发芽糙米粉理化性质研究

王　　娜，吴娜娜，谭　　斌，*，李兴峰（1.河北科技大学生物科学与工程学院，河北石家庄050018）.国家粮食局科学研究院，北京100037）

发芽糙米粉理化性质研究

王娜1，2，吴娜娜2，谭斌2，*，李兴峰1，*
（1.河北科技大学生物科学与工程学院，河北石家庄050018）2.国家粮食局科学研究院，北京100037）

对发芽粳糙米粉和发芽籼糙米粉基本成分、微观结构、热焓特性及糊化性质（RVA）等进行了研究。结果表明：与糙米粉相比，发芽糙米粉中粗脂肪含量降低，蛋白质含量增加，总淀粉含量降低，粗纤维、灰分等含量变化不明显；随着发芽时间的增长，糙米粉峰值粘度、最低粘度、崩解值、最终粘度和回升值都降低；发芽糙米粉峰值温度、起始温度、终止温度及焓值均比糙米粉低，且籼糙米高于粳糙米。扫描电镜结果显示：发芽后糙米粉颗粒结构变得较疏松，棱角不太明显，发芽籼糙米粉颗粒结构较发芽粳糙米粉颗粒结构更加疏松，淀粉颗粒体积更小。

糙米粉，发芽糙米粉，理化性质

稻谷脱壳即为糙米，糙米营养丰富，较大米含有更多的生物活性成分，但由于其颜色较深，质地坚硬，不易蒸煮，口感较差，仍然难以作为人们日常的主食。糙米的发芽可改善其食用品质进一步提高其营养价值和保健功能［1-2］。刘丽萍、唐淑芬、孟春玲、Ng等［3-5］综述了糙米发芽过程中功能性成分和生理活性成分的变化和作用。韩永斌、杨慧萍、郭晓娜等［6-8］人对糙米淀粉的糊化特性进行了研究，对糙米淀粉凝沉特性、透明度、热焓特性做了详细的介绍。徐杰、Saman、Chung、Morita等［9-12］分析了发芽产品的营养价值，并开发了面条、面包、方便米饭等产品。

本文研究了粳糙米、籼糙米两种糙米粉在发芽前后，营养成分、微观结构、热焓特性及糊化性质（RVA）等理化性质的变化，为发芽糙米粉应用在食品制品中提供基础。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

粳糙米（福华珍珠米） 购于北京盛和兴泰粮油市场；籼糙米（福香米业） 购于湖南省岳阳市；乙醇、醋酸镁、石油醚、硫酸、氢氧化钠均为分析纯，北京瑞泽康生物科技有限公司；Megazyme总淀粉测定试剂盒Sigma公司。

国内主要以浙江大学空间结构研究中心设计的环形桁架式、四面体式和正六棱柱式天线支撑机构，建立了可展开机构过程分析理论，应用广义逆理论对结构稳定性转化问题进行了分析，提出了具有位移约束的空间结构的分析方法[4]。

PL2002-LC型电子分析天平瑞士梅特勒托利多公司；S-300N型电镜日本Hitachi公司；200FC型差示扫描量热仪（DSC） 德国Netzsch公司；SX-4-10型高温马福炉天津市泰斯特仪器有限公司；索氏抽提器瑞典ROSS公司；粗纤维测定仪丹麦福斯特卡托公司；Helios Gamma分光度计英国Thermo Scientific公司；快速定氮仪德国Elementar Analysensysteme GmbH公司；电热恒温鼓风干燥箱上海森信实验仪器有限公司；中草药样品磨天津泰斯特有限公司；Super-3型快速粘度仪（RVA） 澳大利亚Newport科学分析仪器有限公司。

1.2实验方法

四是热带气旋登陆多强度大，影响区域集中。西北太平洋和南海全年共生成31个热带气旋，较常年偏多5.9个，有9个登陆我国，较常年偏多2.1个，其中5个登陆时达台风以上量级，登陆地点集中在福建及其以南沿海。台风登陆之多、风力之强、降雨之大、影响区域之集中为近年罕见。

乡村是我国政治经济与社会管理中最为基础的内容，由于当前乡村系统环境越来越复杂，乡村规划之中也出现了越来越多的问题。乡村规划的过程中一方面要更加重视物质环境的技术问题，另一方面也应关注乡村发展的综合性问题，促进乡村的可持续发展。

1.2.2化学组分测量水分含量的测定：采用AACC 44-19，135℃烘箱干燥法（AACC，2000）；蛋白质含量的测定：采用GB/T 24318-2009，杜马斯燃烧法；灰分含量的测定：采用AACC 08-02，醋酸镁快速测定灰分含量（AACC，2000）；总淀粉含量的测定：采用Megazyme总淀粉测定试剂盒（K-TSTA 04/2009）；粗脂肪的测定：根据ISO 11085：2008提取谷物和谷物制品中的粗脂肪；粗纤维的测定：采用AACC Method 32-10面粉、饲料及饲料填充物的粗纤维含量的测定。

1.2.3糙米粉结构的测定将糙米粉碎，双面胶固定在样品台上，用棉签蘸取少量糙米粉均匀地洒在双面胶上，然后喷溅金粉后，通过S-300N型扫描电镜选取有代表性的糙米粉颗粒进行形貌观察，拍照。

1.2.4糙米粉RVA测定参照GB/T 24853-2010的方法，称取（25±0.1）g水，加入（3.00±0.01）g糙米粉及发芽糙米粉，用搅拌器将样品搅拌均匀，然后放入快速粘度仪中进行测定。采用升温/降温循环，其糊化程序如下：50℃开始升温，3.75 min内加热至95℃，并保温2.5 min，3.85 min内冷却至50℃，并保温1.4 min，另外，旋转桨在起始10 s内旋转速度为960 r/min，以后保持160 r/min至结束。主要参数为峰值粘度、最低黏度、衰减值、最终粘度、回升值、起始糊化温度［16］。

1.2.5糙米粉DSC测定参照田晓红的方法进行差示扫描量热（DSC）测定，用十万分之一天平准确称取8.00 mg糙米粉（或发芽糙米粉）样品放在铝制坩埚中，加入20 μL去离子水，加盖后用配套的底座密封。室温平衡2 h，然后放置在4℃冰箱中静置20 h，取出后在室温平衡1 h后进行测量，以10℃/min的加热速率使铝制坩埚温度从25℃升高至100℃，以密封空白铝制坩埚作为对照得到淀粉的热特性曲线［17］。

(1)随着《国家地下水监测工程》的完成，尤其国家《水污染防治行动计划》和《江西省水污染防治工作方案》(2016年)实施以来，江西省地下水监测工作进入一个全面建设的新时期。江西省地下水监测站点数由2016年143个增至2018年423个，点密度由0.08个/100 km2增至0.25个/100 km2，其中国家级监测站点267个，省级监测点156个，监测能力有较大提高。 其中《国家地下水监测工程》完成江西省地下水监测信息服务系统平台建设，标志着江西省地下水监测进入自动化监测时代。同时项目的实施帮助锻炼一批专业地下水监测建设与运营维护技术队伍，保障今后地下水监测队伍稳定。

1.3数据处理

表3为糙米粉及发芽糙米粉的热焓特性。由表3中可以看出发芽糙米粉较未发芽糙米粉峰值温度、起始温度和终止温度均降低，焓值也在降低。而籼糙米较粳糙米峰值温度、起始温度和终止温度均较高。Jaisut等［24］认为这可能是由于糙米在发芽前浸泡，表面可能形成微小裂缝，糊化时水分较容易进入籽粒内部，破坏了淀粉分子间的缔合状态，分散在水中成为亲水性的胶体溶液，产生了较低的糊化温度。还有可能是在发芽过程中，糙米粉比发芽糙米粉脂肪含量高，脂类可以在淀粉颗粒表面形成薄膜，从而限制了颗粒膨胀；另一方面，由于直链淀粉具有较强的结合能力，在淀粉糊化过程中，可能形成直链淀粉-脂类复合物，需要在较高温度下才能融化这个复合物。而大坪研一［25］认为粳糙米较籼糙米粉糊化温度低，可能是由于籼糙米的直链淀粉含量较粳糙米高，直链淀粉分子间结合力较强，因此，直链淀粉含量高的淀粉比直链淀粉含量低的淀粉糊化困难，产生较高的糊化温度。

图2为不同糙米粉的快速粘度仪（RVA）测定结果。由图2可以看出粳糙米和籼糙米的RVA值包括峰值粘度、最低粘度、崩解值、最终粘度和回升值都随着发芽时间的增长而降低，此外，由图2分析可知，粳糙米的峰值粘度、最低粘度、崩解值、最终粘度和回升值都比籼糙米的高，可能是由于粳糙米淀粉含量高，淀粉分子运动剧烈，造成其粘度及崩解值均较高。另一方面，可能是由于糙米经过了发芽处理，激活的蛋白酶打断了部分二硫键和肽键，使得许多淀粉颗粒游离出来。在RVA的快速剪切作用力下，发芽糙米米粉变得更加容易崩解，峰值粘度就远小于糙米粉［22］。崩解值反应淀粉颗粒的热稳定性，崩解值大说明淀粉颗粒易于分解，说明经过发芽后，提高了淀粉颗粒的热稳定性；Lii等［23］认为崩解值和最终粘度与直链淀粉的含量有关；回升值反映淀粉的成胶能力或者回生能力，回升值高说明淀粉成胶能力强，发芽糙米粉的回升值明显降低，说明成胶能力降低。

主要分布在宝清县北部，七星河与挠力河漫滩区，地下水类型为孔隙潜水，含水层厚度一般在40～60 m，个别地段可达68.65 m，地下水水位埋深2.85～6.98 m，水位年变化幅度0.52～2.15 m。富水性强，单井涌水量为3 184.64～4 273.89 m3/d， 设计 降 深2.33～3.44m时推算单井涌水量1 865.38～2 143.34 m3/d。渗透系数为 35.37～61.52 m/d。

2　结果与分析

2.1糙米的基本组分

不同发芽时间的粳糙米和籼糙米的基本组分含量分别见表1和表2。由表1可以看出，与未发芽粳糙米相比，发芽后粳糙米粗脂肪含量逐渐降低，从2.96%降至2.57%，蛋白质含量从8.28%增加至8.65%，总淀粉含量从84.11%逐渐降低至77.87%，粗纤维含量、灰分含量变化不明显。由表2可以看出，与未发芽籼糙米相比，籼糙米发芽后粗脂肪含量由3.13%降低至2.58%，总蛋白含量由9.61%增加至10.06%，淀粉含量由83.10%降低至78.69%，粗纤维含量、灰分含量变化不明显，变化趋势与粳糙米相同，此变化趋势与陈志刚、郑逸梅［18-19］的研究结果一致。由表1和表2中数据对比可以看出，粳糙米中粗纤维含量、粗脂肪含量、蛋白质含量均低于籼糙米，总淀粉含量高于籼糙米。Mohan等［20］认为，淀粉含量降低，由α-淀粉酶、β-淀粉酶、脱支酶和α-葡萄糖苷酶等的降解作用造成，所得寡糖，如还原糖，部分被用于种子发芽所需能量。脂肪含量减少是由于随着发芽时间的增长，糙米内脂肪酶被激活，导致糙米脂肪发生降解，脂肪在酶的作用下逐步分解为小分子，引起脂肪含量的下降，而粗蛋白含量升高可能是来自于酶降解的谷蛋白和新合成的可溶性蛋白。此外，由表1中数据显示，虽然粗脂肪和淀粉含量整体呈降低趋势，而在发芽36 h的时候，其下降趋势均较明显，蛋白质含量增加趋势明显，其可能是由于此粳糙米在发芽36 h，酶活性较大，导致基本成分变化率较大。而相似的，由表2数据可以看出，发芽24 h籼糙米粗纤维和粗脂肪下降至最低，且粗纤维、粗脂肪含量变化率最大，因此籼糙米可能在发芽24 h，酶活性最大。

1.2.1糙米发芽工艺糙米→筛选→清洗→浸泡→发芽（芽长1～2 mm）→清洗→干燥。

表1　粳糙米和发芽粳糙米中基本成分含量Table 1　The components of japonica brown rice and germinated japonica brown rice

表2　籼糙米和发芽籼糙米中基本成分含量Table 2　The components of indica brown rice and germinated indica brown rice

图1　糙米及发芽糙米的SEM结构图Fig.1　The SEM structure of brown rice flour and germinated brown rice flour

2.2糙米粉微观结构测定

不同采收期承德产黄芩比较，以年限为主因素，月份为副因素时，黄芩中黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、千层纸素A成分含量在5～7月间最高，2年生与3年生黄芩从成分变化相近，且3年生黄芩成分含量并未较2年生出现明显提高[42]。而陕西商洛产黄芩中黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素成分含量于黄芩生长第2年10月下旬达到最高[43]，基于2015版《中华人民共和国药典》载[19]，黄芩与春、秋2季采挖，故应选择黄芩生长第2年进行采收，季节视当地气候条件与黄芩有效成分积累而定。

图1为粳（籼）糙米粉和发芽糙米粉的电镜扫描结构图，由图1可以看出，粳糙米发芽后，蛋白质形成的网络结构向外扩张，整体结构变得松散，棱角较发芽前不明显，淀粉颗粒呈不规则多边形体，体积变小，表面出现的凹坑浅于发芽前的糙米淀粉。杨慧萍等［7］认为这可能是由于糙米发芽后，其本身所含的大量酶类如淀粉酶、蛋白酶、植酸酶等被激活和释放，糙米中的淀粉和蛋白质等发生酶解，其结构从结合态转化为游离态，使整体结构变得更加疏松。徐杰等［9］认为谷物种子在萌发过程中始终伴随着淀粉酶的水解。在一般情况下，酶能渗透到淀粉颗粒内部并向外水解，在淀粉颗粒的表面形成了针孔。而且，直链淀粉分布并不均匀，在颗粒表面含量多于内部［21］。于是可以推断，淀粉酶首先接触淀粉颗粒表面并进行侵蚀作用，从而降解了更多的直链淀粉，使得淀粉颗粒体积减小。由粳糙米和籼糙米发芽后结构图可以看出，籼糙米发芽后的结构较粳糙米结构更加疏松，淀粉颗粒体积更加小，这种改变更有利于制作面包，蛋糕等要求蓬松，有弹性的食品。

图2　糙米粉和发芽糙米粉的RVA特性Fig.2　The RVA feature of brown rice flour and germinated brown rice flour

2.3糙米粉糊化特性

推动依法处理国际经济、政治和社会事务，保障对外开放和和平发展。40年来，我国不断建立健全涉外法律法规体系，运用法治方式维护我国主权、安全、发展利益。改革开放初期，为吸引外资，我国先后制定了中外合资经营企业法、中外合作经营企业法、外资企业法等一系列涉外法律法规。2001年加入世界贸易组织后，为构建符合多边贸易规则的法律体系，大规模开展法律法规清理修订工作。同时，我国积极参与国际规则制定、全球治理体系改革和建设，增强在国际法律事务中的话语权和影响力。通过建立和完善法治，40年来，我国成为世界多极化和经济全球化的重要力量，为推动建设开放型世界经济和构建人类命运共同体作出了重大贡献。

将糙米筛选除杂后，浸泡在温度为38℃的水中，浸泡10 h，用pH5.6的磷酸盐缓冲溶液清洗，然后培养，用pH5.6的磷酸盐缓冲溶液作为培养液，培养温度38℃，湿度为85%，每隔8 h加入培养液（500 mL/800 g）。每12 h取样一次，取出后，用蒸馏水淋洗干净后，放入45℃烘箱中10 h，确保水分含量低于14%［13-15］。

图3　粳糙米粉和发芽粳糙米粉的热焓特性图Fig.3　Enthalpy feature chart of japonica rice flour and germinated japonica brown rice flour

2.4糙米粉的热焓性质

采用Excel和SPSS 17.0进行数据分析。

红发天才是谁？他有一个很长很长的名字：安东尼奥·卢奇奥·维瓦尔第（你只要记住最后四个字就够了）。维瓦尔第是一位意大利音乐家，你对他的名字感到陌生很正常，但他的作品《四季》你很可能曾浑然不觉地听到过。这首小提琴协奏曲经常出现在电影配乐中，比如今年口碑爆棚的国产影片《我不是药神》就选用了《四季》做背景音乐。

图4　籼糙米粉和发芽籼糙米粉的热焓特性图Fig.4　Enthalpy feature chart of indica rice flour and germinated indica brown rice flour

表3　糙米粉和发芽糙米粉的热焓特性Table 3　Enthalpy characteristics of brown rice flour and germinated brown rice flour

3　结论与讨论

3.1与未发芽糙米粉相比，发芽后糙米粉粗脂肪含量降低，蛋白质含量增加，总淀粉含量逐渐降低，粗纤维和灰分含量变化不明显；此外，与籼糙米相比，粳糙米中粗纤维含量、粗脂肪含量、蛋白质含量较低，总淀粉含量较高。

3.2糙米发芽后，蛋白质形成的网络结构向外扩张，变得清晰，整体结构变得疏松，棱角较发芽前不明显，颗粒表面出现的凹坑浅于发芽前糙米粉。籼糙米发芽后的结构较粳糙米结构更加疏松，淀粉颗粒体积更加小，这种改变更有利于制作面包，蛋糕等要求蓬松，有弹性的食品。

3.3糙米粉的峰值粘度、最低粘度、崩解值、最终粘度和回升值都随着发芽时间的增长而降低；发芽糙米粉较糙米粉的峰值温度、起始温度和终止温度均降低，焓值也在降低。籼糙米粉的糊化温度普遍高于粳糙米粉的糊化温度，糊化困难，更有利于烘焙产品的开发，防止过早在加热过程中老化。

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Study on physicochemical properties of germinated brown rice flour

WANG Na1，2，WU Na-na2，TAN Bin2，*，LI Xing-feng1，*
（1.College of Biological Science and Engineering，Hebei University of Science and Technology，Shijiazhuang 050018，China；2.Academy of State Administration of Grain，Beijing 100037，China）

The components，microstructure，enthalpy characteristics and pasting properties of the germinated indica rice and germinated japonica rice were investigated.Results showed that higher amount of protein and less amount of fat and total starch were contained in germinated brown rice flour compared to those in brown rice flour.However，the amount of crude fiber and ash did not change significantly（p＜0.05）.As the germinated time increased，the peak viscosity，trough viscosity，break down，the final viscosity and setback of germinated brown rice flour reduced，the peak temprature，starting temprature，termination temprature and enthalpy reduced and these data of the indica rice were higher than those of japonica rice.Electron microscopy analysis showed that the rice flour grainule structure became looser and the angular of starch was not obvious after germination．After germination，grainule structure of the indica rice was looser than that of japonica rice，and the starch granules were smaller.

brown rice flour；germinated brown rice flour；physicochemical properties

TS201.1

A

1002-0306（2015）18-0099-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.18.011

2015－01－22

王娜（1989-），女，硕士研究生，研究方向：谷物精深加工，E-mail：183520276@qq.com。

谭斌（1972-），男，博士，研究员，研究方向：粮食加工，E-mail：tb@chinagrain.org。李兴峰（1978-），男，博士，教授，研究方向：苯乳酸，E-mail：xfli@hebust.edu.cn。

中央级公益性科研院所基本科研业务费（ZX1303）；国家科技支撑计划项目（2013BAD10B03）。