過熱蒸汽處理對薏苡仁脂肪酶活性的影響

唐新玥，*李再貴

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083）

基金項(xiàng)目：公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助（201303069）

過熱蒸汽處理對薏苡仁脂肪酶活性的影響

唐新玥，*李再貴

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083）

基金項(xiàng)目：公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助（201303069）

為防止薏苡仁脂肪水解和氧化酸敗，提高其加工及食用品質(zhì)，用過熱蒸汽對薏苡仁進(jìn)行滅酶處理。通過調(diào)節(jié)潤麥水分含量，控制潤麥時(shí)間，改變過熱蒸汽處理時(shí)間和溫度，考察了不同處理?xiàng)l件對薏苡仁脂肪酶活性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)水分含量20%、潤麥時(shí)間3h時(shí)滅酶效果最好。相同溫度下，處理時(shí)間越長，脂肪酶活性越低；而相同處理時(shí)間條件下，不同溫度的影響差異較小。210℃過熱蒸汽處理磨皮薏苡仁滅酶效果最好，脂肪酶活性從11.05mg/g降低至1.19mg/g；130℃過熱蒸汽處理未磨皮薏苡仁滅酶效果最好，脂肪酶活性從11.54mg/g降到1.02mg/g。

薏苡仁,過熱蒸汽,脂肪酶活

薏苡是禾本科玉米族薏苡屬（Coixlacryma-jobi）植物，薏苡仁是其成熟種仁，有回回米、水玉米、珍珠米、薏珠子等別稱[1]。薏苡適宜生長在濕潤的環(huán)境中，多分布在熱帶及亞熱帶地區(qū)，在中國、印度、緬甸等東南亞國家有悠久的種植歷史，在歐洲、美國等國也有種植[2]。在我國，主要產(chǎn)區(qū)是廣西、貴州、云南等地[3-4]。

薏苡仁營養(yǎng)價(jià)值豐富，三大營養(yǎng)素含量分別為碳水化合物63.05%，蛋白質(zhì)15.80%，脂肪5.49%，還有豐富的維生素和微量元素[5]。薏苡仁中蛋白質(zhì)和脂肪的含量比大米、白面高。薏苡酯具有抗腫瘤等生理活性，但高含量的脂肪容易導(dǎo)致薏苡仁在貯藏的過程中哈敗。脂肪水解生成醛、酮等小分子物質(zhì)，帶來哈喇味，給薏苡仁的加工和食用品質(zhì)造成嚴(yán)重的影響。目前，國內(nèi)外研究主要集中在薏苡仁的營養(yǎng)成分分析[6-9]、藥理作用[10-15]、加工利用[16]等方面，對防止薏苡仁脂肪酸敗的研究較少。本研究探討利用過熱蒸汽處理薏苡仁以抑制脂肪酶活性，達(dá)到減少脂肪水解的目的。

過熱蒸汽是一項(xiàng)新型的食品熱加工技術(shù)，其溫度比相同壓力下的飽和水蒸氣溫度更高，比容更大，熱焓值更高。由于過熱蒸汽中的氧氣含量很少，因此在處理過程中，能夠有效預(yù)防被處理物的氧化，在食品干燥加工、滅菌[17-20]、滅酶[21]等方面有巨大的潛力和優(yōu)勢。

1、材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

1.1.1 薏苡仁

北京中禾茂祥農(nóng)業(yè)科技有限公司提供，薏苡當(dāng)天脫殼，部分進(jìn)行碾磨后，于-18℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.1.2 試劑

氫氧化鉀、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、鄰苯二甲酸氫鉀、無水乙醇、無水乙醚、酚酞等均為分析純，三油酸甘油酯為化學(xué)純。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 不同潤麥水分含量的影響

分別稱取4份相同質(zhì)量的脫殼未磨皮和脫殼磨皮薏苡仁，測定其水分后裝于自封袋中，通過添加不同質(zhì)量的蒸餾水（按照公式1計(jì)算加水量）調(diào)整薏苡仁水分為13%、16%、20%、25%，讓薏苡仁充分吸水3h后，用過熱蒸汽170℃處理60s，處理后立即粉碎并過40目篩，測定脂肪酶活性。

式中：m0----薏苡仁質(zhì)量（g）；

m1----添加的蒸餾水質(zhì)量（g）；

w0----潤麥前薏苡仁水分含量（%）；w1----潤麥后的水分含量（%）。

1.2.2 不同潤麥時(shí)間的影響

分別稱取6份同質(zhì)量的脫殼未磨皮和脫殼磨皮薏苡仁裝于自封袋中，按照式1計(jì)算加水量，把薏苡仁水分調(diào)整到20%，在潤麥時(shí)間為0、3、7、12、18、24h時(shí)用過熱蒸汽170℃處理60s，粉碎并過40目篩，測定脂肪酶活性。

1.2.3 不同過熱蒸汽溫度和時(shí)間

根據(jù)1.2.1與1.2.2中試驗(yàn)結(jié)果，選出最佳的潤麥水分和潤麥時(shí)間，用過熱蒸汽130℃、170℃、210℃分別處理20s、40s、1min、1.5min、2min、3min、4min、5min、6min，處理完立即粉碎并過40目篩，測定脂肪酶活性。

1.2.4 水分含量的測定

依照GBT 21305-2007 谷物及谷物制品水分測定水分。

1.2.5 脂肪酶活性測定

參考GBT 5523-2008 糧油檢驗(yàn)糧食、油料的脂肪酶活動(dòng)度的測定，稱取試樣2.00g，倒入離心管中，加1mL三油酸甘油酯，混勻后加入緩沖液，在30℃保溫24h后取出，加入乙醇乙醚混合液25mL，搖勻后離心5min（4500rpm）。取10mL上清液用氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定?？瞻字禐椴患釉嚇拥募冇椭?4h后滴定的體積數(shù)與試樣不加油脂不保溫24h直接滴定的體積數(shù)之和。

2、結(jié)果與分析

2.1 不同潤麥水分含量對滅酶效果的影響

由圖1可知，過熱蒸汽處理能降低薏苡仁的脂肪酶活性。不論是磨皮薏苡仁還是未磨皮薏苡仁，潤麥后不同水分含量的薏苡仁滅酶效果沒有顯著性差異（p＞0.05），且水分含量為20%時(shí)脂肪酶活性最低。理論上，潤麥水分對滅酶影響十分重要，因?yàn)檫m當(dāng)?shù)乃趾图訜釛l件是蛋白質(zhì)變性的前提。水分活度較低時(shí)，溫度傳送效率慢，蛋白質(zhì)不易變性，即使溫度再高，也很難達(dá)到理想的滅酶效果[22]，但水分活度太高會(huì)激活酶活性反而導(dǎo)致其增加。在燕麥[21]、糙米[23]等糧食滅酶處理前都要經(jīng)過潤麥處理調(diào)整水分。本研究選用20%的水分含量進(jìn)行后續(xù)滅酶處理。

圖1 不同潤麥水分含量對滅酶效果的影響

2.2 不同潤麥時(shí)間對滅酶效果的影響

圖2為不同潤麥時(shí)間對薏苡仁滅酶效果的影響?？傮w來說，潤麥時(shí)間0-3小時(shí)內(nèi)，脂肪酶活性隨潤麥時(shí)間延長而降低，潤麥時(shí)間3-18小時(shí)內(nèi)，隨著潤麥時(shí)間延長，脂肪酶活沒有顯著性差異，潤麥24h，脂肪酶活性略微增加。潤麥時(shí)間小于18h時(shí)，水分子能與脂肪酶充分接觸，有利于蛋白質(zhì)的變性，但若潤麥時(shí)間太長（24h），水分往薏苡仁籽粒中心遷移較多，表面水分較少，降低了溫度的傳送效率，導(dǎo)致殘存脂肪酶活的提高。這一點(diǎn)與微波加熱抑制燕麥脂肪酶不同。微波滅酶需要產(chǎn)生大量水蒸氣，隨著潤麥時(shí)間的延長，水分往籽粒中心遷移，加上燕麥中含量豐富的β-葡聚糖能吸收大量的水分，所以延長潤麥時(shí)間不利于燕麥滅酶[24]。

圖2 不同潤麥時(shí)間對滅酶效果的影響

2.3 過熱蒸汽處理溫度和時(shí)間對滅酶效果的影響

圖3和圖4分別是過熱蒸汽130℃、170℃、210℃處理20s-6min的磨皮薏苡仁和未磨皮薏苡仁的脂肪酶活性變化情況。由圖3可知，在同一溫度下，隨著處理時(shí)間的延長，磨皮薏苡仁的脂肪酶活性逐漸降低，處理時(shí)間在1min內(nèi)下降迅速，由11.05mg/ g下降到3.63mg/g-4.58mg/g，再進(jìn)一步延長處理時(shí)間對脂肪酶活性的影響較小。在相同的處理時(shí)間下，130℃和170℃處理的薏苡仁樣品脂肪酶活性大部分沒有顯著性差異，210℃處理的薏苡仁脂肪酶活性顯著低于130℃處理的樣品。

由圖4可知，同一溫度下，處理時(shí)間越長，未磨皮薏苡仁的脂肪酶活性越低，在前2min內(nèi)，130℃和170℃處理的薏苡仁脂肪酶活性顯著低于210℃處理的樣品；處理時(shí)間為3-6min時(shí)，三個(gè)溫度處理的樣品之間脂肪酶活性差異不顯著，但總體上來說，130℃處理的未磨皮薏苡仁脂肪酶滅活效果要優(yōu)于其他兩個(gè)溫度，130℃處理未磨皮薏苡仁6min，脂肪酶活性從11.54mg/g降到1.02mg/g。

過熱蒸汽處理磨皮薏苡仁時(shí)，脂肪酶活性變化較規(guī)律，處理時(shí)間越長，酶活越低，處理溫度越高，酶活越低。處理未磨皮薏苡仁時(shí)，脂肪酶活性波動(dòng)比磨皮薏苡仁大，且脂肪酶活性與過熱蒸汽的溫度關(guān)系不明顯。磨皮薏苡仁籽粒直接暴露在過熱蒸汽環(huán)境中，溫度越高，越有利于脂肪酶滅活。在20-90s內(nèi)，210℃處理的未磨皮薏苡仁脂肪酶活比磨皮薏苡仁酶活下降的緩慢，可能是因?yàn)楦邷靥幚砦茨テま曹尤蕰r(shí)，籽粒表面迅速失水，由于種皮的存在，水分不易遷移到表層，未磨皮薏苡仁表面干燥不利于脂肪酶活性的滅除，導(dǎo)致脂肪酶活下降緩慢，而磨皮薏苡仁由于沒有種皮的保護(hù)，水分遷移快，蒸汽傳導(dǎo)迅速所以酶活下降快。

圖3 不同溫度不同時(shí)間過熱蒸汽處理磨皮薏苡仁滅酶效果

圖4 不同溫度不同時(shí)間過熱蒸汽處理未磨皮薏苡仁滅酶效果

3、結(jié)論

過熱蒸汽處理不同水分含量薏苡仁，脂肪酶活性沒有顯著性差異，但水分含量為20%時(shí)脂肪酶活性最低，滅酶效果最好。

潤麥時(shí)間超過3h時(shí)，隨潤麥時(shí)間的延長，殘存脂肪酶活性升高，潤麥時(shí)間為3h時(shí)，過熱蒸汽處理薏苡仁滅酶效果最好。

相同溫度下，過熱蒸汽處理時(shí)間越長，滅酶效果越好。對于磨皮薏苡仁，210℃過熱蒸汽處理滅酶效果最好，滅酶4min后，脂肪酶活性從11.05mg/g降低至1.19mg/g；對于未磨皮薏苡仁，130℃過熱蒸汽處理滅酶效果最好，滅酶6min后，脂肪酶活性從11.54mg/g降到1.02mg/g。這一結(jié)果也說明，磨皮薏苡仁比未磨皮薏苡仁的脂肪酶活性可以在更短時(shí)間內(nèi)被滅活。

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Effects on coix seed lipase activity by superheated steam

TANG Xin-yue, ＊LI Zai-gui
(College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083)

To prevent coix seed from lipid hydrolytic rancidity and improving the quality of processing and eating, we used superheated steam to deactivate lipase activity of coix seed. By adjusting moisture content, tempering time, time and temperature of superheated steam processing, we investigated the influence of different processing conditions on the coix lipase activity. The results showed that the lipase was best inhibited when moisture content was 20% and tempering time was 3h. At the same temperature, the longer the processing time, the lower the lipase activity; during the same treatment time, the influence of different temperature is small. For buffing coix seed, 210℃ superheated steam processing won the best effect on lipase inhibition, lipase activity decreased from 11.05mg/g to 1.19mg/g. While 130℃treatment condition is the best for dehulled coix seed, with lipase activity decreased from 11.54mg/g to 1.02mg/g.

coix seed, superheated steam, lipase activity