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发芽红曲菌发酵对高抗性淀粉水稻功能营养品质的影响认领

被引量： 2

作者：

刘甜

学位授予单位：

浙江大学

摘要：

发芽和发酵在植物和微生物的生长和繁殖中有重要作用。籽粒发芽或发酵能改变淀粉的理化特性。红曲在我国历史悠久,是由红曲霉菌丝寄生在大米上而来,具有降脂功效。发酵过程中微生物消耗能源物质,并通过生理活动改变稻米中的营养物质含量。水稻发芽过程中亦会产生大量生物活性成份。发芽糙米(Germinated brown rice,GBR)被认为是一种天然功能性食品,具有较高营养价值。利用GBR进行红曲发酵可能会进一步提高红曲的营养价值,但发芽后糙米的离体消化速率较未发芽的有所增加,这可能会增大餐后血糖快速上升的风险。抗性淀粉(Resistant starch,RS)作为淀粉的一种,在小肠内不被消化而在大肠中被发酵,对人体健康具有重要保健功能。高RS大米已被研究证实具有平稳餐后血糖,改善低密度脂蛋白(Low-density lipoprotein,LDL)的功效,但同时高RS大米米饭适口性较差,在一定程度上影响着其市场接受度和进一步推广应用。为探索萌发及红曲菌发酵条件下稻米功能营养物质的变化,并进一步拓展高RS大米的应用,本研究以R7954、GZ93、RS4及海水稻共4种不同RS含量水稻(Oryza sativa L.)为材料,分别对其糙米(Brown Rice,BR)进行发芽,发酵和发芽发酵处理,对发芽发酵前后稻米的营养成分、功能成分以及抗氧化特性进行分析。结果表明:1.RS4 BR中RS含量为10.30%,脂质,总蛋白和总FAA分别为4.35%,8.92%和407.41 mg/100 g。发芽后4种水稻RS均降低,但RS4依然保持较高水平的RS含量,为4.09%。发芽后4种水稻的脂质均下降,而总自由氨基酸(Free amino acids,FAAs)含量显著增加,其中RS4总FAAs高达1269.91 mg/100 g。在4个水稻品种中,RS4最易被红曲发酵且发酵程度较彻底。BR直接发酵后,4种水稻的淀粉和蛋白质含量均显著下降,而RS、脂质、自由糖和总FAAs含量显著上升,其中RS4的RS增加至12.35%,脂质由BR的4.35%增加至7.57%,自由糖由0.82%增加至1.17%,总FAAs增加至1528.81 mg/100g。发芽发酵处理后,红曲米糊化温度显著降低,食品更易蒸煮,但其它指标变化不如直接发酵。2.RS4 BR中-氨基丁酸(Gamma-aminobutyric acid,GABA)含量为251.38 mg/100g,发芽后,所有材料中GABA含量急剧增加,为BR中的2-5倍,其中RS4 GABA增加至759.29 mg/100 g。β-葡聚糖含量在发芽后亦显著增加,其中R7954增加0.47%,发酵后GABA和β-葡聚糖含量较发芽处理增加更显著,其中RS4发酵后GABA含量高达835.53mg/100 g;发芽发酵后,GZ93 GABA含量高达1422.43 mg/100 g,β-葡聚糖高达0.97%,而其它材料GABA含量并未较GBR或直接发酵进一步增加,甚至不如直接发芽或发酵;3.发芽后,除HSD(海水稻袁两优1号)总酚酸含量增加不显著外,其它材料总酚酸含量和总类黄酮含量均显著增加,其中RS4总酚酸高达3.14 mg GAE/g,总类黄酮含量高为3.64 mg Rutin E/g。发酵或发芽发酵后游离酚酸含量、结合酚酸含量、总酚酸含量、总类黄酮含量,ABTS抗氧化能力、DPPH抗氧化能力、对香豆酸含量、阿魏酸含量、芥子酸含量均显著增加;发芽发酵后RS4中游离酚酸和总酚酸均含量最高,分别为8.11 mg GAE/g和9.25 mg GAE/g;各材料结合酚酸中共检测了11种酚酸单体,其中阿魏酸含量最高,其次为对香豆酸,芥子酸和临香豆酸。发芽、发酵及发芽发酵处理后,大多数酚酸单体含量均显著上升,其中RS4发酵和发芽发酵样品中的阿魏酸分别为80.91μg/g和71.78μg/g。发芽、发酵及发芽发酵后ABTS和DPPH抗氧化活性均较BR显著增加,其中RS4发酵后ABTS和DPPH抗氧化活性分别为19.99μmol trolox/g和11.56μmol trolox/g,显著高于BR的4.43μmol trolox/g和3.6μmol trolox/g。综上,RS4易被红曲发酵,且经红曲菌直接发酵后的红曲米有着最高的RS含量(12.35%)和阿魏酸含量(80.91μg/g),具较丰富的脂质(7.57%)、FAAs、GBGA(835.83 mg/100 g)以及较强的抗氧化能力,且红曲发酵后RS4糊化温度下降。食用RS4红曲米可能会有效降低血脂以及肥胖和糖尿病的发生概率。研究结果为利用高RS水稻开发新型抗氧化、降血脂食品提供参考。

摘要译文

关键词：

水稻; 抗性淀粉; 发芽; 红曲菌发酵; GABA

学位年度：

2022

学位类型：

硕士

学科专业：

生物物理学

导师：

舒小丽

中图分类号：

TS210.7[产品标准与检验]

学科分类号：

0822[轻工技术与工程];083203[粮食油脂及植物蛋白工程]

D O I：

10.27461/d.cnki.gzjdx.2022.002340