糙米酵素发酵工艺研究及富含GABA发芽糙米食品的开发

摘要

糙米酵素是以发芽糙米为主要原料，以蜂蜜、盐、大麦芽粉等作为辅料，加入微生物菌种进行发酵，经干燥和粉碎得到的一种富合营养物质的混合生物酶体系。γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid，GABA)一种广泛分布在自然界的非蛋白质氨基酸，具有多种生理功能。本文利用发芽糙米发酵筛选出糙米酵素专用发酵剂，通过正交优化获得最佳工艺条件，并开发出2种富含GABA的发芽糙米食品。主要研究结果如下:
　　(1)优化了发芽糙米中GABA的检测方法，GABA在浓度范围0.02～0.6mg/mL表现了良好的线性关系，R2为0.9992。糙米样品中的微量元素以Mg最多，其次是Ca，远远大于Fe和Zn。不同糙米样品的GABA含量存在显著差异(p＜0.05），其中7号发芽糙米中GABA含量最高，几乎是精白米5、6号含量的3倍。因此本论文选用7号发芽糙米作为实验原料。
　　(2)不同菌种对GABA含量和淀粉酶活力均有显著影响(p＜0.05)，本实验筛选出俄罗斯酸奶发酵剂5菌型和马利耐商糖高活性干酵母分别作为乳酸菌和酵母菌的优势菌种，但混合发酵时随着酵母菌比例的增加，GABA含量和淀粉酶活力都随之降低，最终选取俄罗斯酸奶发酵剂（5菌型）为糙米酵素专用发酵剂。以GABA含量为指标，通过正交试验确定最佳发酵工艺条件为发酵温度35℃，发酵时间6h，接种量5％，此条件下GABA含量为184.89μg/mL，淀粉酶活力为3178.37U/g。以糙米酵素中淀粉酶活力为指标，正交试验确定的最佳发酵工艺为发酵温度40℃，发酵时间5h和接种量5％，此条件下糙米酵素淀粉酶活力最高为3335.06U/g，而该条件下GABA含量为167.54μg/mL。最佳发酵培养基配方为加水量150％、蜂蜜添加量4％、大麦芽粉添加量1％，GABA含量为196.41μg/mL，淀粉酶活力为3293.58U/g。
　　(3)研究了发芽糙米乳饮料的生产工艺。结果显示，发芽糙米乳饮料的最佳酶解工艺参数为加酶量0.7％，酶解时间20min，酶解温度85℃，在此条件下DE值为51.29％。最佳发酵条件为牛奶:米浆=4∶1，接种量0.4％，发酵温度50℃，发酵时间7h，此时发酵后测得产品中GABA含量为66.85mg/100g。饮料的最佳配方为，混合发酵乳50％，白砂糖8％，乳酸添加量0.1％。稳定剂最佳配方为硬脂酰乳酸钠0.15％，海藻酸钠0.15％，魔芋胶0.15％，离心沉淀率为11.02％。采用一次均质，均质压力为20MPa，杀菌条件为温度85℃，时间1min，在此条件下得到的饮料色泽为乳白色，稳定性好，GABA含量为39.68mg/100mL，损失较少。
　　(4)以感官评定为指标，研究了发芽糙米饼干的生产配方，获得最佳比例为:以发芽糙米粉和小麦粉组成的混合粉质量为100％，发芽糙米粉与小麦粉的比例为60∶40，黄油22.5％，白砂糖30％，鸡蛋7％;其他配料比例为水分12％，奶粉5％，小苏打0.6％，盐0.8％。

目录

声明

致谢

摘要

1 综述

1．1 糙米酵素研究现状

1．1．1 糙米酵素的营养价值

1．1．3 发酵剂的筛选

1．1．4 糙米酵素发酵工艺研究

1．1．5 糙米酵素的应用

1．2 GABA概述

1．2．1 GABA的结构和性质

1．3．1 化学合成法

1．3．2 微生物发酵法

1．3．3 植物富集法

1．4 GABA的生理功能

1．4．1 降压功能

1．4．2 改善睡眠

1．5．1 pH对GABA富集的影响

1．5．2 底物浓度对GABA富集的影响

1．5．3 激活剂和辅酶对GABA富集的影响

1．5．4 环境应激条件对GABA富集的影响

1．6 论文研究主要内容、目的和意义

1．6．1 目的和意义

1．6．2 主要研究内容

2 发芽糙米中GABA的测定

2．1 引言

2．2 材料与仪器

2．2．1 主要实验材料与试剂

2．2．2 主要实验仪器

2．3 实验方法

2．3．1 预处理

2．3．2 比色条件优化

2．3．3 水分的测定

2．3．4 粗脂肪的测定

2．3．5 粗蛋白的测定

2．4 结果与分析

2．4．1 比色分析

2．4．2 不同糙米样品成分分析

2．5 本章小结

3 糙米酵素专用发酵剂的筛选及发酵工艺优化

3．1 引言

3．2 材料与仪器

3．2．1 主要实验材料与试剂

3．2．2 主要实验仪器

3．3 实验方法

3．3．1 糙米酵素制备工艺流程

3．3．3 样品测定

3．4 结果与分析

3．4．1 糙米酵素发酵剂筛选

3．4．2 混合发酵对糙米酵素品质的影响

3．4．3 最佳发酵工艺参数的确定

3．4．4 最佳培养基配方确定

3．5 本章小结

4 发芽糙米乳饮料的开发

4．2．1 主要实验材料与试剂

4．2．2 实验溶液的配制

4．2．3 主要实验仪器

4．3 实验方法

4．3．1 发芽糙米乳饮料工艺研究

4．3．2 指标测定方法

4．4 结果与讨论

4．4．1 酶解工艺的优化

4．4．2 发酵工艺优化

4．4．3 发芽糙米乳饮料配方确定

4．4．4 发芽糙米乳饮料的稳定性

4．5 本章小结

5 发芽糙米饼干的开发

5．1 引言

5．2 材料与仪器

5．2．1 主要实验材料与试剂

5．2．2 主要实验仪器

5．3 试验方法

5．3．1 工艺流程

5．3．2 感官评价

5．4 结果与讨论

5．4．1 发芽糙米粉用量对饼干感官品质的影响

5．4．2 黄油用量对饼干感官品质的影响

5．4．3 白砂糖用量对饼干感官品质的影响

5．4．4 蛋液添加量对饼干感官品质的影响

5．4．5 小苏打用量对饼干感官品质的影响

5．5 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者简介