米糠(kang)(kang)是稻谷加工的副產品，包含種皮、糊(hu)粉層、亞(ya)糊(hu)粉層及(ji)胚(pei)芽、胚(pei)乳和(he)碎米。米糠(kang)(kang)含12%～22%脂質，11%~17%蛋白(bai)質(zhi)，6%~14%膳食纖維，10%~15%水分(fen)以及8%~17%灰分。米(mi)糠在產出后糊粉層(ceng)中脂(zhi)質(zhi)與橫斷(duan)層(ceng)高活性(xing)的脂(zhi)肪酶(mei)、脂(zhi)肪氧化酶(mei)接觸，導致米(mi)糠迅(xun)速酸敗變(bian)質(zhi)，游離脂(zhi)肪酸含量增(zeng)速每(mei)天可達5%~7%。目前，熱(re)(re)處理(li)(li)是米(mi)糠穩(wen)定(ding)(ding)化(hua)(hua)的(de)主要(yao)手(shou)段，如蒸汽處理(li)(li)、熱(re)(re)風(feng)干燥(zao)、擠(ji)(ji)壓膨化(hua)(hua)、微波加熱(re)(re)等。蒸汽處理(li)(li)易導(dao)致(zhi)米(mi)糠濕(shi)度(du)過高(gao)(gao)，不利(li)于油脂浸出(chu)。熱(re)(re)風(feng)干燥(zao)處理(li)(li)溫度(du)高(gao)(gao)，米(mi)糠吸濕(shi)后，酶易復(fu)性(xing)。擠(ji)(ji)壓膨化(hua)(hua)易導(dao)致(zhi)米(mi)糠蛋白高(gao)(gao)度(du)變性(xing)，且擠(ji)(ji)壓處理(li)(li)可導(dao)致(zhi)米(mi)糠中生(sheng)育酚降(jiang)解。微波處理(li)(li)則導(dao)致(zhi)米(mi)糠發生(sheng)顯著褐變，色(se)澤加深。因此，有(you)必(bi)要(yao)開(kai)發既能抑(yi)制酸敗，同時(shi)對米(mi)糠品質低破壞的(de)穩(wen)定(ding)(ding)化(hua)(hua)方法。
紅外干燥具有(you)加熱快、能耗低、營(ying)養物質破壞少等(deng)優點。蘇丹等(deng)利用紅外穩(wen)定化(hua)(hua)米糠，將過氧化(hua)(hua)物酶活性降至3.91%，儲藏穩定性(xing)提高5倍以上。利(li)用中(zhong)(zhong)波(bo)和短波(bo)紅(hong)外(wai)(wai)輻(fu)照對(dui)米(mi)糠(kang)進行穩定化，發現兩者(zhe)均獲得顯(xian)著的(de)效(xiao)果，且中(zhong)(zhong)紅(hong)外(wai)(wai)輻(fu)照對(dui)米(mi)糠(kang)品質影響(xiang)較小。但是現有(you)研究中(zhong)(zhong)，對(dui)紅(hong)外(wai)(wai)穩定化米(mi)糠(kang)的(de)毛油品質缺(que)乏深(shen)度(du)評價。
本研究采用近(jin)紅(hong)外加熱(re)技(ji)術對米糠進行(xing)穩定化(hua)，以(yi)穩定化(hua)效果及毛油品質作為表征指標，對其進行(xing)評價，并與微波加熱(re)、擠壓(ya)膨化(hua)和冷凍干燥方法對比，旨在評價近(jin)紅(hong)外低溫穩定技(ji)術的(de)可行(xing)性。
1.2 實驗方法
1.2.2 米(mi)糠相關指標測定
1.2.3 加速(su)儲藏實驗
穩定化及(ji)新鮮米糠分別(bie)采用(yong)真空包裝和普通PE包裝，置于38 ℃恒溫箱儲藏28 d，每周不(bu)定時(shi)取樣測定其酸值，所有實驗重復測定3次(ci)。
1.2.4 米(mi)糠油萃取
取(qu)一定質量的米糠置于(yu)500 mL三(san)角燒瓶中，按照料液比1∶ 10加入一(yi)定體積的正己(ji)烷，于氣(qi)浴恒溫振蕩搖床中30 ℃下200 r/min振蕩(dang)提(ti)取30 min，過濾后，將(jiang)有機相減壓濃縮脫(tuo)除正己烷，重復提取2次(ci)，合(he)并2次萃取物于20 mL棕色樣(yang)品瓶(ping)中，置于-18 ℃儲藏(zang)備用。
1.2.5 米糠油品質指標的測定
酸值測定(ding)參照(zhao)GB/T 5530—2005;色澤測定參照GB/T 22460—2008;生育酚測定參照GB/T 26635—2011;谷維素測定參照金俊等[19]的方法;脂肪酸組成分析參照GB/T 17376—2008和GB/T 17377—2008。
2 結果與討(tao)論
2.1 近紅外(wai)低溫穩定化工藝確定
2.1.1 加熱(re)溫度的確(que)定
在(zai)10~80 min的加(jia)熱(re)時間(jian)里，加(jia)熱(re)溫度越高(gao)，加(jia)熱(re)時間(jian)越短，米(mi)糠水(shui)分(fen)含量降(jiang)低越快。當米(mi)糠水(shui)分(fen)含量達4.13%時，80 ℃比70 ℃加熱時(shi)間縮短(duan)75%。90 ℃加(jia)熱(re)20 min水分含量為3.66%，但此溫度穩定化(hua)的米糠提取的米糠毛油顏(yan)色較深(shen)，對米糠品(pin)質破壞程(cheng)度大(da)，后期米糠毛油精煉(lian)脫色難度增加(jia)。綜合考(kao)慮(lv)，將(jiang)近(jin)紅(hong)外(wai)加(jia)熱溫度設定為80 ℃。
2.1.2 加熱時間的(de)確(que)定
將實驗(yan)組近紅外輻照(MSWIH)溫度設為80 ℃，加熱時間分別為10、25 min和60 min，測定(ding)米(mi)糠水分含量分別為6.54%、5.09%和3.82%，并以新鮮(xian)米糠(水分(fen)含量為(wei)10.65%)為(wei)空白組，分別進(jin)行(xing)加速儲藏實(shi)驗。
隨儲藏時間(jian)延長(chang)(chang)，米(mi)糠油(you)的酸(suan)值(zhi)呈增長(chang)(chang)趨勢(shi)。以真空包裝為例，發(fa)現當加熱時間(jian)為60 min時米糠水分含(han)量低于4%，經過28 d的儲藏(zang)，酸(suan)值(KOH)上(shang)升至37 mg/g，是一(yi)個可接受的變化范圍;未經任何方(fang)法處理的(de)新(xin)鮮米糠經過28 d儲藏，其酸值(KOH)上升至138 mg/g。真空(kong)包(bao)裝和普通PE包裝對(dui)于抑(yi)制米糠油酸值上升無(wu)顯著(zhu)差異。綜(zong)合米糠水分含量和米糠油酸值的變化(hua)，本研(yan)究(jiu)確(que)定近紅(hong)外(wai)加熱的******加熱時間60 min。
2.2 近紅外(wai)穩定化處理對米糠(kang)及(ji)米糠(kang)毛油(you)品質的影響(xiang)
2.2.1 對米糠品質的影響
2.2.1.1 對(dui)米糠儲藏(zang)穩(wen)定性影響
將******工藝條(tiao)件(jian)下穩定化處(chu)理米糠與(yu)其(qi)他對照組(zu)進(jin)行綜(zong)合對比(bi)，其(qi)中經(jing)微波加(jia)熱(MTE)、擠壓膨(peng)化(EP)、冷凍干燥(zao)(FD)處理的米糠水分含量分別為(wei)6.68%，12.21%和3.23%。
幾種(zhong)穩(wen)定化(hua)米糠(kang)儲藏(zang)穩(wen)定性
經(jing)過28 d的(de)儲藏，近紅外處(chu)理米糠油的(de)酸值(KOH)接近37 mg/g;與其他3種方法結果一樣，酸值(zhi)均遠(yuan)低(di)于空白(bai)組。說明此(ci)條件下(xia)大部分的脂(zhi)肪酶(mei)和(he)脂(zhi)肪氧化(hua)酶(mei)已被破壞(huai)，穩定(ding)化(hua)效果較好。
2.2.1.2 對米糠中(zhong)脂肪酶和(he)脂肪氧化酶活力的影響
4種(zhong)穩定化方法處理后脂肪酶(mei)和脂肪氧化酶(mei)活性(xing)均呈現下降趨勢。與(yu)空白(bai)組相(xiang)比，MSWIH處理后的(de)米糠酶活顯著(zhu)降低，其中脂肪酶相對(dui)活性降至43.00%，好于FD處理的(58.00%)，但差于MTE(36.00%)和EP處(chu)理的(17.00%);脂(zhi)肪氧(yang)化酶相對(dui)活(huo)性降至38.47%，與其他3種方法(fa)比(bi)較的結(jie)果與脂肪酶(mei)一致。結(jie)合它(ta)們(men)各自對應的水分(fen)含量分(fen)析發現，水分(fen)含量的高低是(shi)抑制脂肪酶(mei)酶(mei)活(huo)的重要因素，當(dang)水分(fen)含量降至4%以(yi)下，脂(zhi)肪(fang)酶相對(dui)活(huo)性降(jiang)至40%左右，米糠穩(wen)定化效果(guo)較好(hao)且品質破壞(huai)程度較小;EP的穩定化溫度最高(gao)，穩定化后的米糠水(shui)分含量高(gao)達12.21%，滅酶率是4種(zhong)方(fang)法中最高的，但米(mi)糠品質(zhi)已被嚴重破(po)壞。綜合分析，近紅外加(jia)熱是(shi)一種(zhong)較(jiao)為溫和的穩定化方(fang)法。
對米糠油中谷維素(su)含(han)量的影響
不同穩定化處理(li)米糠油谷維素含(han)量
%
ControlMSWIHMTEFDEP
2.54±0.062.48±0.102.35±0.082.52±0.062.14±0.06
經MSWIH處理，米糠油谷維素含量降低較少(shao)，谷維素保(bao)留率為97.64%，略低于FD組的(99.21%)，高(gao)于MTE組(92.52%)和EP組的(84.25%)，在高(gao)溫下部(bu)分谷(gu)維素(su)被破(po)壞(huai)[19]，而MSWIH法條件溫和，對(dui)米糠的(de)破壞較(jiao)小(xiao)，較(jiao)大程度(du)保留了原米糠中的(de)谷維素。
2.2.2.3 對(dui)米糠油中主要脂肪酸的影響(見表3)
從(cong)表3可知(zhi)，米(mi)糠油中主要不飽和脂肪(fang)酸(suan)為油酸(suan)、亞油酸(suan)，兩(liang)者的比例接近1∶ 1，不(bu)飽和脂肪(fang)酸含量與飽和脂肪(fang)酸含量的比值約為4.2。MSWIH法與(yu)空白組及(ji)其他3種穩定化(hua)方法相比，脂肪(fang)酸組成未發(fa)生(sheng)顯著性變化(hua)，說(shuo)明MSWIH處理(li)對(dui)米糠(kang)油的脂肪酸組成無差異性影響。
表(biao)3 不同穩定化(hua)處(chu)理(li)米糠油脂肪酸組成(cheng)及(ji)含量%
脂(zhi)肪(fang)酸(suan)ControlMSWIHMTEFDEP
2.2.2.4 對米糠油(you)中(zhong)生育酚含量的影響(見表4)
生育酚在高溫下可能會降解[9]。從表4可(ke)知，與空白組相(xiang)比，MSWIH法對生育(yu)酚(fen)的破壞(huai)很小，其生育(yu)酚(fen)總量(liang)保留(liu)率為(wei)97.80%;與FD組的相差不大，但高于MTE和EP處(chu)理的(de)(de)。擠壓處(chu)理和微(wei)波加熱均對米糠中的(de)(de)生(sheng)育酚造成了顯(xian)著的(de)(de)破(po)壞，可見近(jin)紅外(wai)處(chu)理幾乎不破(po)壞米糠中的(de)(de)生(sheng)育酚。
表4 不(bu)同穩定化處理米糠油生育(yu)酚含量
mg/kg
穩定化方法(fa)α-生育酚β-生(sheng)育酚γ-生育酚δ-生育酚(fen)總生育酚(fen)
3 結 論
采用近(jin)紅外對米糠進(jin)行穩定化處理，得到的******工藝參數為：加熱溫度80 ℃，加熱時(shi)間60 min。在******工(gong)藝條件下，38 ℃儲藏28 d，米糠酸值(zhi)(KOH)僅增加15 mg/g。
經過與微波加熱、擠壓膨化(hua)、冷凍干燥3種穩(wen)定化(hua)(hua)方法對比發現，經近紅外熱處(chu)理后(hou)，米糠(kang)原料(liao)中(zhong)的脂(zhi)(zhi)肪(fang)酶和脂(zhi)(zhi)肪(fang)氧化(hua)(hua)酶活力明顯(xian)降低，儲藏穩(wen)定性(xing)明顯(xian)提高，米糠(kang)油色(se)澤、脂(zhi)(zhi)肪(fang)酸(suan)組(zu)成無顯(xian)著變化(hua)(hua)，其中(zhong)的谷維素和生育酚保(bao)留率分別高達97.64%和97.80%，與冷凍干燥米糠的毛(mao)油品(pin)質(zhi)沒(mei)有顯著差(cha)異。綜上，近紅(hong)外加熱是一種可靠、低破壞的米糠穩定(ding)化(hua)方法(fa)。
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