糙米酵素最佳工艺条件研究

金明晓

摘要：对糙米发芽条件进行了研究。确定糙米发芽工艺参数为浸泡温度30℃，浸泡时间24h、发芽温度32℃、发芽时间24h。以发芽糙米为主要原料，添加蜂蜜、玉米粉、盐及发酵剂进行发酵制得糙米酵素，采用正交试验的方法确定最佳发酵条件的是：水150%，蜂蜜8%，玉米粉1.0%，盐1.0%，发酵剂用量3%（其中保加利亚乳杆菌和酵母菌比例为1∶2）、时间6h和温度35℃，产品酸甜可口、带有浓浓的醇香味、呈乳白色。

关键词：糙米；酵素；工艺；研究

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2013）09-0189-01

糙米是稻谷脱去颖壳后的颖果，糙米粒由皮层、胚乳和胚三大部分组成。发芽糙米是将糙米经发芽至一定的芽长，所得到的一种有幼芽和带糠层的胚乳组成的糙米制品。发芽糙米的实质是糙米中所含有的大量酶被激活和释放，并从结合态转化为游离态的酶解过程。在发芽过程中，各种酶的活性被大大提升，一些化学成分被酶降解，酶所降解的成分又合成新的化学成分。糙米发芽后，米胚中蛋白质在水解酶作用下，一些必需氨基酸含量显著增加，最为重要的是糙米在谷氨酸脱羧酶作用下生成大量的γ-氨基丁酸，γ一氨基丁酸是哺乳动物的脑、骨髓中含有的，具有抑制性的神经传导物质，糙米发芽后富积的γ-氨基丁酸含量约是糙米中的数十倍。

“糙米酵素”是在糙米的主要营养来源——胚芽及糠中，加入蜂蜜后，利用酵母和乳酸菌发酵而成。酵母菌和乳酸菌在吸取糙米营养的同时，会衍生出数十种新的酵素，这就是“糙米酵素”。其营养价值，不仅超越了糙米本身，还能赋予现代饮食生活所缺乏的“生命”。

1材料与方法

1.1实验材料

糙米、玉米粉、食用盐、椴树蜜、高活性干酵母粉、白砂糖、牛奶、保加利亚乳杆菌等。

1.2实验方法

1.2.1糙米浸泡发芽工艺

取适量糙米置于烧杯中用自来水清洗，然后置于恒温水浴锅内浸泡，浸泡温度（25～35℃），浸泡期间严格控制水温和浸泡时间，使糙米充分吸水。浸泡结束以后，用水轻轻冲洗糙米并沥干水分，均匀地摊于器皿内，盖上无菌的纱布，置于培养箱中培养，糙米发芽至0.5～1mm长后终止发芽。将发芽糙米沥干水后放入（55～65℃）干燥箱内，干燥后物料含水量﹤15%。

1.2.2糙米酵素发酵工艺

已干燥发芽糙米，粉碎备用。将干酵母置于28℃液体培养基中，活化30分钟。保加利亚乳杆菌在无菌条件下接入鲜牛乳中活化，温度为40℃、时间6h。根据制作要求，将酵母菌与保加利亚乳杆菌进行混合发酵，比例为2∶1。玉米粉、发芽糙米粉按1∶3的比例先进行干法混合，以干粉体计，添加8%蜂蜜、150%水，3%发酵剂，发酵温度35℃，时间6h。发酵粉干燥温度为55～65℃，终点含水量≤8%。

2结果与分析

2.1糙米发芽的结果与分析

根据实验结果可知，最适宜的浸泡温度与时间分别是30℃，24h，在该发芽条件下，发芽率最高（达到93.2%）。糙米浸泡温度和时间与发芽率有密切的关系，在前16h，浸泡温度高，发芽率高。

2.1.1糙米浸泡温度和时间与吸水率关系

浸泡温度对糙米吸水率有较大的影响，浸泡温度高，糙米吸水快。在25℃，30℃，35℃三个浸泡温度条件下糙米吸水都很快，4h后吸水率就超过20%，12h后吸水率明显变缓慢，在浸泡吸水24h后糙米吸水率趋于稳定。故浸泡温度以25～30℃，浸泡时间以20～24h左右为宜。

2.1.2糙米吸水率与发芽率的关系

在30℃，24h条件下浸泡，在温度30℃条件下发芽24h，其发芽率最高（93.2%）。在30℃，浸泡24h的吸水率达24.7%，发芽率为93.2%，以后稍有下降，至36h时又稍有上升。之后随浸泡时间的延长，发芽率逐渐下降，

2.1.3发芽温度和时间与发芽率的关系

从实验结果可以看出，糙米在一定的条件下浸泡后，发芽温度、发芽时间与糙米发芽率密切相关。在20℃，25℃，30℃温度条件下发芽率较高，且出芽时间集中在发芽过程的16～24h这一时间段。因此试验需控制发芽温度在35℃以下，以25～30℃左右为宜。从发芽时间来看，20h内发芽率增加较快，24h达到高峰，以后趋于平稳。发芽时间延长，使胚芽生长过长，干燥后胚芽容易脱落，因此发芽时间以24h左右为宜。

2.1.4糙米发芽条件的结果

根据发芽率的结果计算出极差R的大小，可以看出对发芽率影响大小的因素顺序依次为发芽时间、发芽温度、浸泡时间、浸泡温度，最适宜的发芽条件为A3B2C3D3，即发芽时间24h，发芽温度32℃，浸泡时间24h，浸泡温度30℃。

2.2糙米酵素发酵工艺的结果与分析

2.2.1发酵剂接种量

（1）接种量的选择。

采用的接种量为1～4%。接种量过多，产酸过多，不仅口感粗糙，甜度不够，还会影响其外观形态。反之，如果接种量过少，产品中乳酸的含量太少，酵素的酸味会显得不够。本实验中根据所用菌株和发酵条件，选用的接种量为2%、3%、4%。

（2）发酵时间的选择。

发酵时间对于发酵过程中风味物质的产生与时间有很大的关系，并且对成品的质构性也有一定的影响。当发酵时间过长，成品的硬度和感官都呈现出下降的趋势。而发酵时间过短，则会导致成品的风味物质产生不足，酸度不够。所以综合考虑，发酵时间选用4h、5h、6h。

（3）发酵温度的选择。

根据杆菌与酵母菌的最适存活温度来定发酵温度，通常在30～38℃之间，不同的菌种发酵的最适温度也不一样。所以选用的温度为30℃、35℃、38℃。

从表1可以看出：四个因素对产品感官品质的影响程度为B>A>D>C，较优的水平组合为A2B2C1D1，即发酵时间为6h，发酵温度为35℃，保加利亚乳杆菌和酵母菌比例为1∶2，接种量为3%是最佳工艺条件。

2.2.2加水量对菌种生长的影响

水分是影响发酵剂生长的重要条件。当水分活度较大时，微生物生长良好，产酸效果明显，当水分活度减少时，微生物生长受到抑制，产酸较少。200%的加水量对菌种产酸影响最大，但水分含量过高会给后期干燥带来困难，所以选定150%为最佳水分条件。

2.2.3添加蜂蜜量对菌种的影响

蜂蜜中可发酵性糖含量可达40%，且矿物质含量丰富，适于微生物生长，酸度随着发酵时间延长增加，在5h后产酸量趋于稳定，加蜂蜜12%效果并不十分明显，选定8%左右为最佳范围。

2.2.4加玉米粉对菌种生长的影响

玉米粉含有丰富的淀粉糖和矿物质元素，是优质的微生物培养基，并可为糙米提供玉米特有的香气。1.2%的添加量对菌种产酸影响最大，其次是1.0%和0.8%。

2.2.5加盐量对菌种生长的影响

1.2%的加盐量对菌种产酸影响最大，其次是0.8%和1.0%。

2.2.6正交试验确定最佳培养基

（1）根据单因素实验确定最佳区域，建立L9（34）正交实验。L9（34）试验因素水平见表2。

采用级差分析法，根据各因素的K，K（-），R值的大小，对试验结果进行分析。从表2可以判断出各因素对菌种产酸影响的主次顺序为：水>蜂蜜>玉米粉>盐。最优组合为A3B2C2D2，即150%的水、8%的蜂蜜、1.0%的玉米粉和1.0%的盐。

3结论

最佳糙米发芽参数为浸泡温度30℃、时间24h、发芽温度32℃、发芽时间24h。采用优化后的糙米发芽率大于90%。

糙米酵素最佳发酵参数工艺：150%的水、8%的蜂蜜、1.0%的玉米粉、1.0%的盐。，发酵剂用量3%（其中酵母菌与保加利亚乳杆菌的比为2∶1）、时间6h、温度35℃。成品酸甜可口，带有浓浓的醇香味，呈乳白色。

参考文献

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