发芽糙米的制作工艺及化学成分的变化

张 容 梁 彦*

(吉林农业科技学院食品工程学院 吉林 132101）

发芽糙米是由糙米开发而成，糙米含有胚芽，在一定环境条件下进行培养，促使胚芽萌发，待萌发到一定程度时将其干燥，所得到的由幼芽和带糠层的胚乳组成的制品即称为发芽糙米。我国是世界最大的稻谷生产和消费国，糙米的开发与利用对于改善人民的主食结构，提高人民的健康水平，促进我国稻谷及农业生产的可持续发展具有重大意义。

1 发芽糙米的功效

糙米发芽后的营养价值大大高于糙米的营养价值，与糙米和精白米相比较，除含有丰富的维生素和大量的矿物质元素之外，还含有多种促进人体健康和防治疾病作用的成分，可以减少中性脂肪、改善脑血流通、缓解动脉硬化、降低血压、排毒、镇定神经等，是集营养、保健于一体的功能性食品。发芽糙米的主要功能成分有：（1）发芽糙米中的GABA是值得关注的一种功能性成分，它具有改善肝功能，活化脑血流，防止肥胖，增强脑细胞代谢，降低血压，预防慢性酒精中毒，促进乙醇代谢，治疗失眠、预防更年期障碍和老年期精神障碍等功能。发芽糙米中GABA含量是白米的5倍，较糙米高出3倍多；（2）发芽糙米中另一种功能性成分是IP6，它在发芽糙米中的含量是白米的4倍多。IP6具有很强的抗氧化能力，能阻止多种癌细胞生长和使肿瘤缩小，有效对付乳癌、结肠癌、肝癌、和其他组织的癌症，所以IP6又有天然的癌症杀手之称；（3）发芽糙米中还含有植酸、谷维素、三烯生育酚、阿魏酸等抗脂质氧化物质，可以使皮肤保持白净，抑制黑色素的产生，并能促进皮肤的新陈代谢，防止皮肤氧化、损伤、衰老，预防动脉硬化，预防内脏功能障碍和癌症等；（4）发芽糙米中还含有植物淄醇、二十四醇、二十八醇及丰富的维生素等功能性成分，这些物质都有着不可低估的生物活性作用。

2 发芽糙米制作的关键技术

发芽糙米是稻谷经过砻谷、除杂、筛选、分级、清洗、浸泡、发芽、干燥、检验而成。

2.1 糙米前处理

前处理一般进行脱脂处理（40℃，2h），脱脂处理无论是对原料还是发芽处理后的糙米都有利于提高其GABA含量。脱脂发芽糙米的GABA含量比没有脱脂时提高80mg/100g，提高近1/3。

2.2 浸泡与发芽

浸泡温度、浸泡时间、发芽温度、发芽时间是糙米发芽过程中提升GABA的生成量及其品质的四个关键工艺参数。查阅资料，浸泡和发芽的条件有以下几种研究结果：（1）最佳发芽参数为浸泡温度20℃，浸泡时间12h，发芽温度32℃，发芽时间26h，这样工艺条件下生产的发芽糙米的GABA含量达47.1mg/100g，为发芽前的 2.4 倍。（2）浸泡温度 25～30℃，时间 22～26h，发芽温度 25～30℃，时间为24～26h，产品经测定，其GABA平均含量大于650mg/100g。（3）33℃下浸泡16h，然后移至温度为32℃的发芽装置中培育成发芽糙米，GABA生成量与糙米的品种有关，且GABA的含量随发芽时间的延长而增加，GABA的生成量与糙米中蛋白质氨基酸含量之间存在着较好的相关性。（4）发芽糙米在浓度为5.0mg/ml抗坏血酸溶液中，培养24h后，加入1.0mg/ml谷氨酸钠的条件下水培，有利于GABA的富积。（5）低浓度CaCl2、GA3、CaCl2+GA3的浸泡处理可显著提高糙米的发芽率、淀粉酶活力、还原糖、可溶性蛋白质及游离氨基酸含量，其最佳浓度分别为0.5mmol/L、0.2mmol/L，0.5mmol/LCa2++0.02mg/LGA3。糙米浸渍于定向强化营养液中，常温活化36～48h并于25℃下保湿发芽，制得了一种可定向适用于各类消费人群的功能性营养保健食用米。

2.3 干燥技术

发芽后的糙米中各种酶生理活性很高，含水量大，如处理不当会造成许多营养成分损失使食用品质下降。可采用真空冷冻干燥、微波干燥和普通热风干燥。干燥终点芽体水分一般控制在14.5%～15.5%。

2.4 发芽糙米制品的开发

日本是最早实现发芽糙米商品化的国家，其研究和生产水平处于世界的前沿。发芽糙米在日本除作为主食之外，还被加工成了各种食品，如发明以发芽糙米为原料，制成含酒精17%以上，香味醇厚，氨基酸和酸度较高的清淡爽快型清酒或有独特风味的蒸馏酒；那卡公司利用糙米芽生产出了两种富含营养的酱汁；石井食品公司以发芽糙米为主原料制成了四种药膳粥。此外，日本还开发了以发芽糙米为原料的谷物糕饼、米芽醋、婴儿断奶食品、米芽豆乳饮料等。

发芽糙米以其丰富的营养价值越来越受到广大消费者的青睐，在我国除台湾、香港两地外，目前，国内有关发芽糙米开发应用的报道很少。

3 糙米发芽时化学成分的变化

3.1 碳水化合物的变化

糙米发芽过程中，淀粉在淀粉酶的作用下逐步分解为葡萄糖等小分子糖类，为幼芽和幼根生长提供能量，所以随着淀粉酶活力的升高，淀粉含量逐渐减少，还原糖含量则逐渐增加。葡萄糖是最主要的还原糖，还含有少量的果糖、麦芽糖、麦芽三糖和蔗糖。据资料报道，糙米以水为介质，发芽3d后，可溶性糖增加3倍。

3.2 蛋白质的变化

发芽过程使蛋白质的百分含量略有升高，并且随着发芽时间的延长而稳步增加，但是这样的增加很大程度上是由于干物质的损失。糙米发芽期间水溶性蛋白质含量呈现先升后降的趋势，前6d是增加的，然后逐渐减少。增加的可溶性蛋白来自于酶降解的谷蛋白和新合成的可溶性蛋白。由于酶的降解作用，球蛋白含量下降，醇溶蛋白含量基本维持不变，而非蛋白氮的含量升高。

3.3 氨基酸的变化

糙米发芽使赖氨酸、色氨酸、甘氨酸和撷氨酸的含量增加，丝氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸和脯氨酸的含量下降，天门冬氨酸增加量最大，而谷氨酸下降量最大。发芽使必需氨基酸的含量增加，其中赖氨酸和色氨酸的量明显增加，谷氨酸和脯氨酸为赖氨酸和其它必需氨基酸的合成提供了氮源。大米的限制氨基酸为赖氨酸和苏氨酸，发芽有可能使它们不再成为限制性氨基酸。由于发芽对蛋氨酸含量没有多大影响，所以它可能成为限制氨基酸。此外，糙米发芽使非蛋白氨基酸Y-氨基丁酸（GAGA）的含量增加的，GABA是由谷氨酸经谷氨酸脱羧酶催化转化而来，具有多种生理功能。

3.4 干基物质的变化

糙米发芽过程中，由于呼吸作用的进行及酶活性增强，物质的水解作用增强，糙米中一部分营养物质被消耗，造成干物质损失。随着发芽时间的延长，发芽糙米的干物质损失率逐渐增大，通过控制糙米发芽时间、发芽温度及水分等条件可降低干物质的损失。

3.5 维生素的变化

发芽糙米中含有丰富的维生素，已知的有VBl、VB2、VB6、VA、NE以及烟酸、泛酸等。糙米发芽对维生素B族影响较大，VB2、VB3、VB6的含量都有所增加。叶酸的含量有所下降。

3.6 矿物质的变化

糙米中不仅Ca、Mg的含量较高，而且Zn和Fe等微量元素的含量也较高。在糙米发芽过程中，由于生成了新的组织，矿物质元素会发生转移，同时由于干基的损失，其含量略有增加。此外，糙米在发芽之前，Ca、Mg等矿物质元素大部分与植酸结合在一起，食用时几乎不为人体所吸收。但在发芽过程中，由于植酸酶的作用，这种结合被破坏，矿物质元素呈游离态，从而使这些必需成分在人体内的吸收率显著提高。

发芽糙米的研发，增加了米制品的品种，提高了大米的营养价值和商业价值，并为开发新型大米功能性食品开辟了一条新的途径，其深度开发制品在未来主食和保健食品领域内将具有一定的地位。发芽糙米不仅可以作为人们的主食，而且还可以作为营养补充剂或功能性食品的原料和配料使用，可提取GABA制成胶囊，通过发酵制成酱、醋，或粉碎后制成各种面包、点心类加工食品等，广泛用于米制品、乳制品、冷冻食品、酿酒、饮料、医疗等行业上，市场潜力很大，前景广阔。