韓 璐,朱力杰,王 勃,楊立娜,劉 賀,何余堂,馬 濤

(渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心,遼寧錦州 121013)

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發(fā)芽糙米食品研究現(xiàn)狀及展望

韓 璐,朱力杰,王 勃,楊立娜,劉 賀,何余堂,馬 濤*

(渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心,遼寧錦州 121013)

發(fā)芽糙米是一種新型的功能性食品,它比精白米的營養(yǎng)價值高,比糙米的適口性好,具有廣闊的發(fā)展前景。本文介紹了發(fā)芽糙米的主要營養(yǎng)功能因子及其生理功能,綜述了我國發(fā)芽糙米食品研究現(xiàn)狀,同時分析了發(fā)芽糙米食品研究與開發(fā)中存在的問題,并展望了未來的發(fā)展前景。

發(fā)芽糙米,營養(yǎng)功能因子,加工產(chǎn)品,問題與展望

“民以食為天,國以糧為本”,谷物是人類最寶貴的生命資源。谷物加工業(yè)是食品工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。而稻谷作為全球第二大谷物,其種植面積占比全谷物總面積的五分之一[1]。糙米是稻谷脫殼后的穎果,由于糠皮的存在,使糙米有一種糠的不愉快氣味,蒸煮性、口感和吸收性較差,故不受大眾所喜愛[2]。但是糙米的營養(yǎng)價值豐富,含有許多精白米在加工過程中損失掉的生理活性物質(zhì),可以有效預(yù)防如肥胖癥、心血管疾病、糖尿病等慢性疾病的發(fā)生。糙米發(fā)芽后,粗纖維外殼被酶解軟化,方便炊煮,部分蛋白質(zhì)分解為氨基酸,淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷?香甜味增加,使食物的感官性能和風(fēng)味得以改善[3]。同時,糙米發(fā)芽過程中的酶被激活,可以產(chǎn)生并增加大量對人體健康有益的活性物質(zhì),如還原糖、肌醇、必需氨基酸等,使得發(fā)芽糙米的營養(yǎng)價值是糙米的3～5倍[4]。

采用生物轉(zhuǎn)化技術(shù)控制糙米發(fā)芽過程,積累對人體有益的功能成分,既能提高糙米的營養(yǎng)價值,又能增進(jìn)消費(fèi)者健康,對高效利用稻米資源、提高稻米產(chǎn)品附加值、增強(qiáng)稻米食品保健功能、促進(jìn)稻米產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)健康中國,均有重要意義。目前日本對發(fā)芽糙米的研究逐漸成熟,其研究和生產(chǎn)水平已處于世界前沿,日本不僅把發(fā)芽糙米作為主食食用,還制作了以發(fā)芽糙米為原料的加工食品,例如發(fā)芽糙米酒、糕餅、米芽醋、發(fā)芽糙米豆乳飲料等[5]。我國發(fā)芽糙米類食品多以速食的發(fā)芽糙米類食品和以發(fā)芽糙米為配料的休閑類食品為主,但產(chǎn)品種類較少,生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小,精深加工技術(shù)水平不高,市場競爭力弱,與國外的差距很大,還有較大的發(fā)展空間[6]。本文在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上對發(fā)芽糙米食品研究開發(fā)現(xiàn)狀、尚需要解決的理論與實(shí)踐問題進(jìn)行了分析,期望能更好地促進(jìn)發(fā)芽糙米食品的發(fā)展。

1 發(fā)芽糙米

1.1 發(fā)芽糙米成分概述

1.1.1 發(fā)芽糙米的營養(yǎng)成分 發(fā)芽糙米是指將糙米放在一定濕度和溫度下培養(yǎng),使之萌發(fā)到一定芽長的由幼芽和帶糠層的胚乳組成的糙米制品。糙米經(jīng)發(fā)芽后,酶被激活,內(nèi)含的化學(xué)成分發(fā)生變化,糙米中原有的谷胱甘肽含量增加,肌醇、植物甾醇、γ-氨基丁酸等生理活性物質(zhì)大量產(chǎn)生[7]。發(fā)芽糙米與精白米相比,不僅含有豐富的維生素B、E和礦質(zhì)元素鎂、鐵、鈣等,還含有多種促進(jìn)人體健康和防治疾病的成分,如γ-氨基丁酸、谷胱甘肽、谷維素和阿魏酸等,故發(fā)芽糙米的營養(yǎng)價值超過糙米,更勝于白米。發(fā)芽后,稻米的吸水性、蒸煮性和口感也大大改善,其食用性接近白米。表1為發(fā)芽糙米與精白米中營養(yǎng)成分的含量對比[8-9]。

表1 發(fā)芽糙米與精白米營養(yǎng)成分對比Table 1 Comparison of the nutritional ingredient of germinated brown rice and milled rice

1.1.2 發(fā)芽糙米的功能成分

1.1.2.1γ-氨基丁酸γ-氨基丁酸(GABA)是一種非蛋白質(zhì)氨基酸,是由谷氨酸經(jīng)谷氨酸脫羧酶催化生成的,是一種重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。GABA參與多種代謝活動,可以鎮(zhèn)靜神經(jīng)、抗焦慮、改善睡眠質(zhì)量、降低血壓;GABA還可以進(jìn)入腦內(nèi)三羧酸循環(huán),促進(jìn)腦細(xì)胞代謝,同時提高葡萄糖代謝時葡萄糖磷酸酯酶的活性,增加乙酰膽堿的生成,擴(kuò)張血管增加血流量,并降低血氨,促進(jìn)大腦的新陳代謝,恢復(fù)腦細(xì)胞功能,以改善頭痛、頭重、疲勞、頭暈眼花、耳鳴、記憶力衰退、意志低落等現(xiàn)象[10]。發(fā)芽糙米中的GABA含量是糙米的2倍,精白米的6～8倍[11]。糙米發(fā)芽之后GABA之所以能夠提高,一是因?yàn)椴诿鬃陨砗泄劝彼?在發(fā)芽過程中,谷氨酸脫羧酶被激活,使谷氨酸脫去羧基從而生成GABA,二是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)被水解生成谷氨酸,谷氨酸脫羧后生成GABA,使糙米的GABA含量增加[12]。

1.1.2.2 肌醇六磷酸酯 肌醇六磷酸酯,又稱植酸,主要存在于植物的種子、根干和莖中,其中以豆科植物的種子、谷物的蕎皮和胚芽中的含量最高。植酸可以與鈣、鐵、鎂、鋅等金屬離子螯合產(chǎn)生不溶性復(fù)合物,使金屬離子的有效性降低;植酸鹽也可與蛋白質(zhì)類形成配合物,使金屬離子更加不被利用,植酸是影響礦物質(zhì)元素吸收的主要抗?fàn)I養(yǎng)成分[13]。糙米在發(fā)芽過程中植酸酶被激活,降解了植酸,降低了抗?fàn)I養(yǎng)性,并且會生成對人體健康有益處的肌醇,提高了糙米的營養(yǎng)價值[14]。

1.1.2.3 谷維素 谷維素是阿魏酸與植物甾醇的結(jié)合酯類,主要存在于米糠油及其油腳中,米糠層中谷維素的含量為0.3%～0.5%,谷維素是一種強(qiáng)力抗氧化物,能降低膽固醇,其中的木酚素還能預(yù)防乳癌與其他激素相關(guān)的癌癥[15]。谷維素主要改善植物神經(jīng)功能失調(diào),改善內(nèi)分泌平衡障礙及精神神經(jīng)失調(diào),因此對神經(jīng)衰弱癥患者具有一定的調(diào)節(jié)作用;同時能穩(wěn)定情緒、減輕焦慮及緊張狀態(tài),并改善睡眠。

1.1.2.4 谷胱甘肽 谷胱甘肽(GSH)是一種含γ-酰胺鍵和巰基的三肽,由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成。GSH廣泛存在于動、植物中,在生物體內(nèi)有著重要的作用。GSH不僅能清除人體自由基,還可以提高人體免疫力,維護(hù)健康,抗衰老,在老人遲緩化的細(xì)胞上所發(fā)揮的功效比年輕人明顯?？梢员Ｗo(hù)血紅蛋白不受過氧化氫、自由基等氧化,從而使它持續(xù)發(fā)揮正常的運(yùn)輸氧的能力;抑制乙醇侵害肝臟所產(chǎn)生的脂肪肝。GSH對于放射線、放射性藥物所引起的白細(xì)胞減少等癥狀,有強(qiáng)有力的保護(hù)作用。GSH能與進(jìn)入人體的有毒化合物、重金屬離子或致癌物質(zhì)等相結(jié)合,并促使其排出體外,起到中和解毒作用[16]。糙米中GSH含量約為3.64 mg/100 g,若以水為介質(zhì),發(fā)芽3 d后,GSH的含量增加至9.48 mg/100 g[17]。

1.2 發(fā)芽糙米的制作工藝

發(fā)芽糙米制備的一般工藝流程為:稻谷→壟谷→篩選→消毒→清洗→浸泡→發(fā)芽→水洗→干燥→成品。

在糙米浸泡過程中,不同的浸泡條件都會影響糙米的發(fā)芽。據(jù)研究表明,3%的乙醇、55.5 mg/L CaCl2、0.02 mg/L赤霉素均可促進(jìn)糙米的發(fā)芽[18]。李思等人采用0.3%濃度的雙氧水浸泡糙米,發(fā)現(xiàn)可以顯著提高萌芽的生長速度[19]。黃迪芳等人將發(fā)芽糙米以水為浸泡液,浸泡溫度38 ℃,浸泡10 h,向pH5.6的磷酸鹽緩沖溶液中加入2 mol/L的維生素B作為培養(yǎng)液,38 ℃培養(yǎng)28 h,得到的發(fā)芽糙米中GABA含量為40.205 mg/100 g,是糙米的5倍多[20]。發(fā)芽后的糙米含水量較大,處理方法不得當(dāng)會造成營養(yǎng)物質(zhì)的流失,所以干燥過程十分關(guān)鍵。金增輝等人對發(fā)芽糙米進(jìn)行50～60 ℃的低溫干燥處理,也可采取真空干燥處理,干燥至水分含量為15%±0.5%[21]。

2 發(fā)芽糙米食品研究開發(fā)現(xiàn)狀

日本從1964年開始就提倡國民每日食用一餐糙米,并致力于稻谷的深加工技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā),在發(fā)芽糙米的利用和新產(chǎn)品開發(fā)方面一直位列世界前茅。在1996年,日本就已經(jīng)研發(fā)出了富含GABA的米胚制品,并且成功上市銷售。這些年日本市場上一直有發(fā)芽糙米類產(chǎn)品問世,例如發(fā)芽糙米方便食品、發(fā)芽糙米酒、發(fā)芽糙米飲料等[22]。國內(nèi)主要在20世紀(jì)90年代末開始研究發(fā)芽糙米,現(xiàn)在還處在起步階段,能工業(yè)化的產(chǎn)品較少,規(guī)模小,精深加工技術(shù)水平低,與國外發(fā)達(dá)國家相比仍然有很大差距。

2.1 發(fā)芽糙米粉

發(fā)芽糙米粉是以發(fā)芽糙米為原料,采用科學(xué)的加工方式對其進(jìn)行處理得到的粉末狀食品。發(fā)芽糙米粉既可以直接沖調(diào)飲用,又可作為面包、蛋糕等焙烤類食品的原材料。目前對發(fā)芽糙米粉處理的主要加工方式是酶解法和擠壓膨化技術(shù)。胡秀娟以富集GABA的發(fā)芽糙米為原料,經(jīng)過木聚糖酶和纖維素酶酶解,再采用輥筒干燥制成發(fā)芽糙米粉,經(jīng)過單因素及響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)得出發(fā)芽糙米粉的最佳工藝參數(shù)是pH5.0條件下,采用0.1%的木聚糖酶和纖維素酶在45 ℃酶解5 h,此時酶解出的葡萄糖的濃度最大,為8.39 mg/mL,熱糊穩(wěn)定性好,不易老化,復(fù)水性良好,口感大幅度提升[23]。但酶法的缺點(diǎn)就是因有酶的參與而使得大規(guī)模生產(chǎn)的成本較高,工藝難度較大。王秋等人采用氣流式超微粉碎技術(shù)對發(fā)芽糙米、玉米、大豆進(jìn)行加工,研制出了一種高蛋白質(zhì)、高膳食纖維、高GABA的復(fù)合粉[24]。韓永斌等人研究發(fā)現(xiàn),將經(jīng)過發(fā)芽后的糙米擠壓膨化制成糙米粉后,因部分蛋白質(zhì)發(fā)生裂解,所以糙米粉呈現(xiàn)多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),糊化度幾乎達(dá)到100%,提高了發(fā)芽糙米的營養(yǎng)價值[25]。但擠壓膨化過程會造成糙米粉的沖調(diào)分散性變差,馬濤等人針對這個現(xiàn)象,向原料中添加了15%麥芽糊精、0.12%蔗糖酯、0.55% 單甘酯,可使Q值達(dá)到最低值2.41%,從而解決了沖調(diào)分散性較差的問題[26]。馬濤等人還開發(fā)出了非膨化糙米粉,采用蒸、煮、焙炒三種加工方式對糙米粉進(jìn)行熟制,蒸、煮時添加0.5%單甘酯、0.5%黃原膠、0.4%羧甲基纖維素鈉、0.3%卡拉膠,焙炒時添加0.55% 單甘酯、0.5%黃原膠、0.2%羧甲基纖維素鈉、0.2%卡拉膠可以明顯降低糙米粉的沉淀率,提高沖調(diào)穩(wěn)定性,提升產(chǎn)品品質(zhì)[27]。

2.2 發(fā)芽糙米焙烤類食品

以發(fā)芽糙米粉為主料,添加一些輔料后,經(jīng)過焙烤可以制成發(fā)芽糙米面包、發(fā)芽糙米蛋糕、發(fā)芽糙米餅干等產(chǎn)品。發(fā)芽糙米粉與其它輔料的結(jié)合,不僅可以提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價值,還可以豐富產(chǎn)品種類。李次力等人將糙米發(fā)芽后制成面包,經(jīng)過簡單的正交實(shí)驗(yàn)對面包配方進(jìn)行研究,分析了糙米粉、食鹽、酵母、水的添加量對面包品質(zhì)的影響,最終制作出了美味的發(fā)芽糙米面包[28]。余樹璽等人將發(fā)芽糙米粉和小麥粉混合,采用直接發(fā)酵法制作面包,以轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶和谷朊粉復(fù)配,增強(qiáng)了面包的持氣性和持水性,延緩了面包的老化速度和干燥速度,感官評分較高,提高了面包品質(zhì)[29]。Naofumi等人則發(fā)現(xiàn)在小麥粉中加入30%的發(fā)芽糙米粉可以使面包的持水性達(dá)到70%,彈性達(dá)到5.85×104N/m2,較大幅度的提升了面包的品質(zhì)[30]。劉顏等人用發(fā)芽糙米粉和苦蕎粉制作出無糖蛋糕,通過正交實(shí)驗(yàn)和感官評定確定了蛋糕的最佳工藝配方,當(dāng)苦蕎粉和發(fā)芽糙米粉的比例為6∶4時,蛋糕的口感最佳,發(fā)芽糙米和苦蕎的結(jié)合,能有效調(diào)節(jié)面筋含量,增加膳食纖維含量,而且苦蕎具有安神、活氣血等功能,適合老年人食用[31]。鄭藝梅等人用富硒富GABA的發(fā)芽糙米為原料制作餅干,應(yīng)用Design Expert軟件對發(fā)芽糙米粉、黃油、白砂糖的添加量進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn),使得最終100 g的餅干中含硒0.38 mg,GABA 23.40 mg[32]。

關(guān)于發(fā)芽糙米面包與蛋糕的研究已經(jīng)有很多,用發(fā)芽糙米制作焙烤類食品可以豐富市場產(chǎn)品種類,給公眾更多的選擇機(jī)會,可以有針對性的開發(fā)出適合不同人群的產(chǎn)品,但是目前大眾未對發(fā)芽糙米的營養(yǎng)價值進(jìn)行深入的認(rèn)知,再加上焙烤類產(chǎn)品的貨架期短、宣傳力度不夠等問題,會大大限制發(fā)芽糙米焙烤類食品在市面上的銷售。

2.3 發(fā)芽糙米飲料

發(fā)芽糙米飲料是以發(fā)芽糙米為主要原料,經(jīng)過打漿、復(fù)配、均質(zhì)、殺菌等一系列加工程序制成的具有良好風(fēng)味及穩(wěn)定性的飲品。制作發(fā)芽糙米飲料的關(guān)鍵是產(chǎn)品的穩(wěn)定性,添加何種物質(zhì),采用何種特殊加工方式可以提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性,是目前學(xué)者們主要研究的問題。李靜芳等人應(yīng)用擠壓重組技術(shù)對發(fā)芽糙米粉和綠茶粉進(jìn)行加工,探討了加工工藝條件對茶中茶多酚、游離氨基酸、還原糖等物質(zhì)含量的影響,最終結(jié)果表明,感官評價最佳狀態(tài)下的糙米綠茶中的茶多酚、咖啡堿、游離氨基酸、還原糖的含量分別為6.91%、1.37%、0.345%、14.92%[33]。劉崑等人以發(fā)芽糙米和牛奶為主要原料,經(jīng)乳酸菌發(fā)酵,用α-淀粉酶酶解,采用正交實(shí)驗(yàn)對穩(wěn)定劑進(jìn)行復(fù)配,最終制成的乳酸菌飲料的感官評分達(dá)到89分,GABA含量可以達(dá)到1.57 mg/100 mL[34]。孫月娥等人將發(fā)芽糙米與黑豆分別打漿后,混合原液,經(jīng)過酶解、糊化、調(diào)配、均質(zhì),殺菌等一系列加工工藝后制成營養(yǎng)豐富的發(fā)芽糙米黑豆復(fù)合飲料,經(jīng)測定,該飲料的可溶性固形物含量為14.98 °Brix,感官總分為95分[35]。孫佳欣等人把發(fā)芽糙米烘烤浸提得到發(fā)芽糙米茶湯,然后與經(jīng)過浸提過濾得到的綠茶茶湯以一定的比例混合,添加其它的配料而制成一種既營養(yǎng)健康又符合大眾口味的復(fù)合米茶飲料,經(jīng)過正交實(shí)驗(yàn)得到的最佳配方可使飲料中的茶多酚含量達(dá)到309.3 mg/kg,GABA含量達(dá)到427 μg/100 mL[36]。陳志杰等人研究了一種新型的靈芝保健飲料,該飲料把發(fā)芽糙米漿作為靈芝深層發(fā)酵培養(yǎng)基的原料,用靈芝發(fā)酵液和果汁對飲料進(jìn)行風(fēng)味調(diào)配,采用混料設(shè)計(jì)方法對飲料各組分的添加量進(jìn)行研究,結(jié)果表明,當(dāng)靈芝發(fā)酵液、蘋果汁、白葡萄汁、橙汁的添加量分別為27%、24.9%、20.2%、27.9%時,飲料口感最佳,添加0.2%黃原膠可以提高飲料穩(wěn)定性,開發(fā)出一種純天然的靈芝果味保健飲料[37]。馬濤等人研制了一種攪拌型糙米發(fā)酵飲品,將膨化糙米粉經(jīng)α-淀粉酶酶解,之后與豆粉混合調(diào)配,然后接入植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌、鼠李糖乳桿菌和干酪乳桿菌混合的復(fù)合菌種培養(yǎng)液進(jìn)行發(fā)酵,得到的攪拌型糙米發(fā)酵飲品營養(yǎng)豐富,含有益生菌,可以改善乳糖不耐癥,減少了糙米中抗?fàn)I養(yǎng)因子植酸的含量,避免大量食用豆類會造成腸胃脹氣不適癥狀[38]。

2.4 發(fā)芽糙米酵素

發(fā)芽糙米酵素是一個混合生物酶體系,它是發(fā)芽糙米經(jīng)乳酸菌和酵母菌發(fā)酵后生成的,在其發(fā)酵過程中會衍生出數(shù)十種新的酵素,提高了發(fā)芽糙米的營養(yǎng)價值從而掀起了糙米酵素研究的熱潮[39]。金明曉等人首先研究了糙米的發(fā)芽條件,確定發(fā)芽最佳條件后以發(fā)芽糙米為原料,添加蜂蜜、玉米粉、酵母菌和保加利亞乳桿菌進(jìn)行發(fā)酵,制成酵素,通過正交實(shí)驗(yàn)確定了最佳發(fā)酵條件為8%蜂蜜、1%玉米粉、3%發(fā)酵劑(酵母菌與保加利亞乳桿菌的比例為2∶1)[40]。侯麗娟等人通過浸泡和厭氧處理來富集糙米中GABA的含量,以蛋白酶活力和GABA含量為測定指標(biāo),用酵母菌發(fā)酵制作糙米酵素,對生產(chǎn)工藝進(jìn)行了研究[41]。李志江等人以GABA和GSH含量為指標(biāo),研究酵母菌發(fā)酵糙米的加工工藝,采用正交實(shí)驗(yàn)研究發(fā)酵時間、溫度、接種量對含量的影響,確定了最大限度提升酵素營養(yǎng)價值的加工工藝,研究結(jié)果表明,當(dāng)酵母接種量為4%、30 ℃發(fā)酵6 h時,酵素中GABA和GSH含量分別達(dá)到0.85 mg/mL和2.97 μg/mL[42]。雖然關(guān)于糙米酵素的研究有很多,但是對其研究的并不深入,且關(guān)于發(fā)芽糙米酵素的研究較少,未來可以進(jìn)一步加深對發(fā)芽糙米酵素及其功能性產(chǎn)品的開發(fā)。

2.5 發(fā)芽糙米酒

發(fā)芽糙米酒是以發(fā)芽糙米為原料,經(jīng)前處理如蒸煮后用酵母菌發(fā)酵制成的即為發(fā)芽糙米酒。呂美以發(fā)芽糙米為原料,利用酒曲進(jìn)行發(fā)酵,以酒中GSH含量為測定指標(biāo),研究發(fā)芽糙米酒釀工藝,最終制成的酒香濃郁、清爽適口的發(fā)芽糙米酒中GSH含量可以達(dá)到1.31 mg/g[43]。肖連東等人采用雙邊發(fā)酵法制作發(fā)芽糙米酒,參照啤酒的糖化工藝和黃酒的發(fā)酵工藝,利用發(fā)芽糙米中自身的酶作為糖化酶糖化,用酵母發(fā)酵,研制出了一種新型的具有高營養(yǎng)價值的低醇度發(fā)芽糙米酒[44]。魏婧也對糙米酒和發(fā)芽糙米酒的加工工藝進(jìn)行了研究,研究結(jié)果表明:加曲量0.1%、28 ℃糖化36 h、酵母量0.06%、28 ℃發(fā)酵72 h時,釀造效果最好,并用GC/MS對糙米酒和發(fā)芽糙米酒中的香氣成分進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)發(fā)芽糙米酒中醇類物質(zhì)、芳香類、酸類和其他化合物均優(yōu)于糙米酒,發(fā)芽后再釀酒會顯著提高糙米酒的品質(zhì)[45]。Park等人在發(fā)芽糙米酒中加入了紅辣椒,制成了具有獨(dú)特風(fēng)味的發(fā)芽糙米酒,具有一定的創(chuàng)新性[46]。目前對于發(fā)芽糙米酒的研究相對較少,發(fā)芽糙米酒比一般的酒具備更多的營養(yǎng)功能因子,適量飲用具有保健功效,因此發(fā)芽糙米酒具有一定的開發(fā)價值。

3 存在問題及發(fā)展前景展望

近年來,由于營養(yǎng)相關(guān)的慢性疾病高發(fā),人們的營養(yǎng)健康意識不斷增強(qiáng),越來越多的消費(fèi)者逐漸開始講究營養(yǎng)平衡與合理膳食,谷物作為我國膳食結(jié)構(gòu)中最重要的食物資源,其科學(xué)合理的消費(fèi)將對國民的健康產(chǎn)生深刻影響,對建設(shè)健康中國意義十分重大。以糙米為代表的全谷物中除了膳食纖維外,還包括抗氧化成分等生理活性物質(zhì),這些生理活性物質(zhì)可以通過單個組分或相互結(jié)合或協(xié)同增效來產(chǎn)生各種保健作用,而糙米在萌發(fā)過程中,發(fā)生復(fù)雜的生理生化變化,米胚中束縛態(tài)的酶被釋放或活化,同時又形成新的酶,貯藏物質(zhì)在酶作用下轉(zhuǎn)變成供胚生長所需的物質(zhì)。在此過程中,中間產(chǎn)物形成,物質(zhì)之間也發(fā)生相互轉(zhuǎn)變,糙米中營養(yǎng)物質(zhì)的含量也隨之增加。

目前我國在開發(fā)糙米食品方面已經(jīng)取得了一定的成績,研發(fā)的發(fā)芽糙米產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目已經(jīng)通過專家鑒定,建成了一條0.5～1 t/d規(guī)模的生產(chǎn)線,國家糧食加工業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2011～2020年)中也明確提出了要深入研究速食糙米、發(fā)芽糙米、蒸煮米、全谷物健康食品的加工與保藏技術(shù),要大力促進(jìn)全谷物健康食品的開發(fā)。由于我國對發(fā)芽糙米的開發(fā)起步晚,尚需在以下幾個方面合力攻關(guān),破解發(fā)芽糙米食品發(fā)展的瓶頸。

第一,雖然發(fā)芽糙米皮層的保留可以使其具有更高的營養(yǎng)價值,但是皮層中的物質(zhì)會影響發(fā)芽糙米食品加工,例如高膳食纖維會阻礙淀粉分子的糊化,同時會影響入口感,加工過程會使脂類物質(zhì)更容易被氧化,影響產(chǎn)品的貯藏穩(wěn)定性和食用安全性。因此,解決發(fā)芽糙米產(chǎn)品的適口性和儲存性,需要開發(fā)出新的加工技術(shù),如在發(fā)芽糙米浸泡過程中可以添加外源酶與發(fā)芽時激活的內(nèi)源酶協(xié)同作用來處理發(fā)芽糙米,例如木聚糖酶和纖維素酶,經(jīng)酶處理后的發(fā)芽糙米皮層會比之前疏松多孔,明顯改善適口性。如可以通過進(jìn)一步碾磨發(fā)芽糙米來提高適口性,但是不同碾白程度產(chǎn)生的碎米較多,所以控制好發(fā)芽糙米的爆芽率是工藝的關(guān)鍵步驟。

第二,谷物糊粉層中含有很多酶類,包括過氧化物酶、多酚氧化酶、淀粉酶等,加工過程中對糊粉層的破壞可能會導(dǎo)致食品形成一些不良風(fēng)味、發(fā)生酶促褐變與淀粉降解等。因此,發(fā)芽糙米食品開發(fā)加工過程中要注意產(chǎn)品口感、風(fēng)味、色澤、質(zhì)構(gòu)等的變化與控制,營養(yǎng)與功能性組分的保留與生物有效性控制,單一產(chǎn)品開發(fā)向多功能、多元化產(chǎn)品開發(fā)。例如制作發(fā)芽糙米粉時可以將高壓均質(zhì)和擠壓膨化技術(shù)相結(jié)合,這樣可以大大提高產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性,優(yōu)化產(chǎn)品的細(xì)度和均勻度;還可以在產(chǎn)品開發(fā)過程中復(fù)配一些風(fēng)味獨(dú)特、營養(yǎng)價值高的物質(zhì),使?fàn)I養(yǎng)成分極大豐富化。

第三,加快發(fā)芽糙米為主原料食品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。借鑒美國谷物化學(xué)家協(xié)會(AACC)對全谷物定義,進(jìn)一步明確發(fā)芽糙米食品的種類范圍,發(fā)芽糙米含量占其食品組分50%以上的食品方能冠以“發(fā)芽糙米食品”,含量不足50%的應(yīng)稱其“發(fā)芽糙米風(fēng)味食品”,并盡快研究和建立發(fā)芽糙米食品指紋圖譜庫和定性定量快速檢測的指標(biāo)體系和方法。

第四,加強(qiáng)發(fā)芽糙米營養(yǎng)與健康的關(guān)系作用機(jī)理研究,開展發(fā)芽糙米中生理活性組分的鑒定、特性與生物有效性研究,流行病學(xué)結(jié)合臨床應(yīng)用研究,為發(fā)芽糙米食品的推廣提供理論基礎(chǔ)依據(jù)。

第五,開展不同加工方法對發(fā)芽糙米營養(yǎng)素生物有效性的影響,開發(fā)最大限度地保留發(fā)芽糙米營養(yǎng)物質(zhì)和生理活性物質(zhì)的加工技術(shù)方法,為消費(fèi)者提供具有市場競爭力的發(fā)芽糙米食品。

第六,開展發(fā)芽糙米食品健康消費(fèi)方面的科普宣傳與教育,研究機(jī)構(gòu)、政府部門、健康組織機(jī)構(gòu)、糧食及食品加工企業(yè)、教育部門、科技管理部門、消費(fèi)者、媒體等方面攜手聯(lián)合共同促進(jìn)發(fā)芽糙米食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為改善國民營養(yǎng)與健康,早日實(shí)現(xiàn)健康中國的發(fā)展目標(biāo)做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

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Research status and prospect of germinated brown rice

HAN Lu,ZHU Li-jie,WANG Bo,YANG Li-na,LIU He,HE Yu-tang,MA Tao*

(College of Food Science and Technology,Bohai University,National & Local Joint Engineering Research Center ofStorage,Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products,Jinzhou 121013,China)

Germinated brown rice is a kind of new functional whole grains germinated brown rice,it is more nutritive than white rice,and it is more palatable than brown rice. The main functionality elements and physiology functions of germinated brown rice were introduced,and the development status of the germinated brown rice in China was reviewed. The important aspects in exploiting and processing of the germinated brown rice were also discussed. The future of the germinated brown rice was described.

germinated brown rice;nutritional functional factor;processed products;problems and prospect

2016-12-27

韓璐(1993-)，女，在讀碩士，研究方向：糧食、油脂及植物蛋白工程，E-mail:hanlu_8951@163.com。

*通訊作者:馬濤(1962-)，男，博士，教授，研究方向：糧油與植物蛋白工程，E-mail:matao-09@163.com。

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31601510)；遼寧省農(nóng)業(yè)領(lǐng)域青年科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃(2015001)。

TS213.3

A

1002-0306(2017)13-0324-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.13.061