富GABA發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥的研制

朱鳳霞，陳渠玲，張源泉，裴健儒，甘平洋，易 江，黃天柱，陳昌勇，莫韓御

（1.湖南糧食集團(tuán)有限責(zé)任公司，湖南長沙 410008；2.中南糧油食品科學(xué)研究院有限公司，湖南長沙 410008）

0 引言

發(fā)芽糙米是將糙米在一定溫度、濕度下進(jìn)行培養(yǎng)，吸水膨潤，胚芽萌發(fā)至適當(dāng)芽長（0.5～1.0 mm），再經(jīng)干燥后得到的制品[1]，是一種食用性接近白米、營養(yǎng)物質(zhì)大大超過白米的主食產(chǎn)品。糙米發(fā)芽實質(zhì)上是糙米活性化，能改善感官品質(zhì)及食用風(fēng)味；而且在留存大量膳食纖維、礦物質(zhì)、維生素等營養(yǎng)成分的同時，也產(chǎn)生許多具有保健功效的生理活性物質(zhì)，如阿魏酸、γ-氨基丁酸（GABA）、肌醇六磷酸（IP6）[2]等，其中GABA含量是白米的5倍，較糙米高出3倍多[3]。GABA是一種四碳非蛋白質(zhì)氨基酸，可以促進(jìn)腦組織的新陳代謝，恢復(fù)腦細(xì)胞功能，有增強(qiáng)記憶力、抗焦慮等功能，對失眠、更年期障礙、糖尿病和老年人精神障礙也有改善作用[4]。富含GABA的發(fā)芽糙米作為天然食材在市場中的前景非常廣闊，尤其符合幼兒、青年、中老年的膳食需求，早在1996年，富含GABA的米胚制品便已在日本上市銷售[5]。但是，糙米營養(yǎng)并不全面均衡，如賴氨酸為大米中的第一限制性氨基酸[6]，故而將發(fā)芽糙米復(fù)配其他營養(yǎng)輔料更能滿足人體需求，如加入一定量含豐富賴氨酸的紅豆、棗、核桃和山藥[7-10]等，使發(fā)芽糙米食品具備藥食同源的營養(yǎng)功效。發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥不僅具有良好的營養(yǎng)價值，并且速沖即食，可以更好地節(jié)約時間，適用人群更廣泛，必將為我國稻谷資源增值和人民生活品質(zhì)提高帶來積極的影響。試驗以富GABA的發(fā)芽糙米為原料，通過復(fù)配營養(yǎng)輔料，制備富GABA的發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥，為稻米加工產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料試劑

富GABA發(fā)芽糙米、蒸餾水，實驗室自制；紅豆、棗、核桃和山藥粉，湖南金霞放心糧油連鎖有限公司提供。

1.1.2 儀器設(shè)備

GI54DWS型立式自動壓力蒸汽滅菌器，致微（廈門）儀器有限公司產(chǎn)品；LE204E/02型電子分析天平，梅特勒-托利多儀器有限公司產(chǎn)品；LG-0.2型真空冷凍干燥機(jī)，沈陽航天新陽速凍設(shè)備制造有限公司產(chǎn)品；安捷倫1260型液相色譜儀，安捷倫科技有限公司產(chǎn)品；QE-200克型萬能粉碎機(jī)，浙江屹立工貿(mào)有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗方法

1.2.1 發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥制備工藝流程

①發(fā)芽糙米→浸泡；

②營養(yǎng)輔料→粉碎→混合；

①+②→蒸煮→滅菌→真空冷凍干燥→計量包裝→成品。

1.2.2 發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥制備的單因素試驗

以感官評分為指標(biāo)，選取發(fā)芽糙米添加量、浸泡時間、料液比和蒸煮時間4個因素進(jìn)行單因素試驗，各因素工藝條件分別為：①發(fā)芽糙米添加量50%，60%，70%，80%，90%；②浸泡時間20，30，40，50，60 min；③料液比 1∶4，1∶6，1∶8，1∶10，1∶12；④蒸煮時間 5，10，15，20，25 min。

1.2.3 發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥制備的正交試驗

為了確定最優(yōu)工藝參數(shù)，根據(jù)正交試驗設(shè)計原則和單因素試驗結(jié)果，采用以下L9（34）正交表對工藝條件進(jìn)一步優(yōu)化。

正交試驗條件和參數(shù)見表1。

表1 正交試驗條件和參數(shù)

1.2.4 原輔料及發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥品質(zhì)測定

（1）原輔料及成品水分含量的測定。參考GB 5009.3—2016采用直接干燥法測定。

（2）原料及成品蛋白質(zhì)含量的測定。參考GB 5009.5—2016采用半微量凱氏定氮法測定。

（3）方便營養(yǎng)粥復(fù)水率的測定[11]。準(zhǔn)確稱取一定量發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥成品（m1），置于潔凈燒杯中，倒入5倍量沸水，攪拌后靜置，待復(fù)水5 min后立即瀝干水分，并用吸水濾紙吸干表面水分，稱質(zhì)量（m2）。

（4）復(fù)水方便米粥的感官評定及評定方法。參考SB/T 10652—2012米飯、米粥、米粉制品及參考文獻(xiàn)[12]制定評定標(biāo)準(zhǔn)，由7人組成評定小組進(jìn)行感官評定，感官品嘗評定取其平均值。

感官評分見表2。

表2 感官評分

（5）衛(wèi)生指標(biāo)檢測。參照GB/T 4789.2—2016，GB/T 4789.3—2016，GB/T 4789.15—2016等標(biāo)準(zhǔn)方法檢測。

（6）γ-氨基丁酸（GABA）含量測定。參照胡秀娟[13]使用的高效液相色譜法測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥制備的單因素試驗結(jié)果

2.1.1 發(fā)芽糙米添加量對發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥感官評分的影響

在浸泡時間40min，料液比1∶8，蒸煮時間15min的條件下按照發(fā)芽糙米添加量50%，60%，70%，80%，90%分別制備方便營養(yǎng)粥，觀察發(fā)芽糙米添加量對方便粥感官評分的影響。

發(fā)芽糙米添加量對發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥感官評分的影響見圖1。

由圖1可知，隨發(fā)芽糙米添加量增高，方便營養(yǎng)粥感官評分先增后降。糙米添加量過高，成品的顏色較淺，粥較稀，口感較差；輔料的比例過高，成品的顏色不均且過深，雜質(zhì)感增加，粥黏稠，有輕度的分層現(xiàn)象，沒有明顯的米味。而且原輔料的配比同時決定方便營養(yǎng)粥中蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的高低，比例適宜，在人體內(nèi)消化、吸收和利用率高，方便營養(yǎng)粥營養(yǎng)價值就高。綜合試驗結(jié)果，選擇60%，70%，80%的發(fā)芽糙米添加量作為正交試驗3個水平。

2.1.2 浸泡時間對發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥的影響

在發(fā)芽糙米添加量70%，料液比1∶8，蒸煮時間15 min的條件下分別浸泡20，30，40，50，60 min制備方便營養(yǎng)粥，觀察浸泡時間對方便營養(yǎng)粥感官的影響。在熟化過程中淀粉的糊化（也稱α化）必須含有一定量的水分，通過浸泡使谷物中生淀粉充分吸水達(dá)到飽和，有利于后續(xù)階段蒸煮過程中的傳熱和淀粉的糊化[13]。

浸泡時間對發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥感官評分的影響見圖2。

圖1 發(fā)芽糙米添加量對發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥感官評分的影響

圖2 浸泡時間對發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥感官評分的影響

由圖2可知，浸泡前期，方便營養(yǎng)粥感官評分先隨浸泡時間逐漸增高后明顯下降，可能由于吸水量達(dá)到飽和后，隨浸泡時間延長，浸泡水變得很稠，在米粒的表面附著一層粉狀物，影響米粒的吸水速度和最終口感。因此，綜合浸泡時間試驗結(jié)果，選取40，50，60 min的浸泡時間作為正交試驗的3個水平。

2.1.3 料液比對發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥的影響

在發(fā)芽糙米添加量70%，浸泡時間40 min，蒸煮時間15 min的條件下以不同料液比1∶4，1∶6，1∶8，1∶10，1∶12制備方便營養(yǎng)粥，觀察料液比對方便營養(yǎng)粥感官評分的影響。

料液比對發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥感官評分的影響見圖3。

圖3 料液比對發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥感官評分的影響

由圖3可知，粥的稀稠程度對口感的影響較大，為生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的方便粥，料液比的選擇十分重要。水量太少，米粒含水量相對較少，米粒膨脹度較小，口感較干硬，難以成粥；加水比例增加，有利于提高米粒熟透速率，縮短蒸煮時間，且米粒膨脹度增大，口感較軟；但過多的水量將導(dǎo)致粥分層明顯，無黏稠感。因而在煮制過程中配比適量的水，可以縮短煮制的時間，同時使成品稀稠適中、均勻一致，具有較好的感官效果，在蒸煮工序中將加水比例定為 1∶8，1∶10，1∶12。

2.1.4 蒸煮時間對發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥的影響

在發(fā)芽糙米添加量70%，浸泡時間40 min，料液比1∶8的條件下分別蒸煮5，10，15，20，25 min制備方便營養(yǎng)粥，觀察蒸煮時間對方便營養(yǎng)粥感官評分的影響。

蒸煮時間對發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥感官評分的影響見圖4。

圖4 蒸煮時間對發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥感官評分的影響

由圖4可知，煮制時間過短，米粒過硬，影響口感；時間過長，對米粒形狀的影響越大，米粒破損越嚴(yán)重，影響粥的組織形態(tài)。通過試驗確定蒸煮時間為15 min時方便營養(yǎng)粥的品質(zhì)最好，故將蒸煮時間3個水平定為10，15，20 min。

2.2 發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥制備的正交試驗結(jié)果

以感官評分為指標(biāo)考查各因素對發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥制備效果的影響，感官評分值越高，效果越好。為了得到最佳的工藝條件，在單因素試驗的基礎(chǔ)上設(shè)計正交試驗，選取發(fā)芽糙米添加量、浸泡時間、料液比和蒸煮時間4個影響因素，選用L9（34）正交表對工藝的各種因素進(jìn)行四因素三水平正交試驗。

正交試驗結(jié)果見表3。

表3 正交試驗結(jié)果

由表3可知，影響芽糙米方便營養(yǎng)粥制備效果的因素主次順序為發(fā)芽糙米添加量（A）>蒸煮時間（D）>浸泡時間（B）>料液比（C）。芽糙米方便營養(yǎng)粥制備的最佳工藝條件為A2B2C3D2，即發(fā)芽糙米添加量70%，蒸煮時間15 min，浸泡時間50 min，料液比1∶12。同時由正交試驗表可知，當(dāng)發(fā)芽糙米添加量70%，蒸煮時間10 min，浸泡時間50 min，料液比1∶12時，感官評分是正交試驗9組數(shù)據(jù)中的最大值，因此需要針對2組方案進(jìn)行驗證試驗。經(jīng)試驗驗證，最優(yōu)組合A2B2C3D2條件下所制備的發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥，感官評分值高達(dá)87.9分，成品具有良好的感官品質(zhì)和復(fù)水率，效果優(yōu)于試驗組。

2.3 發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥品質(zhì)分析

2.3.1 感官品質(zhì)分析

對最佳制備條件下制得的方便營養(yǎng)粥產(chǎn)品復(fù)水后進(jìn)行了感官評定。

成品感官評分結(jié)果見表4。

表4 成品感官評分結(jié)果

2.3.2 品質(zhì)指標(biāo)分析

對最佳制備條件下制得的方便營養(yǎng)粥產(chǎn)品進(jìn)行理化指標(biāo)及衛(wèi)生指標(biāo)測定。

成品品質(zhì)指標(biāo)試驗結(jié)果見表5。

3 結(jié)論

以富GABA的發(fā)芽糙米主料，紅豆、棗、核桃和山藥為輔料，對影響方便營養(yǎng)粥制備效果4個影

響因素進(jìn)行優(yōu)化，經(jīng)單因素試驗及正交試驗結(jié)果顯示，影響芽糙米方便營養(yǎng)粥制備效果的因素主次順序為發(fā)芽糙米添加量>蒸煮時間>浸泡時間>料液比，選出最佳制備方案為發(fā)芽糙米添加量70%，浸泡時間50 min，料液比1∶12，蒸煮時間15 min。驗證試驗及質(zhì)量指標(biāo)分析表明，在此基礎(chǔ)上制得的發(fā)芽糙米方便營養(yǎng)粥感官效果最佳，GABA含量達(dá)35.4 mg/100 g，蛋白質(zhì)含量達(dá)11.7%，衛(wèi)生指標(biāo)符合GB 19640—2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)。

表5 成品品質(zhì)指標(biāo)試驗結(jié)果