不同加工程度对稻米膳食纤维及其特性的影响

彭海亮，李紫云，黄桂军，黄文杰，张 斌，伍先绍，刘 艺，黄 冬

(1.广西壮族自治区粮油质量检验中心,广西 南宁 530031；2.广西中储粮粮油质监中心,广西 南宁 530031；3.广西博研科技有限公司，广西 南宁 530031)

膳食纤维是一种多糖，它不能被人体的小肠吸收但具有健康意义，按照不同的溶解性又分为可溶性膳食纤维(SDF)和不溶性膳食纤维(IDF)[1-2]。膳食纤维具有多种生理功能，不仅能促进肠道蠕动，预防及缓解便秘，提高人体的免疫力，而且在预防人体的肥胖，控制体重方面的功效也是比较明显[3]。膳食纤维(DF)目前是人民日常健康饮食中不可或缺的营养成分，在保持消化系统的健康运行上起着至关重要的作用，它不但可以预防糖尿病、高血压、癌症和心血管等疾病，还可以加快食物中有毒物质和致癌物质的移除，起到了清洁并增强消化系统的功能，保护了脆弱的消化道，使人体中的血糖和胆固醇被控制在比较理想的水平范围[4-6]。膳食纤维如今被称为第七类营养素，与传统的六类营养元素淀粉、蛋白质、维生素、脂肪、矿物质和水并列[7-8]。

稻米是我国主要的粮食之一，它是我们人体补充必需的能量、维生素、蛋白质和多种矿质元素的主要营养来源[9-10],但随着人们生活水平逐渐提高，为了能获得更好口感的米饭，稻米加工精细化程度愈来愈高，但是加工程度的提高也导致了如膳食纤维等营养物质的不断流失，使人们日常体内摄入膳食纤维量过少导致了便秘、肠癌、肠道息肉等发病率不断增高[11-12]。目前，研究稻米加工程度对膳食纤维及其理化特性影响的报道较少，本研究通过对稻米进行不同程度的加工，对其膳食纤维理化特性及组成成分进行比较，分析4种不同程度的加工精度对膳食纤维的影响，为稻米的合理加工、开发及食用提供一定的科学依据。

1 材料与方法

1.1 试剂

无水乙醇、95%乙醇、冰乙酸、氢氧化钠(分析纯)，西陇化工有限公司；热稳定α-淀粉酶溶液(10 000±1 000 U/ml)、蛋白酶溶液(300～400 U/ml)、淀粉葡糖苷酶溶液(3 200～3 300 U/ml)，卡尔森实验室；2-(N-吗啉代)磺酸基乙烷、三羟(羟甲基)氨基甲烷、盐酸(分析纯)，国药集团试剂有限公司。

1.2 仪器设备

TM05c试验用碾米机，佐竹机械有限公司；LM3100锤式旋风磨，瑞典波通仪器公司；JMJT12大米加工精度测定仪，北京东孚久恒；FT DT2000控温水浴酶解槽、膳食纤维滤袋、凝析过滤台，格哈特；BS224S万分之一电子天平，德国赛多利斯公司；PHSJ-6L酸度计，上海仪电科学仪器；XIR离心机，美国赛默飞；KLS07/11/M马弗炉，德国Thermconcept；OMS100恒温干燥箱，美国赛默飞；Kjeltec8400全自动凯氏定氮仪，丹麦福斯。

1.3 样品的制备

将稻谷除杂后按GB/T 5491—1985《粮食、油料检验 扦样、分样法》分样,取4份样，每份100 g,用砻谷机及试验用碾米机加工成糙米、留皮80%、留皮50%及精度为一级的大米(精米)，分别用旋风磨粉碎过40目筛制成粉作为检验用试样,备用。

1.4 成分分析方法

水分测定参照 GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》；蛋白质含量测定参照 GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》；脂肪含量测定参照 GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》；维生素B1含量的测定参照GB 5009.84—2016 《食品安全国家标准 食品中维生素B1的测定》；维生素B2含量的测定参照GB 5009.85—2016 《食品安全国家标准 食品中维生素B2的测定》；维生素B3含量的测定参照GB 5009.89—2016 《食品安全国家标准 食品中烟酸和烟酰胺的测定》；维生素E含量的测定参照GB 5009.82—2016 《食品安全国家标准 食品中维生素A、D、E的测定》；灰分测定参照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》；总膳食纤维、可溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维测定参照 GB5009.88—2014《食品安全国家标准 食品中膳食纤维的测定》。

1.5 理化特性实验

1.5.1持水力的测定

准确称取1.5 g样品于50 ml离心管中，加入25 ml蒸馏水，室温搅拌30 min，以3 000 r/min离心15 min，弃去上清液并用滤纸吸干离心管壁残留水分，称重。

1.5.2膨胀力的测定

准确称取样品 0.8 g，置于 10 ml 量筒中，用移液管准确移取 5 ml 蒸馏水加入其中。振荡均匀后于室温放置 24 h，读取液体中样品的体积。

1.5.3持油力的测定

称取 1.2 g 样品于 50 ml 离心管中，加入橄榄油10 ml，室温静置 1 h，以 1 500 r/min 离心10 min，弃掉上层的油和残渣，用滤纸吸干游离的油，称重。

1.6 不同组分膳食纤维的测定

1.6.1不溶性膳食纤维的测定

称取样品约1 g置于酶解管中,加入0.05 mol/L MES-TRIS缓冲液(pH8.2)40 ml，样品置于 99.5℃恒温循环水浴中,加入 100 μl耐高温 α-淀粉酶，保持搅拌酶解45 min;加入 100 μl蛋白酶，60℃中保持搅拌酶解 30 min；调节样液 pH4.5，加入 100 μl葡萄糖苷酶，保持搅拌 30 min。取出酶解管试架，滤袋固定在过滤漏斗上置于凝析管上，把酶解液倒入漏斗中，并用 5 ml 70℃热水冲洗 3 遍，收集含残渣滤袋,滤液保留在凝析管中用于 SDF 测量,滤袋在 105℃烘干 4 h，在干燥器中冷却后称重，测定沉淀物的重量，扣除灰分、蛋白质和空白得IDF含量。

1.6.2可溶性膳食纤维的测定

在凝析管出口处安装好预烘干并称重的滤袋，加入60℃ 的95%乙醇 240 ml，静置1 h，慢慢打开凝析管的阀门，待液体全部过滤完，分别用15 ml 78%乙醇、95%乙醇和无水乙醇冲洗凝析管和沉淀物 2 次，沉淀物滤袋取下，在 105℃烘干 4 h，在干燥器中冷却后称重，测定沉淀物的重量，扣除灰分、蛋白质和空白得SDF含量。

1.6.3总膳食纤维的测定

不溶性膳食纤维含量加可溶性膳食纤维含量得到总膳食纤维含量。

2 结果与分析

2.1 不同加工程度对稻米营养成分及维生素的影响

不同加工精度的稻米基本营养成分及维生素含量见表 1、表2。

表1 不同加工程度对稻米营养成分的影响

表2 不同加工程度对稻米维生素含量的影响 mg/100 g

由表1可知，4种加工程度处理后，稻米能量和碳水化合物无明显变化，随着加工程度的加深，蛋白质及脂肪含量呈下降趋势，加工程度到精米时已经检测不出脂肪含量。

由表2可知，4种加工程度处理后，维生素B1、维生素E在前3种加工程度含量无显著变化，加工到精米后含量直线下降，维生素B2、B3含量总体呈下降趋势，但变化范围不大。

2.2 不同加工精度对稻米膳食纤维组成及含量的影响

不同加工程度对稻米膳食纤维含量的影响见表3。

表3 不同加工程度对稻米膳食纤维含量的影响 mg/100 g

由表3可知，经过不同程度加工的稻米可溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维和总膳食纤维的含量随着加工的精度加深，其含量均不断减少；稻米中的不溶性膳食纤维占其总含量约90%，可溶性膳食纤维占比约10%。

2.3 膳食纤维理化特性分析

2.3.1不同加工程度对持水力的影响

不同加工程度对持水力的影响见图1。

图1 不同加工程度对持水力的影响

由图1中可以看出，糙米持水力为1.62 g/g，是4种加工程度中最高，加工程度至留皮80%的稻米次之，而加工至留皮50%和精米的持水力相对比较低，且两者的值基本没多大差异。

2.3.2不同加工程度对膨胀力的影响

不同加工程度对膨胀力的影响见图2。

图2 不同加工程度对膨胀力的影响

由图2中可以看出，4种加工程度的稻米的膨胀力都相对较小，范围在0.32～0.44 ml/g，且它们的值之间差异性不是很大；这可能是因为4种加工程度的稻米中可溶性膳食纤维含量并不高，吸水膨胀力不太明显，导致膨胀力数值偏低。

2.3.3不同加工程度对持油力的影响

不同加工程度对持油力的影响见图3。

图3 不同加工程度对持油力的影响

由图3中可以看出，糙米持油力为1.12 g/g，是4种加工程度中最高，加工程度至留皮80%的稻米次之，而加工至留皮50%和精米的持油力最低，两者的值相差不大，均是0.81 g/g左右。

3 结论

本研究分别对4种不同加工程度的稻米进行相关检测，结果表明，稻米的营养成分和几种主要维生素分布比较均匀，脂肪和维生素E主要分布于糙米皮层；稻米中膳食纤维也主要分布于糙米皮层，随着加工程度的加深其含量不断减少，精米中的含量约为糙米中的1/5，其中约90%是不溶性膳食纤维；4种不同加工程度的稻米持水力、膨胀力、持油力总体数值都不是很高，且随着加工程度的加深不断减小。