发芽糙米的开发成为提高大米营养价值的又一新途径,糙米在发芽过程中,内源蛋白酶、谷氨酸脱羧酶等多种酶被激活,生成γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)等多种有益的生物活性成分,GABA是一种非蛋白质氨基酸,具有多种生理功能,如镇静神经、抗焦虑、调节心血管作用、调节激素的分泌、免疫调节、健肝利肾、降血压、抗肿瘤、抗癌和抗衰老等。因而发芽糙米的营养价值超过糙米,更远胜于白米。充分吸水是糙米萌发的必要条件,现有的发芽糙米生产工艺需将糙米浸泡于水中6 h以上,以达萌发所需含水率,存在吸水时间长、效率低的问题,不利于工业生产,且长时间的浸泡无益于糙米发芽,还会导致GABA的流失。虽然发芽糙米是营养价值较高的食物原料,但与白米相比,表面结构仍然紧密,在相同的蒸煮时间内,由于热渗透困难,同时发芽糙米的吸水量比白米少,且发芽糙米糠层粗纤维含量仍较高,导致发芽糙米饭的口感较差,从而使发芽糙米作为主粮食用受到了一定的限制,制约发芽糙米产业的发展。因此,亟需一种既可缩短浸泡吸水时间,又有利于糙米萌发并改善发芽糙米蒸煮食用品质的发芽糙米生产新工艺。本研究以糙米为原料,将生物酶法应用于发芽糙米生产工艺中,针对糙米皮层的主要成分纤维素和阿拉伯木聚糖,依据酶作用的专一性原理,降解所需的外源酶应与催化降解目标相一致,提出以纤维素酶和木聚糖酶的复合溶液代替蒸馏水浸泡发芽前糙米的新工艺。对该工艺进行试验研究,研究主要内容如下:(1)采用单因素试验分析方法,确定糙米发芽前复合酶预处理工艺的主要参数及范围,研究酶解时间、酶解温度、复合酶浓度及酶配比对发芽糙米得率的影响规律,得到糙米发芽前复合酶预处理工艺的参数范围,为后续的二次正交旋转中心组合试验设计提供了数据基础。(2)采用二次正交旋转中心组合试验设计方法,研究复合酶预处理参数(酶解时间、酶解温度、复合酶浓度及酶配比)对发芽糙米得率的影响规律,并利用Design Expert软件进行四因素参数优化,以发芽糙米得率最高为目标,得出复合酶预处理工艺最佳参数组合区域。(3)在试验优化结果的基础上,以发芽糙米得率、GABA含量为考察指标,将传统浸泡工艺和复合酶预处理工艺进行对比试验。并通过扫描电镜试验与糙米籽粒吸水速率试验从皮层微观结构与水分渗透能力两个角度,对复合酶法预处理工艺提高糙米浸泡过程中吸水速率及发芽糙米得率的机理进行初探。(4)研究复合酶预处理工艺对发芽糙米蒸煮食用品质的影响,并通过复合酶对糙米皮层粗纤维的降解对结果进行分析。研究主要结论如下:(1)试验因素酶解时间、酶解温度、复合酶浓度及酶配比对发芽糙米得率的影响规律。确定参数范围酶解时间(60~180 min)、酶解温度(25~45℃)、复合酶溶液浓度(0.1~0.9 g/L)、纤维素酶质量百分比(20%~80%)。(2)采用二次正交旋转中心组合试验对试验结果进行优化,酶解时间、酶解温度、复合酶浓度及纤维素酶质量百分比对发芽糙米得率影响显著(P<0.05)。复合酶预处理参数组合为:纤维素酶和木聚糖酶质量比1.86:1 g/g、酶解时间135 min、酶解温度35℃、复合酶溶液质量浓度0.57 g/L。(3)不同样本的发芽糙米得率和GABA含量之间的差异显著(P<0.05)。复合酶预处理发芽工艺与传统浸泡工艺相比,浸泡时间缩短62.5%,发芽糙米得率提高约3.90%,GABA含量增加约3.86 mg/(100 g)。(4)相同浸泡条件,与糙米浸泡于蒸馏水中相比,糙米在复合酶溶液中获得更高的吸水速率,且皮层发生降解。(5)对比不同种米的蒸煮特性,复合酶预处理工艺获得的发芽糙米蒸煮时间、膨胀率、出饭率都有所改善,得到更高的感官评价得分,食用品质更接近于精白米。