不同加工程度对稻米膳食纤维及其特性的影响

2022-12-29 09:16彭海亮李紫云黄桂军黄文杰伍先绍
粮食与饲料工业 2022年6期
关键词:精米稻米国家标准

彭海亮,李紫云,黄桂军,黄文杰,张 斌,伍先绍,刘 艺,黄 冬

(1.广西壮族自治区粮油质量检验中心,广西 南宁 530031;2.广西中储粮粮油质监中心,广西 南宁 530031;3.广西博研科技有限公司,广西 南宁 530031)

膳食纤维是一种多糖,它不能被人体的小肠吸收但具有健康意义,按照不同的溶解性又分为可溶性膳食纤维(SDF)和不溶性膳食纤维(IDF)[1-2]。膳食纤维具有多种生理功能,不仅能促进肠道蠕动,预防及缓解便秘,提高人体的免疫力,而且在预防人体的肥胖,控制体重方面的功效也是比较明显[3]。膳食纤维(DF)目前是人民日常健康饮食中不可或缺的营养成分,在保持消化系统的健康运行上起着至关重要的作用,它不但可以预防糖尿病、高血压、癌症和心血管等疾病,还可以加快食物中有毒物质和致癌物质的移除,起到了清洁并增强消化系统的功能,保护了脆弱的消化道,使人体中的血糖和胆固醇被控制在比较理想的水平范围[4-6]。膳食纤维如今被称为第七类营养素,与传统的六类营养元素淀粉、蛋白质、维生素、脂肪、矿物质和水并列[7-8]。

稻米是我国主要的粮食之一,它是我们人体补充必需的能量、维生素、蛋白质和多种矿质元素的主要营养来源[9-10],但随着人们生活水平逐渐提高,为了能获得更好口感的米饭,稻米加工精细化程度愈来愈高,但是加工程度的提高也导致了如膳食纤维等营养物质的不断流失,使人们日常体内摄入膳食纤维量过少导致了便秘、肠癌、肠道息肉等发病率不断增高[11-12]。目前,研究稻米加工程度对膳食纤维及其理化特性影响的报道较少,本研究通过对稻米进行不同程度的加工,对其膳食纤维理化特性及组成成分进行比较,分析4种不同程度的加工精度对膳食纤维的影响,为稻米的合理加工、开发及食用提供一定的科学依据。

1 材料与方法

1.1 试剂

无水乙醇、95%乙醇、冰乙酸、氢氧化钠(分析纯),西陇化工有限公司;热稳定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),卡尔森实验室;2-(N-吗啉代)磺酸基乙烷、三羟(羟甲基)氨基甲烷、盐酸(分析纯),国药集团试剂有限公司。

1.2 仪器设备

TM05c试验用碾米机,佐竹机械有限公司;LM3100锤式旋风磨,瑞典波通仪器公司;JMJT12大米加工精度测定仪,北京东孚久恒;FT DT2000控温水浴酶解槽、膳食纤维滤袋、凝析过滤台,格哈特;BS224S万分之一电子天平,德国赛多利斯公司;PHSJ-6L酸度计,上海仪电科学仪器;XIR离心机,美国赛默飞;KLS07/11/M马弗炉,德国Thermconcept;OMS100恒温干燥箱,美国赛默飞;Kjeltec8400全自动凯氏定氮仪,丹麦福斯。

1.3 样品的制备

将稻谷除杂后按GB/T 5491—1985《粮食、油料检验 扦样、分样法》分样,取4份样,每份100 g,用砻谷机及试验用碾米机加工成糙米、留皮80%、留皮50%及精度为一级的大米(精米),分别用旋风磨粉碎过40目筛制成粉作为检验用试样,备用。

1.4 成分分析方法

水分测定参照 GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》;蛋白质含量测定参照 GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》;脂肪含量测定参照 GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》;维生素B1含量的测定参照GB 5009.84—2016 《食品安全国家标准 食品中维生素B1的测定》;维生素B2含量的测定参照GB 5009.85—2016 《食品安全国家标准 食品中维生素B2的测定》;维生素B3含量的测定参照GB 5009.89—2016 《食品安全国家标准 食品中烟酸和烟酰胺的测定》;维生素E含量的测定参照GB 5009.82—2016 《食品安全国家标准 食品中维生素A、D、E的测定》;灰分测定参照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》;总膳食纤维、可溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维测定参照 GB5009.88—2014《食品安全国家标准 食品中膳食纤维的测定》。

1.5 理化特性实验

1.5.1持水力的测定

准确称取1.5 g样品于50 ml离心管中,加入25 ml蒸馏水,室温搅拌30 min,以3 000 r/min离心15 min,弃去上清液并用滤纸吸干离心管壁残留水分,称重。

1.5.2膨胀力的测定

准确称取样品 0.8 g,置于 10 ml 量筒中,用移液管准确移取 5 ml 蒸馏水加入其中。振荡均匀后于室温放置 24 h,读取液体中样品的体积。

1.5.3持油力的测定

称取 1.2 g 样品于 50 ml 离心管中,加入橄榄油10 ml,室温静置 1 h,以 1 500 r/min 离心10 min,弃掉上层的油和残渣,用滤纸吸干游离的油,称重。

1.6 不同组分膳食纤维的测定

1.6.1不溶性膳食纤维的测定

称取样品约1 g置于酶解管中,加入0.05 mol/L MES-TRIS缓冲液(pH8.2)40 ml,样品置于 99.5℃恒温循环水浴中,加入 100 μl耐高温 α-淀粉酶,保持搅拌酶解45 min;加入 100 μl蛋白酶,60℃中保持搅拌酶解 30 min;调节样液 pH4.5,加入 100 μl葡萄糖苷酶,保持搅拌 30 min。取出酶解管试架,滤袋固定在过滤漏斗上置于凝析管上,把酶解液倒入漏斗中,并用 5 ml 70℃热水冲洗 3 遍,收集含残渣滤袋,滤液保留在凝析管中用于 SDF 测量,滤袋在 105℃烘干 4 h,在干燥器中冷却后称重,测定沉淀物的重量,扣除灰分、蛋白质和空白得IDF含量。

1.6.2可溶性膳食纤维的测定

在凝析管出口处安装好预烘干并称重的滤袋,加入60℃ 的95%乙醇 240 ml,静置1 h,慢慢打开凝析管的阀门,待液体全部过滤完,分别用15 ml 78%乙醇、95%乙醇和无水乙醇冲洗凝析管和沉淀物 2 次,沉淀物滤袋取下,在 105℃烘干 4 h,在干燥器中冷却后称重,测定沉淀物的重量,扣除灰分、蛋白质和空白得SDF含量。

1.6.3总膳食纤维的测定

不溶性膳食纤维含量加可溶性膳食纤维含量得到总膳食纤维含量。

2 结果与分析

2.1 不同加工程度对稻米营养成分及维生素的影响

不同加工精度的稻米基本营养成分及维生素含量见表 1、表2。

表1 不同加工程度对稻米营养成分的影响

表2 不同加工程度对稻米维生素含量的影响 mg/100 g

由表1可知,4种加工程度处理后,稻米能量和碳水化合物无明显变化,随着加工程度的加深,蛋白质及脂肪含量呈下降趋势,加工程度到精米时已经检测不出脂肪含量。

由表2可知,4种加工程度处理后,维生素B1、维生素E在前3种加工程度含量无显著变化,加工到精米后含量直线下降,维生素B2、B3含量总体呈下降趋势,但变化范围不大。

2.2 不同加工精度对稻米膳食纤维组成及含量的影响

不同加工程度对稻米膳食纤维含量的影响见表3。

表3 不同加工程度对稻米膳食纤维含量的影响 mg/100 g

由表3可知,经过不同程度加工的稻米可溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维和总膳食纤维的含量随着加工的精度加深,其含量均不断减少;稻米中的不溶性膳食纤维占其总含量约90%,可溶性膳食纤维占比约10%。

2.3 膳食纤维理化特性分析

2.3.1不同加工程度对持水力的影响

不同加工程度对持水力的影响见图1。

图1 不同加工程度对持水力的影响

由图1中可以看出,糙米持水力为1.62 g/g,是4种加工程度中最高,加工程度至留皮80%的稻米次之,而加工至留皮50%和精米的持水力相对比较低,且两者的值基本没多大差异。

2.3.2不同加工程度对膨胀力的影响

不同加工程度对膨胀力的影响见图2。

图2 不同加工程度对膨胀力的影响

由图2中可以看出,4种加工程度的稻米的膨胀力都相对较小,范围在0.32~0.44 ml/g,且它们的值之间差异性不是很大;这可能是因为4种加工程度的稻米中可溶性膳食纤维含量并不高,吸水膨胀力不太明显,导致膨胀力数值偏低。

2.3.3不同加工程度对持油力的影响

不同加工程度对持油力的影响见图3。

图3 不同加工程度对持油力的影响

由图3中可以看出,糙米持油力为1.12 g/g,是4种加工程度中最高,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,两者的值相差不大,均是0.81 g/g左右。

3 结论

本研究分别对4种不同加工程度的稻米进行相关检测,结果表明,稻米的营养成分和几种主要维生素分布比较均匀,脂肪和维生素E主要分布于糙米皮层;稻米中膳食纤维也主要分布于糙米皮层,随着加工程度的加深其含量不断减少,精米中的含量约为糙米中的1/5,其中约90%是不溶性膳食纤维;4种不同加工程度的稻米持水力、膨胀力、持油力总体数值都不是很高,且随着加工程度的加深不断减小。

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