性均很差，从而限制了糙米的广泛食用[2，3]。将糙米制成糙米酵素，可以改善糙米食用品质，增加糙米的营养价值，提高糙米的保健功能。糙米酵素是在糙米中加入蜂蜜，采用酵母菌发酵而成[4]。

　　发芽糙米相比糙米具有更好的应用前景，糙米发芽过程中，所含的大量内源酶被激活和释放，并从结合态转化为游离态，包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等，其中主要是淀粉酶起作用[5]。为此，研究不同发芽条件对发芽糙米淀粉酶活力的影响，并比较用糙米直接发酵和糙米先发芽再发酵来制备糙米酵素的差异，为糙米酵素的制备提供技术和理论支持。

　　1材料与方法

　　1.1试验材料

　　糙米：黑龙江省杜尔伯特蒙古族自治县琳代悦源食品有限公司；活性干酵母：安琪酵母股份有限公司。麦芽：北大荒龙垦麦芽有限公司；蜂蜜、食盐（食用级）：市购；氯化钙、3，5-二硝基水杨酸等均为国产分析纯。

　　1.2仪器与设备

　　DRP-9082电热恒温培养箱：上海森信实验仪器有限公司；DGG-9030G电热鼓风干燥箱：上海森信实验仪器有限公司；820型五谷杂粮磨粉机：广州市旭朗机械设备有限公司；LDZX-50KBS型高压蒸汽灭菌器：上海申安医疗器械厂；HD-1360型超净工作台：哈尔滨市东联电子技术开发有限公司；730型紫外-可见分光光度计：上海光学仪器有限公司；AR2140电子天平：梅特勒-托利多仪器有限公司；TD5A台式多管架离心机：长沙英泰仪器有限公司。

　　1.3试验方法

　　1.3.1糙米发芽工艺条件的优化

　　1）单因素试验。浸泡温度为变量的单因素试验：将糙米浸泡于0.5mmol/L的CaCl2中，在不同温度下（20，24，28，32，36℃）浸泡24h，然后于32℃下催芽24h，比较淀粉酶的活力。

　　浸泡时间为变量的单因素试验：将糙米浸泡于0.5mmol/L的CaCl2中，在32℃下浸泡不同时间（12，16，20，24，28h），然后于32℃下催芽24h，比较淀粉酶的活力。

　　发芽温度为变量的单因素试验：将糙米浸泡于0.5mmol/L的CaCl2中，在32℃下浸泡24h，然后于不同发芽温度下（20，24，28，32，36℃）下催芽24h，比较淀粉酶的活力。

　　发芽时间为变量的单因素试验：将糙米浸泡于0.5mmol/L的CaCl2中，在32℃下浸泡24h，然后于32℃下催芽不同时间（16，20，24，28，32h）比较淀粉酶的活力。

　　2）正交试验。根据上述单因素试验结果，以A浸泡温度、B浸泡时间、C发芽温度、D发芽时间为试验因素，以淀粉酶活力为评价指标，进行L9（34）正交试验，优化糙米发芽的工艺条件。正交试验因素与水平见表1。

　　1.3.2糙米酵素制备的工艺流程

　　（发芽）糙米粉、酵母活化液、蜂蜜等→混合调配→控温发酵→干燥→糙米酵素

　　1.3.3操作要点1）糙米的发芽处理：糙米浸泡在0.5mmol/L的CaCl2中，于20～36℃下浸泡12～28h，沥干水分后置于器皿中，盖上无菌纱布。然后在20～36℃的恒温培养箱中催芽16～32h，糙米发芽至0.5mm左右时终止发芽。每处理重复3次。将发芽糙米在55～60℃左右的干燥箱中干燥，粉碎备用[6]。

　　2）糙米酵素发酵培养基组成：糙米粉100g，蜂蜜8%，大麦芽粉1%，食盐1%。以糙米粉质量为100%计，按150%比例加水配制培养基，并于121℃下灭菌20min，冷却，备用[7]。

　　3）糙米酵素发酵发酵工艺：分别以糙米粉和发芽糙米粉为原料，按照如下条件进行控温发酵：酵母接种量4%，发酵时间6h，发酵温度30℃。

　　1.3.4两种糙米酵素制备方法的比较根据以往的试验研究结果[8]，以淀粉酶活力为指标，分别对糙米粉和发芽糙米粉进行接种发酵，比较两种制备方法对淀粉酶活力的影响。

　　1.3.5淀粉酶活力测定采用比色法[9]。

　　2结果与分析

　　2.1糙米发芽的单因素试验结果

　　2.1.1浸泡温度对发芽糙米淀粉酶活力的影响从表2可以看出，随着糙米浸泡液温度的升高，其淀粉酶活力也逐渐升高，在32℃时达到最大值，随后下降。说明在温度较高条件下有利于糙米的吸水膨胀，随着发芽的进行，其淀粉酶活力达到一个峰值。故选择浸泡温度28～36℃进行后续正交试验。

　　2.1.2浸泡时间对发芽糙米淀粉酶活力的影响从表3可以看出，在12～24h之间，随着浸泡时间的延长，发芽糙米中淀粉酶活力也逐渐增加，24h时达到峰值（710.3U/g），之后呈下降趋势。故选择浸泡时间20～28h进行后续正交试验。

　　2.1.3发芽温度对发芽糙米淀粉酶活力的影响由表4可以看出，在20～32℃范围内，发芽糙米中淀粉酶活力随发芽温度的升高显著上升，32℃时达到最大值，为708.6U/g；随后逐渐下降，这可能因为温度升高影响酶的活性。因此选择28～36℃进行正交试验。