發(fā)芽處理作為可有效改善谷物和豆類等食品營養(yǎng)特性及食用品質(zhì)的加工工藝，其成本低且簡(jiǎn)便易行。種子萌芽過程在酶的作用下會(huì)使谷物或豆類食品中的維生素、膳食纖維、蛋白質(zhì)、氨基酸等基本營養(yǎng)成分的含量有所增加，但處理工藝不同基本營養(yǎng)成分的變化不同；糙米發(fā)芽處理還可有效富集γ-氨基丁酸（GABA）等功能活性成分，使發(fā)芽糙米的營養(yǎng)價(jià)值高于普通糙米和白米，但與普通白米相比，發(fā)芽糙米的食用口感仍有待于改進(jìn)。此外，除GABA外，如何改進(jìn)發(fā)芽工藝以進(jìn)一步提高發(fā)芽糙米中其他活性成分的含量也值得深入研究。

黃酮類化合物是植物性食品中重要的功能活性成分之一。超聲波作為一種重要的物理輔助加工技術(shù)在黃酮等活性成分的提取方面應(yīng)用廣泛，如利用超聲波輔助提取黑米、紅麥麩皮及發(fā)芽糙米中的黃酮成分，可有效提高提取率。在發(fā)芽谷物加工方面，卞紫秀等利用超聲波輔助處理（320W，30min，29℃）加工發(fā)芽苦蕎，發(fā)現(xiàn)其不但可有效促進(jìn)苦蕎麥種子的萌發(fā)，還可顯著增加苦蕎芽苗中黃酮類物質(zhì)的含量；程威威等利用超聲波處理（59kHz，8h）發(fā)芽糙米，發(fā)現(xiàn)其可顯著增加糙米發(fā)芽率。目前，利用超聲波輔助技術(shù)加工發(fā)芽糙米，對(duì)功能成分的富集作用研究大多圍繞GABA展開，但針對(duì)黃酮的富集作用研究尚不多見；已有研究結(jié)果表明對(duì)于不同的谷物，當(dāng)超聲工藝條件不同時(shí)，對(duì)黃酮成分的富集效果也有所不同；此外，超聲波輔助加工對(duì)發(fā)芽糙米加工及品質(zhì)改善的相關(guān)研究較少。因此，本研究利用超聲波輔助技術(shù)加工發(fā)芽糙米，首先以總黃酮含量為主要考核指標(biāo)對(duì)超聲工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析超聲波輔助處理對(duì)發(fā)芽糙米基本營養(yǎng)成分、米糠微觀結(jié)構(gòu)、糊化性質(zhì)及質(zhì)構(gòu)特性的影響，為改善發(fā)芽糙米的功能營養(yǎng)特性及加工食用品質(zhì)提供可參考的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

糙米，南梗9108，初始濕基含水量為12.63%±0.81%，由上海光明集團(tuán)瀛豐五斗生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司提供；次氯酸鈉、乙醇、三氯化鋁、乙酸鉀均為分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；蘆丁薩恩化學(xué)技術(shù)（上海）有限公司；體外抗氧化試劑盒，南京建成生物科技有限公司。

DHG-9071A電熱恒溫干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；LRH-150培養(yǎng)箱，上海一恒科學(xué)儀器公司；200T高速多功能磨粉機(jī)，永康市利陽電器有限公司；THC型數(shù)控超聲波提取機(jī)，濟(jì)寧天華超聲電子儀器有限公司；MultiskanFC型酶標(biāo)儀，ThermoFisher（上海）儀器有限公司；VFD-2000冷凍干燥機(jī)，上海比郎儀器制造有限公司；50TESplus高真空鍍膜儀，英國Quorum公司；拉曼圖像-掃描電子顯微鏡聯(lián)用儀，捷克TESCAN-MAIA3公司；差式掃描量熱儀，德國Netzsch公司；TA-XTPlus型質(zhì)構(gòu)儀，英國StableMicroSystems公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 發(fā)芽糙米的制備

稱取經(jīng)挑選、除雜、飽滿的糙米約400g，漂洗干凈后，用0.1%的次氯酸鈉溶液浸泡15s對(duì)其表面消毒，沖洗干凈后加純水浸泡，置于恒溫培養(yǎng)箱中。浸泡期間每隔2h更換一次水，浸泡結(jié)束后將糙米放入恒溫培養(yǎng)箱中萌發(fā)。浸泡條件：29℃，13h，結(jié)束時(shí)種子露白；萌發(fā)條件：29℃，24h，結(jié)束后種子芽長(zhǎng)約1mm。收集發(fā)芽糙米，參考楊麗等的方法，對(duì)發(fā)芽糙米經(jīng)50℃干燥1h后磨粉，80目過篩得到實(shí)驗(yàn)用糙米粉。

1.2.2 超聲波處理方法

實(shí)驗(yàn)參考YaldagardM等的超聲參數(shù)。實(shí)驗(yàn)分別采用糙米浸泡前超聲處理和浸泡后超聲處理，浸泡前超聲處理操作如下：將清洗干凈的糙米裝進(jìn)塑封袋中，超聲處理，超聲結(jié)束后按照1.2.1中的條件浸泡、發(fā)芽。浸泡后超聲處理操作如下：將浸泡13h后的糙米裝進(jìn)塑封袋中，進(jìn)行超聲處理，超聲結(jié)束后按照1.2.1中的條件發(fā)芽。

超聲處理?xiàng)l件為：a.160W功率下分別處理5、15和25min；b.280W功率下分別處理5、15和25min；c.400W功率下分別處理5、15和25min。

1.2.3 總黃酮含量的測(cè)定

采用GuanQ的方法并作改動(dòng)，具體如下：稱取2g糙米粉末，加入10mL50%乙醇水溶液超聲提取40min，4000r/min離心10min后取5mL上清液，加入2mL三氯化鋁溶液（0.1mol/L），反應(yīng)8min后再加3mL乙酸鉀溶液（1mol/L），用50%乙醇水溶液定容至10mL，搖勻，室溫下反應(yīng)30min后于420nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度值。總黃酮含量以蘆丁當(dāng)量表示（mg/100g）。

1.2.4 發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的測(cè)定

參照GuanQ等的方法，按如下公式計(jì)算發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率：

發(fā)芽勢(shì)(%)=(糙米萌發(fā)時(shí)露白的種子數(shù)/種子總數(shù))×100式                   （1）

發(fā)芽率(%)=(糙米萌發(fā)至芽長(zhǎng)約1mm時(shí)的種子數(shù)/種子總數(shù))×100式    （2）

1.2.5 基本營養(yǎng)成分的測(cè)定　

含水量采用國標(biāo)法-直接干燥法；蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉、維生素、膳食纖維采用國標(biāo)法測(cè)定。

礦物質(zhì)元素參照國標(biāo)法測(cè)定，并稍作改動(dòng)：稱取糙米粉1.00g于坩堝中，小火加熱，炭化至無煙，轉(zhuǎn)移至馬弗爐中，于550℃灰化3h，至試樣呈白灰狀，冷卻，取出，用適量硝酸溶液溶解并用水定容至10mL。利用ICP-AES法分析測(cè)定，外標(biāo)法定量。

1.2.6 超微結(jié)構(gòu)的測(cè)定

冷凍干燥處理樣品24h后，用導(dǎo)電膠將干燥后的樣品固定在金屬載物臺(tái)上，利用高真空鍍膜儀噴金30s后用電子掃描顯微鏡掃描樣品表面并拍照。

1.2.7 熱物性的測(cè)定

取2mg樣品，按1:2（質(zhì)量比）加入純水，密封后于4℃放置24h，用差式掃描量熱儀進(jìn)行測(cè)定。掃描溫度由20℃上升至100℃，掃描速率為10℃/min，載氣為氮?dú)猓獨(dú)饬魉贋?0mL/min。以空坩堝作為對(duì)照，記錄并計(jì)算吸熱曲線上的起始溫度（To）、峰值溫度（Tp）、終止溫度（Tc）熱焓（ΔH）。

1.2.8 質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

參照宋偉等的方法，測(cè)定煮后發(fā)芽糙米的質(zhì)構(gòu)，具體如下：加12mL水于10g糙米中，蒸鍋中加適量水，置于電磁爐上蒸煮40min后關(guān)火燜10min，待冷卻至室溫后，隨機(jī)取6粒米進(jìn)行硬度、黏著性、彈性和黏度的測(cè)定。參數(shù)：探頭P/50、觸發(fā)點(diǎn)10g、壓縮比例75%、下降速度10mm/s、測(cè)試速度0.5mm/s、測(cè)試后速度5mm/s。

1.3 數(shù)據(jù)分析

每組實(shí)驗(yàn)均平行3次，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，方差分析采用LSD法，P＜0.05視為有顯著性差異；數(shù)據(jù)處理軟件使用Excel2016和IBMSPSSStatistics25，繪圖使用GraphPadPrism8.2.1。

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