發(fā)酵工藝對常德米粉氨基酸含量影響的分析

楊 軍，黃 晶，熊 銳，陳 幟，梅 霞

（常德市食品檢驗所，湖南常德 415000）

常德米粉是常德地區(qū)特色食品的典型代表之一，也是常德人早餐不可缺少的食物。它是以本地大米為原料，經(jīng)過浸泡、發(fā)酵、磨漿、蒸片、擠絲、復(fù)蒸、冷卻、包裝等生產(chǎn)工序加工制作而成的鮮濕米粉。常德米粉工藝于2017年被列入省級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)代表性項目名錄，入選國家地理標志證明商標。

目前，市場上的米粉有發(fā)酵工藝和非發(fā)酵工藝兩種，其中經(jīng)過發(fā)酵工藝制作的米粉彈性更強、更筋道，口感更爽滑，品質(zhì)更優(yōu)，同時經(jīng)過發(fā)酵的米粉在乳酸菌和酵母菌的作用下會產(chǎn)生豐富的香味[1-3]。在常德米粉的生產(chǎn)工藝流程中，發(fā)酵是米粉制作過程的關(guān)鍵性工藝。

蛋白質(zhì)是人體所需的重要營養(yǎng)成分之一，氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，參與構(gòu)成生命蛋白質(zhì)的21種氨基酸中，有8種必需氨基酸為身體所需，且需要從食物蛋白質(zhì)中獲得補充。而大米蛋白是公認的優(yōu)質(zhì)蛋白之一。經(jīng)過研究米粉發(fā)酵前后原料和成品中氨基酸的含量，發(fā)現(xiàn)米粉中的氨基酸含量較原料大米有所變化。

1 材料與方法

1.1 材料

樣品，購自常德市的4個米粉生產(chǎn)廠家提供的原料大米、發(fā)酵過的大米、成品米粉，下文中表述為廠家A1、廠家A2、廠家B、廠家C、廠家D。

1.2 檢測方法

樣品中的氨基酸依據(jù)《食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》（GB 5009.124—2016）進行測定，并聯(lián)合第三方檢測機構(gòu)對這些樣品中的天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、蛋氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、賴氨酸、精氨酸和脯氨酸共16種氨基酸的含量進行檢測。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同廠家樣品中總氨基酸含量的分析

由表1知，原料大米經(jīng)過發(fā)酵后，米粉中的蛋白質(zhì)含量降低，這與前人的研究一致[1,4-5]。其中，不同廠家樣品中總氨基酸含量隨著加工程度的加深在原料大米、發(fā)酵米、成品米粉中均呈現(xiàn)依次遞減的趨勢。

表1 不同廠家樣品中總氨基酸含量（以干基計，單位：%）

2.2 不同廠家樣品中16種氨基酸含量的檢測結(jié)果分析

由表2知，16種氨基酸對應(yīng)5個不同廠家樣品，可以得到80組數(shù)據(jù)，其中70組數(shù)據(jù)（87.5%）表現(xiàn)為氨基酸含量在成品米粉中的含量要低于原料大米中的含量，60組數(shù)據(jù)（75.0%）表現(xiàn)為氨基酸含量在原料大米、發(fā)酵米、米粉中依次遞減。5個不同廠家樣品中天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、丙氨酸、組氨酸、蘇氨酸的含量均表現(xiàn)為在原料大米、發(fā)酵米、米粉中依次遞減。甘氨酸、脯氨酸、纈氨酸的含量在廠家A2樣品中，精氨酸的含量在廠家D樣品中（共4組數(shù)據(jù)）未表現(xiàn)出這種遞減。蛋氨酸的含量在廠家A1、廠家A2樣品中，異亮氨酸的含量在廠家A2、廠家B樣品中，賴氨酸的含量在廠家A1、廠家C樣品中（共6組數(shù)據(jù)）未表現(xiàn)出這種遞減。苯丙氨酸的含量在廠家A1、廠家A2、廠家C樣品中，亮氨酸的含量在廠家A1、廠家A2、廠家B樣品中（共6組數(shù)據(jù)）未表現(xiàn)出這種遞減。酪氨酸的含量在廠家A1、廠家A2、廠家B、廠家C、廠家D樣品中（共5組數(shù)據(jù)）均未體現(xiàn)這種遞減，且這5個廠家樣品中酪氨酸在原料大米、發(fā)酵米、米粉中的含量相近。

表2 不同廠家樣品中16種氨基酸的含量（以干基計，單位：%）

2.3 不同廠家樣品中必需氨基酸占總氨基酸比例

由表3知，不同廠家樣品中，廠家A1、廠家A2、廠家B、廠家C樣品中必需氨基酸占總氨基酸比例在原料大米、發(fā)酵米、成品米粉中均呈現(xiàn)依次遞增，廠家D的原料大米和成品米粉中必需氨基酸占總氨基酸比例相近，發(fā)酵米中必需氨基酸占總氨基酸比例要高于原料大米和成品米粉。

表3 不同廠家樣品中必需氨基酸占總氨基酸比例（單位：%）

3 結(jié)論與討論

發(fā)酵使成品米粉在凝膠流變性與質(zhì)構(gòu)特性、蒸煮及食味品質(zhì)等方面有明顯改善[6]。已有研究顯示，發(fā)酵通過降解蛋白質(zhì)和脂肪從而改變米粉的流變性，而發(fā)酵使大米中的蛋白含量降低有利于改善米粉質(zhì)地，發(fā)酵菌株產(chǎn)酸和酶的能力越強，對大米粉的改性就越明顯[4,7]。李里特[4]等研究表明，在發(fā)酵前期，蛋白質(zhì)的溶出導(dǎo)致蛋白質(zhì)的減少，在發(fā)酵后期蛋白質(zhì)被微生物利用導(dǎo)致蛋白質(zhì)的含量降低。在米粉發(fā)酵過程中，乳酸菌是主要優(yōu)勢菌，其次是酵母菌，酵母菌能為乳酸菌的生長提供所需維生素和氨基酸，乳酸菌代謝產(chǎn)生的蛋白酶和乳酸會降低發(fā)酵液的pH值，可以促進蛋白質(zhì)的溶出和分解，其中乳酸是具有α-羥基結(jié)構(gòu)的羧酸，可以與多肽鏈上的基團形成氫鍵而促進蛋白質(zhì)的溶出[8]。周顯青[1]等的研究表明蛋白質(zhì)含量下降的速度與發(fā)酵過程中微生物的增殖情況和菌株的產(chǎn)酸和酶的能力 相關(guān)。

大米發(fā)酵過程所用的菌株、發(fā)酵條件都會對米粉的品質(zhì)產(chǎn)生影響，而蛋白質(zhì)的溶出和分解又與微生物的生長有大的相關(guān)性，可以推測表2中同一氨基酸在不同廠家的原料大米、發(fā)酵米、成品米粉中含量變化的差異很可能與不同廠家的生產(chǎn)方式和生產(chǎn)條件相關(guān)，而表3中廠家D區(qū)別于其他4個廠家樣品在原料大米和成品米粉中必需氨基酸占總氨基酸比例相近，發(fā)酵米中必需氨基酸占總氨基酸比例要高于原料大米和成品米粉，這可能是與廠家的生產(chǎn)方式和生產(chǎn)條件相關(guān)，具體情況有待進一步研究。廠家A1、廠家A2、廠家B、廠家C、廠家D樣品中酪氨酸在原料大米、發(fā)酵米、成品米粉中的含量相近，推測其在發(fā)酵過程中很少被乳酸菌和酵母菌利用。必需氨基酸的種類和比例是評價食物蛋白質(zhì)的重要營養(yǎng)指標，表3中不同廠家樣品中的必需氨基酸占總氨基酸比例在原料大米、發(fā)酵米、成品米粉中呈現(xiàn)依次遞增，這很可能是因為在發(fā)酵過程中必須氨基酸的利用率要低于其他氨基酸，也說明發(fā)酵工藝改善了大米的氨基酸組成比例[9]。