糙米酵素制備方法的比較研究

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摘要：為進(jìn)一步比較糙米酵素的制備工藝，選擇淀粉酶活力為指標(biāo)，研究不同發(fā)芽條件對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響，比較糙米直接發(fā)酵和糙米先發(fā)芽再發(fā)酵來制備糙米酵素的淀粉酶活力差異。結(jié)果表明：糙米的最佳發(fā)芽條件為浸泡溫度32 ℃、浸泡時間24 h、發(fā)芽溫度32 ℃、發(fā)芽時間28 h；在酵母菌接種量4%，發(fā)酵時間6 h，發(fā)酵溫度30 ℃條件下，糙米先發(fā)芽再發(fā)酵方法制備的糙米酵素淀粉酶活力為890.5 U/g，高于糙米直接發(fā)酵的制備工藝。

關(guān)鍵詞：糙米；發(fā)芽條件；酵素；淀粉酶活力

中圖分類號：TS210.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）09-0054-04

糙米是指稻谷經(jīng)礱谷機(jī)脫去穎殼后的穎果，它保存了稻米的米糠和胚。因此，糙米是一顆完整的、有生命活力的種子，在適宜的條件下會發(fā)芽、生長，其包含的生命活動所需營養(yǎng)素遠(yuǎn)比精白米豐富[1]。但是，由于其糠皮的存在，造成糙米有一種糠的不愉快氣味，并且，糙米糠層中高含量的纖維素及其復(fù)合物使糙米適口性、加工性、消化性均很差，從而限制了糙米的廣泛食用[2，3]。將糙米制成糙米酵素，可以改善糙米食用品質(zhì)，增加糙米的營養(yǎng)價值，提高糙米的保健功能。糙米酵素是在糙米中加入蜂蜜，采用酵母菌發(fā)酵而成[4]。

發(fā)芽糙米相比糙米具有更好的應(yīng)用前景，糙米發(fā)芽過程中，所含的大量內(nèi)源酶被激活和釋放，并從結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等，其中主要是淀粉酶起作用[5]。為此，研究不同發(fā)芽條件對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響，并比較用糙米直接發(fā)酵和糙米先發(fā)芽再發(fā)酵來制備糙米酵素的差異，為糙米酵素的制備提供技術(shù)和理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

糙米：黑龍江省杜爾伯特蒙古族自治縣琳代悅源食品有限公司；活性干酵母：安琪酵母股份有限公司。麥芽：北大荒龍墾麥芽有限公司；蜂蜜、食鹽（食用級）：市購；氯化鈣、3，5-二硝基水楊酸等均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

DRP-9082電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海森信實(shí)驗儀器有限公司；DGG-9030G電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海森信實(shí)驗儀器有限公司；820型五谷雜糧磨粉機(jī)：廣州市旭朗機(jī)械設(shè)備有限公司；LDZX-50KBS型高壓蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠；HD-1360型超凈工作臺：哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司；730型紫外-可見分光光度計：上海光學(xué)儀器有限公司；AR2140電子天平：梅特勒-托利多儀器有限公司；TD5A臺式多管架離心機(jī)：長沙英泰儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 糙米發(fā)芽工藝條件的優(yōu)化

1） 單因素試驗。浸泡溫度為變量的單因素試驗：將糙米浸泡于0.5 mmol/L的CaCl2中，在不同溫度下（20，24，28，32，36 ℃）浸泡24 h，然后于32 ℃下催芽24 h，比較淀粉酶的活力。

浸泡時間為變量的單因素試驗：將糙米浸泡于0.5 mmol/L的CaCl2中，在32 ℃下浸泡不同時間（12，16，20，24，28 h），然后于32 ℃下催芽24 h，比較淀粉酶的活力。

發(fā)芽溫度為變量的單因素試驗：將糙米浸泡于0.5 mmol/L的CaCl2中，在32 ℃下浸泡24 h，然后于不同發(fā)芽溫度下（20，24，28，32，36 ℃）下催芽24 h，比較淀粉酶的活力。

發(fā)芽時間為變量的單因素試驗：將糙米浸泡于0.5 mmol/L的CaCl2中，在32 ℃下浸泡24 h，然后于32 ℃下催芽不同時間（16，20，24，28，32 h）比較淀粉酶的活力。

2） 正交試驗。根據(jù)上述單因素試驗結(jié)果，以A浸泡溫度、B浸泡時間、C發(fā)芽溫度、D發(fā)芽時間為試驗因素，以淀粉酶活力為評價指標(biāo)，進(jìn)行L9（34）正交試驗，優(yōu)化糙米發(fā)芽的工藝條件。正交試驗因素與水平見表1。

1.3.2 糙米酵素制備的工藝流程

（發(fā)芽）糙米粉、酵母活化液、蜂蜜等→混合調(diào)配→控溫發(fā)酵→干燥→糙米酵素

1.3.3 操作要點(diǎn) 1） 糙米的發(fā)芽處理：糙米浸泡在0.5 mmol/L的CaCl2中，于20～36 ℃下浸泡12～28 h，瀝干水分后置于器皿中，蓋上無菌紗布。然后在20～36 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中催芽16～32 h，糙米發(fā)芽至0.5 mm左右時終止發(fā)芽。每處理重復(fù)3次。將發(fā)芽糙米在55～60 ℃左右的干燥箱中干燥，粉碎備用[6]。

2） 糙米酵素發(fā)酵培養(yǎng)基組成：糙米粉100 g，蜂蜜8%，大麥芽粉1%，食鹽1%。以糙米粉質(zhì)量為100%計，按150%比例加水配制培養(yǎng)基，并于121 ℃下滅菌20 min，冷卻，備用[7]。

3） 糙米酵素發(fā)酵發(fā)酵工藝：分別以糙米粉和發(fā)芽糙米粉為原料，按照如下條件進(jìn)行控溫發(fā)酵：酵母接種量4%，發(fā)酵時間6 h，發(fā)酵溫度30 ℃。

1.3.4 兩種糙米酵素制備方法的比較 根據(jù)以往的試驗研究結(jié)果[8]，以淀粉酶活力為指標(biāo)，分別對糙米粉和發(fā)芽糙米粉進(jìn)行接種發(fā)酵，比較兩種制備方法對淀粉酶活力的影響。

1.3.5 淀粉酶活力測定 采用比色法[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 糙米發(fā)芽的單因素試驗結(jié)果

2.1.1 浸泡溫度對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響 從表2可以看出，隨著糙米浸泡液溫度的升高，其淀粉酶活力也逐漸升高，在32 ℃時達(dá)到最大值，隨后下降。說明在溫度較高條件下有利于糙米的吸水膨脹，隨著發(fā)芽的進(jìn)行，其淀粉酶活力達(dá)到一個峰值。故選擇浸泡溫度28～36 ℃進(jìn)行后續(xù)正交試驗。

2.1.2 浸泡時間對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響 從表3可以看出，在12～24 h之間，隨著浸泡時間的延長，發(fā)芽糙米中淀粉酶活力也逐漸增加，24 h時達(dá)到峰值（710.3 U/g），之后呈下降趨勢。故選擇浸泡時間20～28 h進(jìn)行后續(xù)正交試驗。

2.1.3 發(fā)芽溫度對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響 由表4可以看出，在20～32 ℃范圍內(nèi)，發(fā)芽糙米中淀粉酶活力隨發(fā)芽溫度的升高顯著上升，32 ℃時達(dá)到最大值，為708.6 U/g；隨后逐漸下降，這可能因為溫度升高影響酶的活性。因此選擇28～36 ℃進(jìn)行正交試驗。

2.1.4 發(fā)芽時間對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響 由表5可以看出，16～28 h之間，隨著發(fā)芽時間的延長，發(fā)芽糙米中淀粉酶活力顯著上升，在28 h時達(dá)到最大值，為718.5 U/g；隨后逐漸下降，這可能與發(fā)芽時間過長所導(dǎo)致酶的消耗有關(guān)。發(fā)芽時間以28 h左右為宜，故選擇24～32 h進(jìn)行正交試驗。

2.2 糙米發(fā)芽的正交試驗結(jié)果

表6為糙米發(fā)芽的正交試驗結(jié)果。根據(jù)R值可確定影響淀粉酶活力因素的主次順序依次為：B浸泡時間>C發(fā)芽溫度>A浸泡溫度>D發(fā)芽時間。由k值確定各因素的最優(yōu)組合為：A2B2C2D2。即浸泡溫度32 ℃、浸泡時間24 h、發(fā)芽溫度32 ℃、發(fā)芽時間28 h。

2.3 兩種糙米酵素制備方法的比較

由表7可知，相對于糙米直接發(fā)酵，糙米發(fā)芽后再進(jìn)行酵母菌發(fā)酵，可極其顯著地提高糙米酵素中的淀粉酶活力，達(dá)到890.5 U/g，約為糙米直接發(fā)酵的2.03倍。說明糙米發(fā)芽后，其內(nèi)源酶被激活，分解部分生物高分子化合物，如淀粉、非淀粉多糖和蛋白質(zhì)等，產(chǎn)生發(fā)芽所需要的小分子的糖和氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)。隨后在酵母菌的作用下，可進(jìn)一步提高糙米酵素的淀粉酶活力。糙米先發(fā)芽，再經(jīng)酵母菌的作用，可以大大提高淀粉酶的活力。

3 結(jié)論

以淀粉酶活力為考察指標(biāo)，糙米的最佳發(fā)芽條件為：浸泡溫度32 ℃、浸泡時間24 h、發(fā)芽溫度32 ℃、發(fā)芽時間28 h；在酵母菌接種量4%，發(fā)酵時間6 h，發(fā)酵溫度30 ℃條件下，糙米先發(fā)芽再發(fā)酵方法制備的糙米酵素淀粉酶活力為890.5 U/g，顯著高于糙米直接發(fā)酵的制備工藝。

摘要：為進(jìn)一步比較糙米酵素的制備工藝，選擇淀粉酶活力為指標(biāo)，研究不同發(fā)芽條件對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響，比較糙米直接發(fā)酵和糙米先發(fā)芽再發(fā)酵來制備糙米酵素的淀粉酶活力差異。結(jié)果表明：糙米的最佳發(fā)芽條件為浸泡溫度32 ℃、浸泡時間24 h、發(fā)芽溫度32 ℃、發(fā)芽時間28 h；在酵母菌接種量4%，發(fā)酵時間6 h，發(fā)酵溫度30 ℃條件下，糙米先發(fā)芽再發(fā)酵方法制備的糙米酵素淀粉酶活力為890.5 U/g，高于糙米直接發(fā)酵的制備工藝。

關(guān)鍵詞：糙米；發(fā)芽條件；酵素；淀粉酶活力

中圖分類號：TS210.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）09-0054-04

糙米是指稻谷經(jīng)礱谷機(jī)脫去穎殼后的穎果，它保存了稻米的米糠和胚。因此，糙米是一顆完整的、有生命活力的種子，在適宜的條件下會發(fā)芽、生長，其包含的生命活動所需營養(yǎng)素遠(yuǎn)比精白米豐富[1]。但是，由于其糠皮的存在，造成糙米有一種糠的不愉快氣味，并且，糙米糠層中高含量的纖維素及其復(fù)合物使糙米適口性、加工性、消化性均很差，從而限制了糙米的廣泛食用[2，3]。將糙米制成糙米酵素，可以改善糙米食用品質(zhì)，增加糙米的營養(yǎng)價值，提高糙米的保健功能。糙米酵素是在糙米中加入蜂蜜，采用酵母菌發(fā)酵而成[4]。

發(fā)芽糙米相比糙米具有更好的應(yīng)用前景，糙米發(fā)芽過程中，所含的大量內(nèi)源酶被激活和釋放，并從結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等，其中主要是淀粉酶起作用[5]。為此，研究不同發(fā)芽條件對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響，并比較用糙米直接發(fā)酵和糙米先發(fā)芽再發(fā)酵來制備糙米酵素的差異，為糙米酵素的制備提供技術(shù)和理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

糙米：黑龍江省杜爾伯特蒙古族自治縣琳代悅源食品有限公司；活性干酵母：安琪酵母股份有限公司。麥芽：北大荒龍墾麥芽有限公司；蜂蜜、食鹽（食用級）：市購；氯化鈣、3，5-二硝基水楊酸等均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

DRP-9082電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海森信實(shí)驗儀器有限公司；DGG-9030G電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海森信實(shí)驗儀器有限公司；820型五谷雜糧磨粉機(jī)：廣州市旭朗機(jī)械設(shè)備有限公司；LDZX-50KBS型高壓蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠；HD-1360型超凈工作臺：哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司；730型紫外-可見分光光度計：上海光學(xué)儀器有限公司；AR2140電子天平：梅特勒-托利多儀器有限公司；TD5A臺式多管架離心機(jī)：長沙英泰儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 糙米發(fā)芽工藝條件的優(yōu)化

1） 單因素試驗。浸泡溫度為變量的單因素試驗：將糙米浸泡于0.5 mmol/L的CaCl2中，在不同溫度下（20，24，28，32，36 ℃）浸泡24 h，然后于32 ℃下催芽24 h，比較淀粉酶的活力。

浸泡時間為變量的單因素試驗：將糙米浸泡于0.5 mmol/L的CaCl2中，在32 ℃下浸泡不同時間（12，16，20，24，28 h），然后于32 ℃下催芽24 h，比較淀粉酶的活力。

發(fā)芽溫度為變量的單因素試驗：將糙米浸泡于0.5 mmol/L的CaCl2中，在32 ℃下浸泡24 h，然后于不同發(fā)芽溫度下（20，24，28，32，36 ℃）下催芽24 h，比較淀粉酶的活力。

發(fā)芽時間為變量的單因素試驗：將糙米浸泡于0.5 mmol/L的CaCl2中，在32 ℃下浸泡24 h，然后于32 ℃下催芽不同時間（16，20，24，28，32 h）比較淀粉酶的活力。

2） 正交試驗。根據(jù)上述單因素試驗結(jié)果，以A浸泡溫度、B浸泡時間、C發(fā)芽溫度、D發(fā)芽時間為試驗因素，以淀粉酶活力為評價指標(biāo)，進(jìn)行L9（34）正交試驗，優(yōu)化糙米發(fā)芽的工藝條件。正交試驗因素與水平見表1。

1.3.2 糙米酵素制備的工藝流程

（發(fā)芽）糙米粉、酵母活化液、蜂蜜等→混合調(diào)配→控溫發(fā)酵→干燥→糙米酵素

1.3.3 操作要點(diǎn) 1） 糙米的發(fā)芽處理：糙米浸泡在0.5 mmol/L的CaCl2中，于20～36 ℃下浸泡12～28 h，瀝干水分后置于器皿中，蓋上無菌紗布。然后在20～36 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中催芽16～32 h，糙米發(fā)芽至0.5 mm左右時終止發(fā)芽。每處理重復(fù)3次。將發(fā)芽糙米在55～60 ℃左右的干燥箱中干燥，粉碎備用[6]。

2） 糙米酵素發(fā)酵培養(yǎng)基組成：糙米粉100 g，蜂蜜8%，大麥芽粉1%，食鹽1%。以糙米粉質(zhì)量為100%計，按150%比例加水配制培養(yǎng)基，并于121 ℃下滅菌20 min，冷卻，備用[7]。

3） 糙米酵素發(fā)酵發(fā)酵工藝：分別以糙米粉和發(fā)芽糙米粉為原料，按照如下條件進(jìn)行控溫發(fā)酵：酵母接種量4%，發(fā)酵時間6 h，發(fā)酵溫度30 ℃。

1.3.4 兩種糙米酵素制備方法的比較 根據(jù)以往的試驗研究結(jié)果[8]，以淀粉酶活力為指標(biāo)，分別對糙米粉和發(fā)芽糙米粉進(jìn)行接種發(fā)酵，比較兩種制備方法對淀粉酶活力的影響。

1.3.5 淀粉酶活力測定 采用比色法[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 糙米發(fā)芽的單因素試驗結(jié)果

2.1.1 浸泡溫度對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響 從表2可以看出，隨著糙米浸泡液溫度的升高，其淀粉酶活力也逐漸升高，在32 ℃時達(dá)到最大值，隨后下降。說明在溫度較高條件下有利于糙米的吸水膨脹，隨著發(fā)芽的進(jìn)行，其淀粉酶活力達(dá)到一個峰值。故選擇浸泡溫度28～36 ℃進(jìn)行后續(xù)正交試驗。

2.1.2 浸泡時間對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響 從表3可以看出，在12～24 h之間，隨著浸泡時間的延長，發(fā)芽糙米中淀粉酶活力也逐漸增加，24 h時達(dá)到峰值（710.3 U/g），之后呈下降趨勢。故選擇浸泡時間20～28 h進(jìn)行后續(xù)正交試驗。

2.1.3 發(fā)芽溫度對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響 由表4可以看出，在20～32 ℃范圍內(nèi)，發(fā)芽糙米中淀粉酶活力隨發(fā)芽溫度的升高顯著上升，32 ℃時達(dá)到最大值，為708.6 U/g；隨后逐漸下降，這可能因為溫度升高影響酶的活性。因此選擇28～36 ℃進(jìn)行正交試驗。

2.1.4 發(fā)芽時間對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響 由表5可以看出，16～28 h之間，隨著發(fā)芽時間的延長，發(fā)芽糙米中淀粉酶活力顯著上升，在28 h時達(dá)到最大值，為718.5 U/g；隨后逐漸下降，這可能與發(fā)芽時間過長所導(dǎo)致酶的消耗有關(guān)。發(fā)芽時間以28 h左右為宜，故選擇24～32 h進(jìn)行正交試驗。

2.2 糙米發(fā)芽的正交試驗結(jié)果

表6為糙米發(fā)芽的正交試驗結(jié)果。根據(jù)R值可確定影響淀粉酶活力因素的主次順序依次為：B浸泡時間>C發(fā)芽溫度>A浸泡溫度>D發(fā)芽時間。由k值確定各因素的最優(yōu)組合為：A2B2C2D2。即浸泡溫度32 ℃、浸泡時間24 h、發(fā)芽溫度32 ℃、發(fā)芽時間28 h。

2.3 兩種糙米酵素制備方法的比較

由表7可知，相對于糙米直接發(fā)酵，糙米發(fā)芽后再進(jìn)行酵母菌發(fā)酵，可極其顯著地提高糙米酵素中的淀粉酶活力，達(dá)到890.5 U/g，約為糙米直接發(fā)酵的2.03倍。說明糙米發(fā)芽后，其內(nèi)源酶被激活，分解部分生物高分子化合物，如淀粉、非淀粉多糖和蛋白質(zhì)等，產(chǎn)生發(fā)芽所需要的小分子的糖和氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)。隨后在酵母菌的作用下，可進(jìn)一步提高糙米酵素的淀粉酶活力。糙米先發(fā)芽，再經(jīng)酵母菌的作用，可以大大提高淀粉酶的活力。

3 結(jié)論

以淀粉酶活力為考察指標(biāo)，糙米的最佳發(fā)芽條件為：浸泡溫度32 ℃、浸泡時間24 h、發(fā)芽溫度32 ℃、發(fā)芽時間28 h；在酵母菌接種量4%，發(fā)酵時間6 h，發(fā)酵溫度30 ℃條件下，糙米先發(fā)芽再發(fā)酵方法制備的糙米酵素淀粉酶活力為890.5 U/g，顯著高于糙米直接發(fā)酵的制備工藝。

摘要：為進(jìn)一步比較糙米酵素的制備工藝，選擇淀粉酶活力為指標(biāo)，研究不同發(fā)芽條件對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響，比較糙米直接發(fā)酵和糙米先發(fā)芽再發(fā)酵來制備糙米酵素的淀粉酶活力差異。結(jié)果表明：糙米的最佳發(fā)芽條件為浸泡溫度32 ℃、浸泡時間24 h、發(fā)芽溫度32 ℃、發(fā)芽時間28 h；在酵母菌接種量4%，發(fā)酵時間6 h，發(fā)酵溫度30 ℃條件下，糙米先發(fā)芽再發(fā)酵方法制備的糙米酵素淀粉酶活力為890.5 U/g，高于糙米直接發(fā)酵的制備工藝。

關(guān)鍵詞：糙米；發(fā)芽條件；酵素；淀粉酶活力

中圖分類號：TS210.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）09-0054-04

糙米是指稻谷經(jīng)礱谷機(jī)脫去穎殼后的穎果，它保存了稻米的米糠和胚。因此，糙米是一顆完整的、有生命活力的種子，在適宜的條件下會發(fā)芽、生長，其包含的生命活動所需營養(yǎng)素遠(yuǎn)比精白米豐富[1]。但是，由于其糠皮的存在，造成糙米有一種糠的不愉快氣味，并且，糙米糠層中高含量的纖維素及其復(fù)合物使糙米適口性、加工性、消化性均很差，從而限制了糙米的廣泛食用[2，3]。將糙米制成糙米酵素，可以改善糙米食用品質(zhì)，增加糙米的營養(yǎng)價值，提高糙米的保健功能。糙米酵素是在糙米中加入蜂蜜，采用酵母菌發(fā)酵而成[4]。

發(fā)芽糙米相比糙米具有更好的應(yīng)用前景，糙米發(fā)芽過程中，所含的大量內(nèi)源酶被激活和釋放，并從結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等，其中主要是淀粉酶起作用[5]。為此，研究不同發(fā)芽條件對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響，并比較用糙米直接發(fā)酵和糙米先發(fā)芽再發(fā)酵來制備糙米酵素的差異，為糙米酵素的制備提供技術(shù)和理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

糙米：黑龍江省杜爾伯特蒙古族自治縣琳代悅源食品有限公司；活性干酵母：安琪酵母股份有限公司。麥芽：北大荒龍墾麥芽有限公司；蜂蜜、食鹽（食用級）：市購；氯化鈣、3，5-二硝基水楊酸等均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

DRP-9082電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海森信實(shí)驗儀器有限公司；DGG-9030G電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海森信實(shí)驗儀器有限公司；820型五谷雜糧磨粉機(jī)：廣州市旭朗機(jī)械設(shè)備有限公司；LDZX-50KBS型高壓蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠；HD-1360型超凈工作臺：哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司；730型紫外-可見分光光度計：上海光學(xué)儀器有限公司；AR2140電子天平：梅特勒-托利多儀器有限公司；TD5A臺式多管架離心機(jī)：長沙英泰儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 糙米發(fā)芽工藝條件的優(yōu)化

1） 單因素試驗。浸泡溫度為變量的單因素試驗：將糙米浸泡于0.5 mmol/L的CaCl2中，在不同溫度下（20，24，28，32，36 ℃）浸泡24 h，然后于32 ℃下催芽24 h，比較淀粉酶的活力。

浸泡時間為變量的單因素試驗：將糙米浸泡于0.5 mmol/L的CaCl2中，在32 ℃下浸泡不同時間（12，16，20，24，28 h），然后于32 ℃下催芽24 h，比較淀粉酶的活力。

發(fā)芽溫度為變量的單因素試驗：將糙米浸泡于0.5 mmol/L的CaCl2中，在32 ℃下浸泡24 h，然后于不同發(fā)芽溫度下（20，24，28，32，36 ℃）下催芽24 h，比較淀粉酶的活力。

發(fā)芽時間為變量的單因素試驗：將糙米浸泡于0.5 mmol/L的CaCl2中，在32 ℃下浸泡24 h，然后于32 ℃下催芽不同時間（16，20，24，28，32 h）比較淀粉酶的活力。

2） 正交試驗。根據(jù)上述單因素試驗結(jié)果，以A浸泡溫度、B浸泡時間、C發(fā)芽溫度、D發(fā)芽時間為試驗因素，以淀粉酶活力為評價指標(biāo)，進(jìn)行L9（34）正交試驗，優(yōu)化糙米發(fā)芽的工藝條件。正交試驗因素與水平見表1。

1.3.2 糙米酵素制備的工藝流程

（發(fā)芽）糙米粉、酵母活化液、蜂蜜等→混合調(diào)配→控溫發(fā)酵→干燥→糙米酵素

1.3.3 操作要點(diǎn) 1） 糙米的發(fā)芽處理：糙米浸泡在0.5 mmol/L的CaCl2中，于20～36 ℃下浸泡12～28 h，瀝干水分后置于器皿中，蓋上無菌紗布。然后在20～36 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中催芽16～32 h，糙米發(fā)芽至0.5 mm左右時終止發(fā)芽。每處理重復(fù)3次。將發(fā)芽糙米在55～60 ℃左右的干燥箱中干燥，粉碎備用[6]。

2） 糙米酵素發(fā)酵培養(yǎng)基組成：糙米粉100 g，蜂蜜8%，大麥芽粉1%，食鹽1%。以糙米粉質(zhì)量為100%計，按150%比例加水配制培養(yǎng)基，并于121 ℃下滅菌20 min，冷卻，備用[7]。

3） 糙米酵素發(fā)酵發(fā)酵工藝：分別以糙米粉和發(fā)芽糙米粉為原料，按照如下條件進(jìn)行控溫發(fā)酵：酵母接種量4%，發(fā)酵時間6 h，發(fā)酵溫度30 ℃。

1.3.4 兩種糙米酵素制備方法的比較 根據(jù)以往的試驗研究結(jié)果[8]，以淀粉酶活力為指標(biāo)，分別對糙米粉和發(fā)芽糙米粉進(jìn)行接種發(fā)酵，比較兩種制備方法對淀粉酶活力的影響。

1.3.5 淀粉酶活力測定 采用比色法[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 糙米發(fā)芽的單因素試驗結(jié)果

2.1.1 浸泡溫度對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響 從表2可以看出，隨著糙米浸泡液溫度的升高，其淀粉酶活力也逐漸升高，在32 ℃時達(dá)到最大值，隨后下降。說明在溫度較高條件下有利于糙米的吸水膨脹，隨著發(fā)芽的進(jìn)行，其淀粉酶活力達(dá)到一個峰值。故選擇浸泡溫度28～36 ℃進(jìn)行后續(xù)正交試驗。

2.1.2 浸泡時間對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響 從表3可以看出，在12～24 h之間，隨著浸泡時間的延長，發(fā)芽糙米中淀粉酶活力也逐漸增加，24 h時達(dá)到峰值（710.3 U/g），之后呈下降趨勢。故選擇浸泡時間20～28 h進(jìn)行后續(xù)正交試驗。

2.1.3 發(fā)芽溫度對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響 由表4可以看出，在20～32 ℃范圍內(nèi)，發(fā)芽糙米中淀粉酶活力隨發(fā)芽溫度的升高顯著上升，32 ℃時達(dá)到最大值，為708.6 U/g；隨后逐漸下降，這可能因為溫度升高影響酶的活性。因此選擇28～36 ℃進(jìn)行正交試驗。

2.1.4 發(fā)芽時間對發(fā)芽糙米淀粉酶活力的影響 由表5可以看出，16～28 h之間，隨著發(fā)芽時間的延長，發(fā)芽糙米中淀粉酶活力顯著上升，在28 h時達(dá)到最大值，為718.5 U/g；隨后逐漸下降，這可能與發(fā)芽時間過長所導(dǎo)致酶的消耗有關(guān)。發(fā)芽時間以28 h左右為宜，故選擇24～32 h進(jìn)行正交試驗。

2.2 糙米發(fā)芽的正交試驗結(jié)果

表6為糙米發(fā)芽的正交試驗結(jié)果。根據(jù)R值可確定影響淀粉酶活力因素的主次順序依次為：B浸泡時間>C發(fā)芽溫度>A浸泡溫度>D發(fā)芽時間。由k值確定各因素的最優(yōu)組合為：A2B2C2D2。即浸泡溫度32 ℃、浸泡時間24 h、發(fā)芽溫度32 ℃、發(fā)芽時間28 h。

2.3 兩種糙米酵素制備方法的比較

由表7可知，相對于糙米直接發(fā)酵，糙米發(fā)芽后再進(jìn)行酵母菌發(fā)酵，可極其顯著地提高糙米酵素中的淀粉酶活力，達(dá)到890.5 U/g，約為糙米直接發(fā)酵的2.03倍。說明糙米發(fā)芽后，其內(nèi)源酶被激活，分解部分生物高分子化合物，如淀粉、非淀粉多糖和蛋白質(zhì)等，產(chǎn)生發(fā)芽所需要的小分子的糖和氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)。隨后在酵母菌的作用下，可進(jìn)一步提高糙米酵素的淀粉酶活力。糙米先發(fā)芽，再經(jīng)酵母菌的作用，可以大大提高淀粉酶的活力。

3 結(jié)論

以淀粉酶活力為考察指標(biāo)，糙米的最佳發(fā)芽條件為：浸泡溫度32 ℃、浸泡時間24 h、發(fā)芽溫度32 ℃、發(fā)芽時間28 h；在酵母菌接種量4%，發(fā)酵時間6 h，發(fā)酵溫度30 ℃條件下，糙米先發(fā)芽再發(fā)酵方法制備的糙米酵素淀粉酶活力為890.5 U/g，顯著高于糙米直接發(fā)酵的制備工藝。