糙米淀粉改性方法的研究进展

本文综述了糙米淀粉的消化特性、颗粒结构和分子结构,糙米淀粉改性方法以及改性淀粉在食品中的应用,为生产低血糖生成指数的糙米及其制品提供参考。

糙米酚类物质对淀粉消化特性的影响研究进展

糖尿病等慢性病是全球范围内重要的公共卫生问题。淀粉摄入是导致餐后血糖升高的主要原因之一。近年来研究表明,多酚类物质能够延缓淀粉的消化速率。糙米富含丰富的酚类物质,作为重要的全谷物来源,其营养健康功效在全世界得到广泛共识。糙米酚类物质特有基团如酚羟基对消化酶类产生一定的抑制作用,在加工过程中淀粉自身结构的改变也使消化酶类对其的作用减小,不仅能有效控制淀粉的消化速率及消化率,还能改善食品品质。本文从糙米中酚类物质及其抗氧化活性、淀粉消化过程、糙米多酚对淀粉消化特性的影响及其作用机制等几个方面进行综述,旨在阐明全谷物糙米酚类物质延缓淀粉消化的科学依据,为开发适用于慢性病人群、肥胖人群、超重人群、老年人群等的全谷物糙米基和淀粉基食品提供参考。

不同品种糙米营养品质和理化特性比较

以7个来源于湖北省的不同品种糙米为原料,以营养组分含量、阳离子交换能力、胆固醇吸附能力、亚硝酸根吸附能力、淀粉消化特性为评价指标,研究比较糙米品种间营养品质和理化特性的差异性,旨在为糙米加工原料选择提供参考。结果表明:不同品种糙米的粗蛋白、直链淀粉、氨基酸和总酚含量差异较大,广两优香66的粗蛋白和必需氨基酸含量均最高,而罗田贡米的直链淀粉和总酚含量最高,分别为15.90%(m/m)和196.54 mg GAE/100 g DW。罗田贡米的胆固醇吸附能力和亚硝酸根吸附能力分别为55.05mg/g和0.20mg/g,均显著高于其它品种糙米(P<0.05),广两优香66和鄂中5号也展现出较强的阳离子交换能力和亚硝酸根吸附能力;巨两优60和罗田贡米的快速消化淀粉含量最低,慢速消化淀粉含量最高,具有明显延缓淀粉消化的作用。比较筛选出广两优香66(高蛋白、高赖氨酸)和罗田贡米(高总酚、胆固醇和亚硝酸根吸附能力强、延缓淀粉消化作用强)的高营养和高功能性质的品种。该研究为糙米加工及产品开发提供了数据支撑。

浸泡对稻米粉体应用品质的影响

为了评价浸泡工艺对稻米粉体应用品质的影响,将糙米和白米在30℃下浸泡,评价不同浸泡时间(0.25,0.5,0.75,1,2,3,4,5,6,7,8 h)下糙米和大米的吸水率、微观结构、颗粒细度、损伤淀粉含量、蛋白质含量、微量元素含量及糊化特性。结果表明:白米在1 h内和糙米在2 h内吸水速率均快速增加,在2 h内糙米吸水速率显著低于白米,之后缓慢增加,在5h达到平衡。随着浸泡时间的延长,白米表面出现蜂窝状结构增多,蜂窝变大,截面中细胞壁与细胞壁之前出现分离,淀粉颗粒之间结构变得松散,蛋白质含量、锰、锌、钾含量均呈下降趋势,而糙米结构随时间的变化不明显;白米浸泡0.75 h内和糙米浸泡4 h内,颗粒细度不断降低;白米粉的损失淀粉含量随浸泡时间的增加而不断降低,而糙米粉无显著变化。总之,因糙米外层被果皮包裹,水分需要较长时间才能进入到糙米内部,吸水速率低于白米。随着浸泡时间的延长,白米的结构和营养变化显著,糙米粉的结构和营养变化程度低于白米粉。

超声波处理对发芽糙米主要成分变化的影响

采用28kHz和40kHz的超声波对糙米进行0、2、4、8、16和32min处理后35℃下发芽24h,分析发芽糙米主要成分和相关酶活性的变化。结果表明,两种频率的超声波处理均可提高发芽糙米中可溶性蛋白和游离氨基酸、γ-氨基丁酸含量,且分别在8min和16min达到峰值。较长时间处理时,28kHz有助于糙米发芽过程中淀粉的降解和还原糖的生成;40kHz能显著提高发芽糙米的α-淀粉酶活力。

糙米发芽过程中淀粉功能特性的变化

研究发芽对糙米(品种:武运粳46)淀粉组分及含量、流变、凝胶、热力学和加工特性的影响。提取发芽0、24、48、72、96、120 h的糙米中的淀粉,用流变仪测定淀粉的动态流变学特性,质构仪测定淀粉凝胶的质构特性,并分析发芽对淀粉差示扫描量热(differential scanning calor imetry,DSC)图谱和加工性质的变化。结果表明:发芽后糙米中淀粉和直链淀粉含量均呈下降趋势;随发芽时间的延长,糙米中的淀粉在升温过程中弹性模量(G’)和黏性模量(G")的峰值增加,淀粉糊化变性时的温度下降,糙米淀粉的弹性和黏性得到改善;发芽对淀粉凝胶质构特性有不同程度的影响,其中凝胶强度、凝胶硬度、弹性、胶黏性、咀嚼性均在72 h达到最大值;DSC扫描图谱表明发芽使糊化焓增加,提高了其稳定性和结晶度,对淀粉的相转变温度(To、Tp、Tc)无显著影响(P>0.05);发芽改善了淀粉的乳化性和乳化稳定性;发芽后淀粉的持水性没有显著(P>0.05)变化,持油性整体呈上升趋势。发芽在一定程度上改变了糙米淀粉的功能性质。

脂类在稻米陈化过程中的变化及与稻米糊化特性的关系

糙米分别在３８℃和８℃条件下储藏６个月，非淀粉脂脂肪酸变化较大，其中软脂酸和亚油酸相对含量减少，油酸相对含量增加。淀粉脂脂肪酸变化很小。淀粉脂和非淀粉脂中的糖脂和磷脂含量下降，糖脂下降速度较快，磷脂下降速度较慢。用粘度仪、差分扫描量热仪对不同条件下储藏的糙米粉、脱脂糙米粉进行分析，结果表明，脱去非淀粉脂的样品与对照相比，糊化特性值均降低，说明脂类对稻米的糊化特性确有影响。脱非淀粉脂能改善糙米储藏稳定性。

发芽糙米淀粉理化特性研究

采用富集γ-氨基丁酸(GABA)的优选糙米发芽工艺条件,通过碱酶两步法提取糙米淀粉,研究发芽对糙米淀粉结构和理化特性的影响。结果表明:糙米发芽后,淀粉膨胀度增大,且随温度升高而提高;透明度升高了57.14%;峰值黏度基本不变;冻融稳定性提高,凝沉特性得到改善;淀粉凝胶的凝胶粘性有所提高,硬度和胶凝性有所降低;碘兰值减小,说明糙米发芽后其直链淀粉含量降低或聚合度减小;电镜分析结果显示,发芽后糙米淀粉颗粒变得圆滑,棱角较发芽前不明显。综上得出,发芽对糙米淀粉的理化特性具有一定的改善作用。

辐照糙米储藏过程中淀粉脂和非淀粉脂组成及变化

目的:研究低剂量60Co-γ辐照对储藏糙米的淀粉脂和非淀粉脂的粗脂肪含量和脂肪酸组成的影响,为辐照糙米储藏提供数据支持和理论依据。方法:晚粳米收获后进行60Co-γ辐照,设0.2、0.5、1.0 k Gy和2.0 k Gy 4个不同的辐照剂量水平,之后恒温(15±0.5)℃储藏12个月,每3个月进行一次品质测量。结果:辐照糙米在储藏12个月的过程中,非淀粉脂含量变化不显著(P>0.05),淀粉脂含量在储藏过程中持续下降,储藏12个月后,淀粉脂含量显著降低(P<0.05)。在储藏过程中,非淀粉脂和淀粉脂的各个脂肪酸组成的含量表现出不同的增加或减少趋势。在同一时期,辐照糙米和未辐照糙米的粗脂肪(淀粉脂和非淀粉脂)含量没有显著差异(P>0.05),说明辐照不会影响粗脂肪含量,辐照对各糙米的脂肪酸组成没有显著的影响。结论:低剂量的辐照处理不会改变储藏过程糙米的脂类组成,储藏对糙米的淀粉脂和非淀粉脂有不同的影响。

发芽对糙米淀粉理化特性的影响

以未发芽、发芽12、24、36 h的糙米为原料提取淀粉,并对淀粉及其组分含量、淀粉糊的透明度、凝沉性质、冻融稳定性、酶解率以及粘度等进行分析,研究发芽对糙米淀粉理化特性的影响。结果表明:糙米发芽后淀粉及其组分的含量、淀粉糊的酶解率以及淀粉糊的粘度均降低;淀粉糊的透明度和冻融稳定性均增强;凝沉稳定性变化不大。其中发芽24 h的糙米淀粉的理化特性变化最明显。发芽对糙米淀粉的理化特性具有一定的改善作用。

稻米及其副产品深加工技术研究进展

综述了国内外碎米、米糠和稻壳等加工副产品综合利用领域的最新研究进展,以期通过精深加工提高稻米资源的利用率和食用率,增强我国粮食安全性。

超高压处理对发芽糙米淀粉凝胶特性的影响

糙米发芽过程中,淀粉理化特性发生改变,该研究采用超高压技术处理发芽糙米淀粉,考察处理压力,保压时间及pH值对发芽糙米淀粉凝胶质构特性、糊化特性及冻融稳定性的影响。结果表明,不同压力、保压时间、pH处理对淀粉凝胶的弹性、黏着性、胶黏性、回弹性、咀嚼性有不同程度的改善。RVA结果显示,当保压时间为20 min时,峰值黏度由404.83 m Pa·s增至595.75 m Pa·s,同时热糊黏度、最终黏度、回生值、衰减值也呈现上升趋势,出峰时间减小,糊化温度降低;超高压处理压力和pH对淀粉的糊化特性的影响较小,说明超高压处理的淀粉对压力和pH有较好的稳定性。超高压处理后淀粉的冻融稳定性显著提高,在200 MPa时达到最大;随保压时间延长,淀粉糊析水率呈先下降后上升趋势,保压时间为10 min时,淀粉糊的析水率达到最小值;当pH为5或8时析水率与对照相比没有显著变化(p>0.05)。

糙米中蛋白质对淀粉黏滞性的影响

采用中性蛋白酶与超声波结合去除糙米中蛋白质后,用快速黏度分析仪分析糙米淀粉RVA谱特征值的变化,研究蛋白质对糙米淀粉RVA特征谱的影响。结果显示,去除蛋白质后的米粉与糙米粉的黏滞谱相比,淀粉的黏滞谱线整体下降,糙米中的蛋白质使RVA特征值的峰值黏度、热浆黏度和最终黏度等值升高,而获得的淀粉的黏滞谱线上升段的斜率下降。

糙米发芽过程中淀粉酶活力及其相关代谢产物变化研究

[目的]探讨糙米发芽过程中淀粉酶活性变化以及相关代谢产物的影响。[方法]以安徽主栽稻米品种徽两优6号为研究对象,将糙米在28℃下发芽60 h,考察发芽期间相关淀粉酶活性以及代谢产物的变化。[结果]糙米中总淀粉酶活力和β-淀粉酶活力先上升、后下降;淀粉、直链淀粉及支链淀粉含量降低;还原糖和总糖含量先增加后降低。其中,总淀粉酶和β-淀粉酶活力在糙米发芽48 h时达到高峰,还原糖和总糖含量在发芽36 h时最高;与对照组相比,糙米总淀粉含量在发芽60 h时降低了39.35%,直链淀粉含量降低了45.43%,支链淀粉含量降低了37.81%。[结论]该研究可为糙米深加工和综合利用提供参考。

挤压温度和物料水分对糙米粉中损伤淀粉及面条品质影响

在不同挤压温度和物料水分条件下将糙米粉挤压膨化,并将挤压膨化糙米粉与小麦粉的混合粉(1∶1,w/w)制成糙米面条,系统研究了挤压温度和物料水分对挤压糙米粉中损伤淀粉含量和糙米面条品质的影响,同时分析了损伤淀粉含量与面条品质的相关性。结果显示:随着物料水分的增加,糙米粉中损伤淀粉的含量显著减少,物料水分25%时损伤淀粉含量UCDc值达到最低14.9;随着挤压温度升高,糙米粉损伤淀粉含量先减少后增加,温度120℃时损伤淀粉含量UCDc值达到最低14.9;相关性分析结果显示,随着损伤淀粉含量的增加,面条蒸煮损失明显增大,坚实度、硬度和耐咀性降低,面条整体品质下降。挤压温度120℃、物料水分25%、损伤淀粉含量UCDc值为14.9,糙米面条品质相对较好。

添加NSP酶对早籼稻谷及其糙米体外消化的影响

早籼稻谷及其糙米体外消化试验结果揭示 ,添加非淀粉多糖 (NSP)复合酶制剂使早籼稻谷干物质、粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的体外消化率分别提高了 16 .2 9%、9.10 %、10 .11%和 92 .0 7% ,使糙米中上述营养物质的体外消化率分别提高了 2 7.4 6 %、2 6 .4 1%、2 0 .6 7%和 7.16 % ,达极显著水平 ;使早籼稻谷和糙米中各种氨基酸体外消化率显著提高 ,幅度分别为 9.4 8%～ 4 0 .79%和 7.93%～ 4 1.74 %。添加NSP复合酶制剂使早籼稻谷和糙米体外消化过滤液中葡萄糖含量分别增加了 6 9.39%和 88.5 1% ,总氨基酸含量分别增加了 11.5 2 %和 11.83%。

糙米发芽过程中营养成分及植酸含量变化的研究

研究了Ⅱ优838、川香优2号、江镇粳糯和香粳99糙米在35℃下发芽60h内其营养成分和植酸含量的变化。结果表明,4个品种糙米在发芽过程中淀粉和植酸含量均呈下降趋势,其他营养成分先上升后下降。4个品种糙米在发芽24h时抗坏血酸含量最高。赖氨酸含量约为发芽前的3倍左右,除江镇粳糯在发芽24h最高外,其余3个品种均在发芽36h达到峰值。色氨酸含量除Ⅱ优838在发芽48h最高外,其余3个品种在发芽36h达到峰值,约是发芽前的2倍左右。Ⅱ优838和川香优2号糙米可溶性蛋白、游离氨基酸和还原糖的含量在发芽36h达到峰值,江镇粳糯和香粳99的峰值则出现在发芽48h。发芽后可提高糙米营养成分的含量,降低其抗营养因子植酸的含量,有利于糙米品质的改善。

02428×合系35 RILs群体糙米和发芽糙米γ-氨基丁酸、抗性淀粉的遗传分析

以水稻02428×合系35的RILs群体及其亲本糙米和发芽糙米为材料,对糙米、发芽糙米各222个群体样品的γ-氨基丁酸、抗性淀粉含量进行测定,以期选育出高γ-氨基丁酸、高抗性淀粉的水稻新品种。研究结果表明,重组自交系糙米、发芽糙米γ-氨基丁酸含量差异不大,群体间存在广泛变异,由主效基因控制。重组自交系糙米、发芽糙米抗性淀粉含量差异大,发芽糙米抗性淀粉平均含量是该群体糙米的1.2倍,群体间存在广泛变异,呈偏态分布。高海拔冷凉气候有利于糙米高抗性淀粉含量的提升与进化。本研究可以为功能水稻的遗传及品种选育提供一定的理论依据。

脂类在稻米陈化过程中的变化及与稻米糊化特性的关系

糙米分别在３８℃和８℃条件下储藏６个月，非淀粉脂脂肪酸变化较大，其中软脂酸和亚油酸相对减少，油酸相对含量增加，而淀粉，脂脂肪酸变化很小。淀粉脂和非淀粉脂中的糖脂和磷脂含量下降，糖下降速度较快，磷脂下降速度较慢。用粘度仪和差分扫描量热仪对不同条件下储藏的糙米粉，脱脂糙米松进行分析，结果表明，脱去非淀粉脂的样品与对照相比，糊化特性值降低，说明类对稻米的糊化特性有确有影响。

不同挤压温度对糙米体外抗氧化活性的影响

以糙米为原料,采用不同的挤压温度加工糙米,分别提取糙米中的游离态和结合酚,并对提取物中的酚含量、ABTS＋自由基清除能力及铁离子还原能力进行了测定,并对各个指标间进行了相关性分析,同时测定了挤压后糙米的淀粉糊化度。结果表明：挤压前后糙米的游离酚和结合酚含量范围分别为210.48~747.70μg/g（GAE/DW）和260.77~470.94μg/g（GAE/DW）;游离态提取物的ATBS自由基清除能力和铁离子还原能力的范围分别为1.15~4.52μmol/g（Trolox/DW）和2.57~9.86μmol/g（FeSO4/DW）;结合酚的ABTS＋自由基清除能力和铁离子还原能力的范围分别为3.09~4.97μmol/g（Trolox/DW）和4.53~7.03μmol/g（FeSO4/DW）;糙米的淀粉糊化度随挤压温度的上升而升高,当温度大于130℃后糊化度变化不再显著。相关性分析表明：游离态提取物中的酚含量与抗氧化能力之间不存在显著的相关性,而结合态提取物中的酚含量与抗氧化能力之间具有显著性的相关性。