不同膨化条件对米糠主要营养成分影响的研究

王劲松，陈清婵

（荆楚理工学院，湖北荆门 448000)

不同膨化条件对米糠主要营养成分影响的研究

王劲松，陈清婵

（荆楚理工学院，湖北荆门 448000)

挤压机瞬时、高温、高压、高剪切的加工特点使其具有生化反应器的功能。对不同膨化条件下米糠的主要营养成分变化情况进行研究。结果表明，杂交稻和优质稻米糠均可作为米糠相关食品的优质原料。膨化温度升高有利于米糠中粗脂肪、可溶性膳食纤维、谷维素含量升高；膨化温度为190℃，感官指标较好，谷维素含量为0.301%，可溶性膳食纤维含量为3.22%。膨化米糠酸价稳定性均表现较好。挤压后的米糠主要营养成分均发生了有益的变化，更利于人体的消化吸收和利用。

米糠，挤压膨化，谷维素，可溶性膳食纤维

米糠是禾本科植物稻谷在碾米过程中被碾下的皮层及米胚和少量碎米的混合物，其重量约占稻谷的5%～6%[1]。米糠不仅资源丰富，而且营养全面，但极易酸败变质，从而影响米糠的进一步加工利用[2]。研究表明，米糠酸败是影响米糠质量稳定的重要因素之一，主要是由其自身所含的脂肪分解酶和氧化酶造成[3]。为了防止米糠的迅速酸败，提高米糠的利用价值，必须对米糠进行稳定化处理。耿然等[4]利用干热、湿热、微波加热等处理方式，探讨了稳定米糠的有效方法，微波加热米糠是一种较为有效的处理方法。赵旭等[5]经过对多种稳定方法的比较发现，微波处理具有良好的市场前景。胡小中[6]研究表明，湿法膨化技术稳定米糠具有广阔的应用前景。米糠稳定化的目的是使脂肪酶和脂肪氧化酶失活，但稳定化处理也会对米糠营养成分和活性物质产生一定影响。本文试用新兴起的挤压处理技术对新鲜米糠进行稳定化处理，研究它们的稳定化效果及对米糠主要营养成分的影响，以确定一种较为有效的米糠稳定化处理方法，并使稳定化后的米糠达到以下效果：a.米糠中含的碎米粒变成爆米花；b.米糠产生焦香味；c.米糠变成淡黄色，为生产米糠复合饮料提供合格的米糠原料；同时筛选不同品种的原料，确定最佳的水稻品种，为米糠资源产业化利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

米糠 湖北兴农粮食产业发展有限公司提供，用当年新稻加工而成的米糠原料，产地：荆门；三氯甲烷、无水乙醇、硫酸、氢氧化钠、95%乙醇、正辛醇（消泡剂）、无水乙醚、硫酸钾、硫酸铜、硼酸、溴甲酚绿、甲基红酚酞 均为分析纯，湖北永新计量设备有限公司提供。

DZ65－2双螺杆挤压机 济南赛信机械有限公司；索氏提取装置 湖北永新计量设备有限公司；电子天平 北京赛多利斯天平有限公司；XC－06粗纤维测定仪 上海新嘉；TU－1901紫外可见分光光度计 北京普析通用；原子型1820a超纯水系统 上海摩勒；DZF－2真空干燥箱 北京科伟；RE－52CS旋转蒸发仪 上海亚荣；BYY－200B恒温摇床：常州博远；SZF－06A脂肪测定仪 上海新嘉；KDN－103F微量定氮仪 上海纤检。

1.2 实验方法

1.2.1 米糠挤压膨化 将湖北兴农粮食产业发展有限公司新加工的米糠，2h内送到湖北金龙泉集团有限公司内挤压膨化。根据实验要求添加0.3%碳酸氢钠和4%水分，设置螺杆转速20Hz、进料速率180g/min、电机功率30kW、产量90kg/h、预热端温度100～120℃的条件下，考察挤出端温度为143、165、180、190℃条件下挤出处理对米糠感官性状和营养成分的影响。

1.2.2 可溶性膳食纤维的测试 采用GB/T 5009.88－2008。

1.2.3 蛋白含量的测定 采用GB/T 5511－2008。

1.2.4 粗脂肪含量测试 采用GB/T 5512－2008。

1.2.5 粗纤维含量测定 采用GB/T 5515－2008。

1.2.6 水分含量测定 采用GB/T 5009.3。

1.2.7 谷维素含量测定 参照范国欣等[7]谷维素测定方法的研究。

1.2.8 酸价测定 采用GB5530－2005。将当年新稻碾米后2h内米糠挤压膨化稳定，酸价测定在米糠稳定后50h测定值。

2 结果与分析

2.1 不同品种米糠膨化前后成分含量变化

图1 不同品种米糠膨化前后主要成分含量Fig.1 The component of rice bran in the expanded before and after in the different varieties

由图1可知，杂交稻和优质稻整体比较，杂交稻中的粗纤维、粗脂肪、谷维素含量较高，而水分、粗蛋白、可溶性膳食纤维较优质稻低。膨化前后比较，杂交稻和优质稻的水分、粗纤维、粗蛋白含量有明显下降，但是粗脂肪、可溶性膳食纤维和谷维素升高。王大为等[8]研究表明，膨化后水分、蛋白质含量明显下降，总膳食纤维明显提高，而脂肪和淀粉基本不变，结论基本一致，脂肪略有差别，可能是因为原料个体差异性导致。米糠在专门的膨化设备内进行一定的湿热处理并经混合、挤压、胶合、减压成型以及冷却干燥等过程，促使其成为某种结构化的产品，米糠的容积密度提高，浸出渗透性增强，有利于米糠中的脂肪、谷维素的溶出；同时膨化设备高温高剪切，破坏了米糠细胞，使蛋白质凝固变性，降低了蛋白质的含量。从酸价的变化来看，两品种米糠经过挤压膨化稳定50h后，酸价变化都不大，说明米糠经过挤压膨化，使米糠的解脂酶失去活性，另外米糠经稳定化处理后，降低了米糠中的水分，抑制米糠酸价过快上升，使酸价变化较缓慢，从而提高了米糠的稳定性。这同崔富贵等[9]研究的结论一致。

2.2 不同膨化条件对杂交稻米糠感官指标影响

从表1可以看出，只有在膨化温度达到190℃时，米糠的颜色为焦黄色，米粒膨化效果良好，并且出现了焦香味，经品尝后涩味不明显。

2.3 不同膨化条件对杂交稻米糠成分含量影响

由表2可知，随着膨化温度的升高，米糠中水分、粗纤维、粗蛋白含量逐渐减少，而粗脂肪、可溶性膳食纤维、谷维素的含量逐渐升高。这可能是由于膨化温度升高，加快了水分蒸发和粗纤维、蛋白质的降解，同时高温促进了脂肪和谷维素的溶出和可溶性膳食纤维的形成。因此，为了使米糠经膨化后各主要成分达到一个相对理想的范围，最终选择膨化温度为190℃。

表1 不同膨化条件对杂交稻米糠感官指标影响（100g米糠）Table 1 The influence of different extrusion conditions to the sensory index of hybrid rice bran（100g rice bran）

表2 不同膨化条件对杂交稻米糠成分含量影响Table 2 The influence of different extrusion conditions to the content of hybrid rice bran

表3 膨化次数对米糠成分含量影响Table 3 The effect of expanded frequency to the rice bran content

如表2所示，膨化前加入碳酸氢钠和水分对膨化后各成分含量有明显影响。物料中加了碳酸氢钠后，促进米糠多孔颗粒形成，提高了米糠的膨化度，与未添加碳酸氢钠的膨化米糠比较，各组成分含量均有了一定的提高；物料中加了碳酸氢钠和水分后，与未添加时比较，只有水分含量明显的提高，粗纤维和粗脂肪有一定的提高，而粗蛋白、可溶性膳食纤维、谷维素含量减少，整体效果不如只加碳酸氢钠的好。原因可能是水分增加了米糠的粘度，不利于多孔颗粒的形成，降低了粗纤维和粗脂肪的降解，减少了粗脂肪、可溶性膳食纤维和谷维素的溶出。

2.4 膨化次数对米糠成分含量影响分析

由表3可知，杂交稻和优质稻在温度为180℃下，经过二次膨化后，除了粗脂肪和可溶性膳食纤维的含量有少许的升高以外，水分、粗纤维、粗蛋白、谷维素的含量都出现降低。谷维素是一种具有良好生理活性的一类物质，在米糠中含量较高。二次膨化可能破坏了其结构，导致膨化米糠中含量减少。因此，综合米糠中关键营养素含量的变化和从节约能源的角度，膨化一次就可以达到较好的效果。膨化一次和二次对酸价的变化没有明显影响，这与郭景峰等在利用膨化技术对米糠保鲜处理中的研究结论一致[10]。

3 结论

对比不同原料膨化前后的主要成分变化，杂交稻中的粗纤维、粗脂肪、谷维素含量比优质稻较高。膨化后，两种水稻的粗脂肪、可溶性膳食纤维和谷维素升高，且主要成分含量差异不大。因此，两种水稻膨化后，都可以作为米糠产品再加工的良好原料。从膨化后感官指标来看，温度为190℃时，米糠原料的颜色、膨化度和香味达较理想。从膨化条件来看，米糠随着膨化温度的升高，水分、粗纤维、粗蛋白含量减少，但是粗脂肪、可溶性膳食纤维、谷维素有了一定的提高。物料中加了碳酸氢钠后，提高了米糠的膨化度，并且使米糠同相同温度下比较，各组成分含量均有了一定的提高；物料中加水分后，水分含量有了明显的提高，但粗蛋白、可溶性膳食纤维、谷维素含量下降，效果不理想。膨化次数过多，促使谷维素含量降低，不利于功能性米糠产品的开发，膨化一次较好。结果表明，膨化对于米糠稳定性有明显改善，酸价稳定性表现良好。

[1]朱文华，姚惠源，谈新刚.米糠的不稳定机理与稳定化的研究[J].粮食与饲料工业，2001（10）：174－175.

[2]Daniel Martin.Optimizing rice bran stabilization by extrusion cooking[J].Louisiana Agriculture，1993，36（3）：13－14.

[3]R Usuki，T Kaneda.Bitter taste of oxidized fatty acids[J].Agr biol Chem，1980，44：2477－2481.

[4]耿然，周红玉，侯彩云.米糠稳定化方法的实验研究[J].食品科技，2006（2）：120－122.

[5]赵旭，李新华，郑煜焱.米糠稳定化方法的研究现状[J].粮食加工，2006，31（6）：41－43.

[6]胡小中.米糠稳定化技术研究进展[J].粮油食品科技，2002，10（4）：24－26.

[7]范国欣，孙晓薇，番希荣.米糠油中谷维素含量的测定方法[J].粮油食品科技，2010，18（1）：20－21..

[8]王大为，马永芹，张传智，等.挤出处理对米糠稳定性的影响[J].食品科学，2012，22（3）：133－138.

[9]崔富贵，李安平，谢碧霞，等.不同处理方法对米糠品质稳定性的影响[J].食品工业科技，2012，33（5）：141－144.

[10]郭景峰，孙跃飞，宇晓旻，等.利用膨化技术对米糠保鲜处理[J].饲料工业，2005，26（9）：45－46.

Study on main nutrition of rice bran under the different extrusion conditions

WANG Jin-song，CHEN Qing-chan
（Jingchu University of Technology，jingmen 448000，China）

Extrusion machine has the function of biochemical reactor because of the processing characteristics of instant，high temperature，high pressure and high shearing.The change of the main nutritional components of rice bran on different varieties were tested in the different extrusion conditions.The result showed that rice bran of the Hybrid rice and the high quality rice could be used as food raw material.The content of crude fat，soluble dietary fiber，（γ）oryzanol increased in the rice bran with puffing temperature.When puffing temperature was 190℃，sensory index was better，（γ）oryzanol content was 0.301%，soluble dietary fiber content was 3.22%. The stability of acid value was good in different extrusion conditions and frequency from acid value of the expanded rice bran.The nutritional component of the extruded rice bran was produced beneficial change of more conducive to the body’s absorption and utilization.

rice bran；extrusion；（γ）oryzanol；soluble dietary fiber

TS210.1

A

1002－0306（2012）20－0340－03

2012－05－23

王劲松（1979－），男，硕士研究生，讲师，研究方向：营养与功能食品。

湖北省科技计划重大科技专项（ZDN0006）。