彭海亮,李紫云,黃桂軍,黃文杰,張 斌,伍先紹,劉 藝,黃 冬
(1.廣西壯族自治區(qū)糧油質量檢驗中心,廣西 南寧 530031;2.廣西中儲糧糧油質監(jiān)中心,廣西 南寧 530031;3.廣西博研科技有限公司,廣西 南寧 530031)
膳食纖維是一種多糖,它不能被人體的小腸吸收但具有健康意義,按照不同的溶解性又分為可溶性膳食纖維(SDF)和不溶性膳食纖維(IDF)[1-2]。膳食纖維具有多種生理功能,不僅能促進腸道蠕動,預防及緩解便秘,提高人體的免疫力,而且在預防人體的肥胖,控制體重方面的功效也是比較明顯[3]。膳食纖維(DF)目前是人民日常健康飲食中不可或缺的營養(yǎng)成分,在保持消化系統的健康運行上起著至關重要的作用,它不但可以預防糖尿病、高血壓、癌癥和心血管等疾病,還可以加快食物中有毒物質和致癌物質的移除,起到了清潔并增強消化系統的功能,保護了脆弱的消化道,使人體中的血糖和膽固醇被控制在比較理想的水平范圍[4-6]。膳食纖維如今被稱為第七類營養(yǎng)素,與傳統的六類營養(yǎng)元素淀粉、蛋白質、維生素、脂肪、礦物質和水并列[7-8]。
稻米是我國主要的糧食之一,它是我們人體補充必需的能量、維生素、蛋白質和多種礦質元素的主要營養(yǎng)來源[9-10],但隨著人們生活水平逐漸提高,為了能獲得更好口感的米飯,稻米加工精細化程度愈來愈高,但是加工程度的提高也導致了如膳食纖維等營養(yǎng)物質的不斷流失,使人們日常體內攝入膳食纖維量過少導致了便秘、腸癌、腸道息肉等發(fā)病率不斷增高[11-12]。目前,研究稻米加工程度對膳食纖維及其理化特性影響的報道較少,本研究通過對稻米進行不同程度的加工,對其膳食纖維理化特性及組成成分進行比較,分析4種不同程度的加工精度對膳食纖維的影響,為稻米的合理加工、開發(fā)及食用提供一定的科學依據。
無水乙醇、95%乙醇、冰乙酸、氫氧化鈉(分析純),西隴化工有限公司;熱穩(wěn)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),卡爾森實驗室;2-(N-嗎啉代)磺酸基乙烷、三羥(羥甲基)氨基甲烷、鹽酸(分析純),國藥集團試劑有限公司。
TM05c試驗用碾米機,佐竹機械有限公司;LM3100錘式旋風磨,瑞典波通儀器公司;JMJT12大米加工精度測定儀,北京東孚久恒;FT DT2000控溫水浴酶解槽、膳食纖維濾袋、凝析過濾臺,格哈特;BS224S萬分之一電子天平,德國賽多利斯公司;PHSJ-6L酸度計,上海儀電科學儀器;XIR離心機,美國賽默飛;KLS07/11/M馬弗爐,德國Thermconcept;OMS100恒溫干燥箱,美國賽默飛;Kjeltec8400全自動凱氏定氮儀,丹麥福斯。
將稻谷除雜后按GB/T 5491—1985《糧食、油料檢驗 扦樣、分樣法》分樣,取4份樣,每份100 g,用礱谷機及試驗用碾米機加工成糙米、留皮80%、留皮50%及精度為一級的大米(精米),分別用旋風磨粉碎過40目篩制成粉作為檢驗用試樣,備用。
水分測定參照 GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》;蛋白質含量測定參照 GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》;脂肪含量測定參照 GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》;維生素B1含量的測定參照GB 5009.84—2016 《食品安全國家標準 食品中維生素B1的測定》;維生素B2含量的測定參照GB 5009.85—2016 《食品安全國家標準 食品中維生素B2的測定》;維生素B3含量的測定參照GB 5009.89—2016 《食品安全國家標準 食品中煙酸和煙酰胺的測定》;維生素E含量的測定參照GB 5009.82—2016 《食品安全國家標準 食品中維生素A、D、E的測定》;灰分測定參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標準 食品中灰分的測定》;總膳食纖維、可溶性膳食纖維、不溶性膳食纖維測定參照 GB5009.88—2014《食品安全國家標準 食品中膳食纖維的測定》。
1.5.1持水力的測定
準確稱取1.5 g樣品于50 ml離心管中,加入25 ml蒸餾水,室溫攪拌30 min,以3 000 r/min離心15 min,棄去上清液并用濾紙吸干離心管壁殘留水分,稱重。
1.5.2膨脹力的測定
準確稱取樣品 0.8 g,置于 10 ml 量筒中,用移液管準確移取 5 ml 蒸餾水加入其中。振蕩均勻后于室溫放置 24 h,讀取液體中樣品的體積。
1.5.3持油力的測定
稱取 1.2 g 樣品于 50 ml 離心管中,加入橄欖油10 ml,室溫靜置 1 h,以 1 500 r/min 離心10 min,棄掉上層的油和殘渣,用濾紙吸干游離的油,稱重。
1.6.1不溶性膳食纖維的測定
稱取樣品約1 g置于酶解管中,加入0.05 mol/L MES-TRIS緩沖液(pH8.2)40 ml,樣品置于 99.5℃恒溫循環(huán)水浴中,加入 100 μl耐高溫 α-淀粉酶,保持攪拌酶解45 min;加入 100 μl蛋白酶,60℃中保持攪拌酶解 30 min;調節(jié)樣液 pH4.5,加入 100 μl葡萄糖苷酶,保持攪拌 30 min。取出酶解管試架,濾袋固定在過濾漏斗上置于凝析管上,把酶解液倒入漏斗中,并用 5 ml 70℃熱水沖洗 3 遍,收集含殘渣濾袋,濾液保留在凝析管中用于 SDF 測量,濾袋在 105℃烘干 4 h,在干燥器中冷卻后稱重,測定沉淀物的重量,扣除灰分、蛋白質和空白得IDF含量。
1.6.2可溶性膳食纖維的測定
在凝析管出口處安裝好預烘干并稱重的濾袋,加入60℃ 的95%乙醇 240 ml,靜置1 h,慢慢打開凝析管的閥門,待液體全部過濾完,分別用15 ml 78%乙醇、95%乙醇和無水乙醇沖洗凝析管和沉淀物 2 次,沉淀物濾袋取下,在 105℃烘干 4 h,在干燥器中冷卻后稱重,測定沉淀物的重量,扣除灰分、蛋白質和空白得SDF含量。
1.6.3總膳食纖維的測定
不溶性膳食纖維含量加可溶性膳食纖維含量得到總膳食纖維含量。
不同加工精度的稻米基本營養(yǎng)成分及維生素含量見表 1、表2。
表1 不同加工程度對稻米營養(yǎng)成分的影響
表2 不同加工程度對稻米維生素含量的影響 mg/100 g
由表1可知,4種加工程度處理后,稻米能量和碳水化合物無明顯變化,隨著加工程度的加深,蛋白質及脂肪含量呈下降趨勢,加工程度到精米時已經檢測不出脂肪含量。
由表2可知,4種加工程度處理后,維生素B1、維生素E在前3種加工程度含量無顯著變化,加工到精米后含量直線下降,維生素B2、B3含量總體呈下降趨勢,但變化范圍不大。
不同加工程度對稻米膳食纖維含量的影響見表3。
表3 不同加工程度對稻米膳食纖維含量的影響 mg/100 g
由表3可知,經過不同程度加工的稻米可溶性膳食纖維、不溶性膳食纖維和總膳食纖維的含量隨著加工的精度加深,其含量均不斷減少;稻米中的不溶性膳食纖維占其總含量約90%,可溶性膳食纖維占比約10%。
2.3.1不同加工程度對持水力的影響
不同加工程度對持水力的影響見圖1。
圖1 不同加工程度對持水力的影響
由圖1中可以看出,糙米持水力為1.62 g/g,是4種加工程度中最高,加工程度至留皮80%的稻米次之,而加工至留皮50%和精米的持水力相對比較低,且兩者的值基本沒多大差異。
2.3.2不同加工程度對膨脹力的影響
不同加工程度對膨脹力的影響見圖2。
圖2 不同加工程度對膨脹力的影響
由圖2中可以看出,4種加工程度的稻米的膨脹力都相對較小,范圍在0.32~0.44 ml/g,且它們的值之間差異性不是很大;這可能是因為4種加工程度的稻米中可溶性膳食纖維含量并不高,吸水膨脹力不太明顯,導致膨脹力數值偏低。
2.3.3不同加工程度對持油力的影響
不同加工程度對持油力的影響見圖3。
圖3 不同加工程度對持油力的影響
由圖3中可以看出,糙米持油力為1.12 g/g,是4種加工程度中最高,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,兩者的值相差不大,均是0.81 g/g左右。
本研究分別對4種不同加工程度的稻米進行相關檢測,結果表明,稻米的營養(yǎng)成分和幾種主要維生素分布比較均勻,脂肪和維生素E主要分布于糙米皮層;稻米中膳食纖維也主要分布于糙米皮層,隨著加工程度的加深其含量不斷減少,精米中的含量約為糙米中的1/5,其中約90%是不溶性膳食纖維;4種不同加工程度的稻米持水力、膨脹力、持油力總體數值都不是很高,且隨著加工程度的加深不斷減小。