于殿宇，郝凱越，程 杰，陳奎任，江連洲,，王立琦，張 智

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030；2.哈爾濱商業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150028；3.黑龍江省北大荒米業(yè)集團(tuán)有限公司，黑龍江 哈爾濱 150036）

稻米是我國(guó)重要的農(nóng)作物之一，目前黑龍江大米產(chǎn)量約為2 255.3萬(wàn) t，且已成為我國(guó)最大的商品粳稻生產(chǎn)基地，米糠是稻米生產(chǎn)過(guò)程中的主要副產(chǎn)物，占稻米質(zhì)量的10%左右[1]。其中含有稻米64%的功能及營(yíng)養(yǎng)成分，有“天然營(yíng)養(yǎng)寶庫(kù)”之稱[2]。其脂質(zhì)含有約75%的不飽和脂肪酸[3]和比普通植物油更多的不皂化物[4]，有助于降低動(dòng)物和人類的低密度脂蛋白和總血清膽固醇[5]。且米糠的蛋白質(zhì)消化率可達(dá)到90%，被認(rèn)為是低過(guò)敏性蛋白質(zhì)的良好來(lái)源[6-8]。

米糠在食品工業(yè)、化工工業(yè)及醫(yī)療保健工業(yè)方面有廣闊的應(yīng)用前景[9]。但新鮮的米糠容易變質(zhì)，其主要原因是米糠中含有多種內(nèi)源酶，包括脂肪酶、過(guò)氧化酶等，若處理不當(dāng)，會(huì)發(fā)生氧化，造成米糠酸敗[10]。酸敗使米糠酸值迅速升高，游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在10%～20%，有的甚至達(dá)到50%。目前國(guó)內(nèi)外米糠穩(wěn)定化的方法主要分為化學(xué)穩(wěn)定法、生物酶法和物理穩(wěn)定法[11]?；瘜W(xué)穩(wěn)定法通過(guò)添加酸及其鹽類等化學(xué)試劑，改變米糠體系的pH值或離子強(qiáng)度，達(dá)到抑制脂肪酶酶活的目的[12-13]。但化學(xué)法只適用于中小型工業(yè)生產(chǎn)，處理時(shí)間較長(zhǎng)，且添加的化學(xué)物質(zhì)會(huì)影響后續(xù)米糠的綜合利用。生物酶法指用某些蛋白酶水解米糠中脂肪酶[14]，防止米糠酸敗。但酶法鈍化價(jià)格較高，還有待研究。物理穩(wěn)定法主要包括低溫儲(chǔ)藏法、紅外處理法、擠壓法、微波法等。其中擠壓法被認(rèn)為是目前較有實(shí)用價(jià)值的穩(wěn)定米糠的方法，但擠壓法需要較大的設(shè)備投資，處理量不高，操作和維護(hù)費(fèi)用也較大[15]，且會(huì)造成米糠中蛋白質(zhì)嚴(yán)重變性、活性成分有較大損失、米糠及其色澤加深等缺點(diǎn)，因此擠壓法會(huì)影響米糠的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，降低其綜合利用效率。

射頻技術(shù)是一種頻率范圍在3 kHz～300 MHz的高頻交流電磁波[16]。射頻技術(shù)具有加熱快、加熱均勻、穿透深度大、能耗低等特點(diǎn)，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。射頻和微波加熱方式類似，都屬于一種新型的介電加熱方式，但在工作頻率、波長(zhǎng)、穿透深度和加熱機(jī)制還存在明顯區(qū)別，因其是利用3 kHz～300 MHz的電磁波（射頻）引起被加熱物料中帶電離子的振蕩遷移而將電能轉(zhuǎn)化為熱能而殺滅微生物和酶，所以其穿透深度則遠(yuǎn)大于微波[17-19]。目前的研究中使用微波技術(shù)鈍化米糠較為廣泛，也有一些顯著的效果[20-21]。但微波過(guò)程后期若不采用特殊的手段帶走熱能，局部產(chǎn)品的溫度可能升高，引起嚴(yán)重褐變甚至使產(chǎn)品碳化。射頻技術(shù)相對(duì)加熱均勻。在國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展中，射頻加熱技術(shù)最早出現(xiàn)于輕工業(yè)及醫(yī)療行業(yè)，包括應(yīng)用于木板的干燥、殺菌[22]以及手術(shù)中的輔助治療[23]等。相對(duì)于其他應(yīng)用而言，射頻應(yīng)用于滅酶方面的研究較少，特別是針對(duì)低水分活度食品以及農(nóng)產(chǎn)品鈍酶方法與機(jī)理研究。

故研究以黑龍江省粳稻為原料，經(jīng)加工碾磨后得到新鮮米糠，以米糠中脂肪酶活性為指標(biāo)，研究射頻加熱極板間距、射頻時(shí)間、射頻溫度對(duì)米糠中脂肪酶活性的影響，并研究其對(duì)米糠儲(chǔ)藏穩(wěn)定性的效果，以期通過(guò)該滅酶方法推動(dòng)稻米米糠產(chǎn)業(yè)化的高值化利用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

米糠（含水量10.6%，酸值（KOH計(jì)）9.4 mg/g，蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)13.5%，脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)18.3%，色澤為土黃色） 黑龍江省北大荒米業(yè)有限公司。

對(duì)硝基苯基月桂酸酯、Triton X-100 美國(guó)Sigma公司；異丙醇、阿拉伯膠 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉 上海麥克林生化科技有限公司；所有實(shí)驗(yàn)用有機(jī)溶劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

HED-0101射頻加熱系統(tǒng) 日本Yasujima有限公司；AXTD5A臺(tái)式離心機(jī) 鹽城市安信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；MixPlus旋渦振蕩器 合肥艾本森科學(xué)儀器有限公司；KQ3200B超聲振蕩器 昆山市超聲儀器有限公司；SP-756紫外分光光度計(jì) 上海光譜儀器有限公司；PHS-3C精密酸度計(jì) 上海大營(yíng)儀器有限公司；FD-1A-50冷凍干燥機(jī) 廈門森態(tài)儀器儀表有限公司；FA2204B電子分析天平 山東晨拓科學(xué)儀器有限公司；DF-101S磁性攪拌器 金壇區(qū)水北盛威實(shí)驗(yàn)儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 米糠水分含量測(cè)定

參考GB 5009.3—2016《食品中水分的測(cè)定》中直接干燥法。稱取5 g米糠在101～105 ℃恒溫干燥箱中進(jìn)行干燥，直至恒質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)。

1.3.2 脂肪酶活性測(cè)定

0.1 mol/L磷酸鹽緩沖溶液的制備（pH 7.0）：準(zhǔn)確稱取3.12 g磷酸二氫鈉，定容至100 mL，制備溶液a；然后稱取17.9 g磷酸氫二鈉，定容至250 mL，制備溶液b。分別量取78 mL溶液a和122 mL溶液b，將其進(jìn)行混合，得到0.2 mol/L的磷酸鹽緩沖溶液，將其進(jìn)行稀釋制得0.1 mol/L的緩沖溶液，備用。

脂肪酶活性的測(cè)定：采用硝基苯基月桂酸酯法[24]并稍作修改。配制溶液A：40 mg對(duì)硝基苯基月桂酸酯溶解在12 mL異丙醇中；配制溶液B：0.4 g Triton X-100和0.1 g阿拉伯樹(shù)膠溶于90 mL 0.1 mol/L pH7.0磷酸鹽緩沖液中。

米糠脂肪酶提取液的制備：取2 g米糠于50 mL離心管中，加入10 mL 0.1 mol/L pH 7.0磷酸鹽緩沖液，置于25 ℃超聲振蕩器中超聲振蕩40 min，混合液再以4 000 r/min離心10 min，上清液即為米糠脂肪酶提取液，取出備用。

吸光度測(cè)定：取1 mL上述提取液于50 mL離心管中，向其中加入1 mL溶液A和15 mL溶液B，旋渦混合后置于35 ℃超聲振蕩反應(yīng)45 min，然后置于沸水浴滅酶20 min，冷卻至室溫以5 000 r/min離心10 min，取上清液于波長(zhǎng)410 nm處測(cè)定吸光度，重復(fù)3 次。脂肪酶活性和相對(duì)活性按式（1）、（2）計(jì)算：

式中：A410nm為波長(zhǎng)410 nm處吸光度；m為樣品的質(zhì)量/g；10為稀釋倍數(shù)。

1.3.3 射頻穩(wěn)定米糠處理

稱取若干份500 g米糠置于射頻加熱系統(tǒng)中，分別在極板間距一定條件下進(jìn)行處理，設(shè)置溫度，加熱一定時(shí)間，處理完成后將米糠取出，冷卻至室溫。測(cè)定在每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下米糠中脂肪酶相對(duì)活性。

1.3.4 單因素試驗(yàn)

研究射頻處理對(duì)米糠穩(wěn)定性的工藝參數(shù)的優(yōu)化，根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)選擇極板間距、射頻溫度、射頻時(shí)間3 個(gè)因素對(duì)脂肪酶相對(duì)活性進(jìn)行單因素試驗(yàn)。選擇射頻工藝優(yōu)化的條件分別為射頻溫度90 ℃、射頻時(shí)間5 min、極板間距11 cm?？疾焐漕l極板間距分別為10、11、12、13、14 cm時(shí)對(duì)脂肪酶相對(duì)活性的影響；考察射頻溫度分別為70、80、90、100、110 ℃時(shí)對(duì)脂肪酶相對(duì)活性的影響；考察射頻時(shí)間分別為2、3、4、5、6 min時(shí)對(duì)脂肪酶相對(duì)活性的影響。

1.3.5 射頻對(duì)米糠脂肪酶活性的工藝優(yōu)化

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平Table 1 Level and code of independent variable used for response surface analysis

綜合單因素試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)金屬鹽協(xié)同射頻進(jìn)行響應(yīng)面工藝優(yōu)化試驗(yàn)，采用Box-Behnken設(shè)計(jì)，以極板間距（A）、射頻溫度（B）、射頻時(shí)間（C）為自變量，脂肪酶相對(duì)活性（Y）為響應(yīng)值設(shè)計(jì)三因素三水平的響應(yīng)面試驗(yàn)，見(jiàn)表1。

1.3.6 米糠儲(chǔ)藏性

在優(yōu)化最佳條件下處理米糠樣品，將處理后樣品用密封塑料袋進(jìn)行密封，并將樣品在35 ℃、相對(duì)濕度（70±2）%培養(yǎng)箱中儲(chǔ)藏6 周時(shí)間，每隔1 周取出部分米糠，對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定化檢測(cè)分析。未處理米糠在相同條件下儲(chǔ)藏6 周作對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

1.3.7 米糠酸值和過(guò)氧化值的測(cè)定

分別參考GB 5009.229—2016《食品中酸價(jià)的測(cè)定》和GB 5009.227—2016《食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.8 米糠蛋白的提取及理化測(cè)定

1.3.8.1 米糠蛋白的提取

將不同儲(chǔ)藏期的米糠與石油醚按體積比1∶3進(jìn)行2 次脫脂，再將脫脂米糠以1∶10（g/mL）料液比與去離子水混合，在40 ℃條件下用1 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至9.0，攪拌4 h后進(jìn)行過(guò)濾，將懸浮液4 ℃、4 500 r/min離心15 min，取上清液，再用1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)上清液pH值至4.0，靜置分層后，用4 500 r/min離心15 min，取沉淀，即為所得米糠蛋白。最后用冷凍干燥機(jī)進(jìn)行冷凍干燥，得到不同儲(chǔ)藏時(shí)期的米糠蛋白粉，用密封袋進(jìn)行包裝，并置于4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.8.2 米糠蛋白含量的測(cè)定

參考GB 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.8.3 米糠蛋白持水性測(cè)定

參考Zhao Qiang等[25]的方法并進(jìn)行改進(jìn)。準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量（約0.5 g）經(jīng)處理后不同儲(chǔ)藏時(shí)期的米糠蛋白樣品，置于15 mL的離心管中。向離心管中加入去離子水，用旋渦振蕩器將其混合均勻后，2 000 r/min離心20 min，離心后傾去上清液。若無(wú)上清液，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)直至離心后有上清液出現(xiàn)為止。連續(xù)實(shí)驗(yàn)3 次取平均值。米糠蛋白持水性按式（3）計(jì)算：

式中：m1為離心管質(zhì)量/g；m2為米糠質(zhì)量/g；m3為離心后沉淀和離心管質(zhì)量/g。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)由Origin 8.5軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。其中所有數(shù)據(jù)采用Origin 8.5與Design Expert 8.0分別進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和繪圖，采用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 極板間距對(duì)米糠脂肪酶相對(duì)活性的影響

圖1 極板間距對(duì)脂肪酶相對(duì)活性的影響Fig.1 Effect of RF plate spacing distance on lipase activity

由圖1可以看出，隨著射頻極板間距的增大，米糠脂肪酶相對(duì)活性呈上升趨勢(shì)，在極板間距為10 cm時(shí)脂肪酶相對(duì)活性最低，隨著極板間距的增加，這可能由于射頻加熱系統(tǒng)的功率隨著極板間距的增大而降低[26]，從而使轉(zhuǎn)化的熱能減少，降低了對(duì)米糠脂肪酶的鈍化作用。但距離過(guò)近，物料溫度太高，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降[17]，如蛋白可能變性，所以射頻極板間距要適當(dāng)。綜合考慮，射頻極板間距在11 cm為宜。

2.1.2 射頻溫度對(duì)米糠脂肪酶相對(duì)活性的影響

圖2 射頻溫度對(duì)脂肪酶相對(duì)活性的影響Fig.2 Effect of RF temperature on lipase activity

如圖2所示，隨著射頻溫度的升高脂肪酶相對(duì)活性整體呈下降趨勢(shì)，但在100 ℃后下降趨勢(shì)趨于平緩。可能是因?yàn)樵谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)，射頻溫度過(guò)低無(wú)法完全鈍化脂肪酶活性，而隨著射頻溫度的升高對(duì)脂肪酶的抑制作用增強(qiáng)，但溫度過(guò)高米糠內(nèi)脂肪酶活性達(dá)到鈍化最低點(diǎn)并且溫度過(guò)高會(huì)使米糠發(fā)生美拉德反應(yīng)降低其營(yíng)養(yǎng)成分和色澤。綜合考慮，射頻溫度在90 ℃為宜。

2.1.3 射頻時(shí)間對(duì)米糠脂肪酶相對(duì)活性的影響

由圖3可以看出，隨著射頻加熱時(shí)間的延長(zhǎng)脂肪酶活性呈下降趨勢(shì)。當(dāng)射頻時(shí)間2 min時(shí)脂肪酶相對(duì)活性為34.94%，可能是因?yàn)樵诙虝r(shí)間內(nèi)，對(duì)脂肪酶影響較小，對(duì)其鈍化作用變化不顯著。當(dāng)射頻時(shí)間為5 min時(shí)，射頻時(shí)間對(duì)脂肪酶相對(duì)活性有很大的作用，脂肪酶相對(duì)活性達(dá)到19.0%。當(dāng)射頻時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)時(shí)，脂肪酶相對(duì)活性下降趨勢(shì)明顯變緩。綜合考慮，射頻加熱時(shí)間在5 min為宜。

圖3 射頻時(shí)間對(duì)脂肪酶相對(duì)活性的影響Fig.3 Effect of RF time on lipase activity

2.2 射頻加熱處理響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

在極板間距、射頻溫度、射頻時(shí)間對(duì)脂肪酶相對(duì)活性影響單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化，其設(shè)計(jì)方案及結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果Table 2 Experimental design and results for response surface analysis

2.2.2 響應(yīng)面模型方程建立與方差分析

利用Design Expert 8.0.6軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表3。將試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，得到極板間距（A）、射頻溫度（B）和射頻時(shí)間（C）的回歸方程為：

脂肪酶相對(duì)活性=18.25＋0.63A－0.95B－0.92C＋0.25AB＋0.81AC＋0.81BC＋0.83A2＋1.92B2＋1.84C2

由表3可知，整體模型的F值為45.38，P值小于0.000 1，模型極顯著，表明通過(guò)回歸方程可以看出因變量與所有自變量之間具有顯著的線性關(guān)系，即這種試驗(yàn)方法是可靠的。失擬項(xiàng)F=5.90，P=0.059 7＞0.05，說(shuō)明失擬項(xiàng)不顯著，表明該模型選擇正確，模型中的調(diào)整系數(shù)為0.961 5，說(shuō)明96.15%的響應(yīng)值變化可以通過(guò)模型進(jìn)行解釋，相關(guān)系數(shù)R2為0.983 2，說(shuō)明該模型與試驗(yàn)擬合良好。通過(guò)F值的大小可以判斷A、B、C兩因素對(duì)酶活性的影響極顯著，可以用此模型分析和預(yù)測(cè)脂肪酶相對(duì)活性。

表3 方差分析結(jié)果Table 3 Analysis of variance

2.2.3 響應(yīng)面交互作用分析

圖4 各因素交互作用對(duì)脂肪酶相對(duì)活性的影響Fig.4 Response surface plots showing the interactive effect of various parameters on relative activity of lipase

三維響應(yīng)面是回歸方程的圖形表現(xiàn)形式，可表示2 個(gè)測(cè)試變量和響應(yīng)值與各變量水平之間的相互作用關(guān)系。本研究考察極板間距、射頻溫度和射頻時(shí)間3 個(gè)因素對(duì)米糠的脂肪酶相對(duì)活性的影響，參數(shù)交互作用對(duì)脂肪酶相對(duì)活性的影響如圖4所示。

脂肪酶相對(duì)活性隨著各因素水平的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。3 個(gè)因素中AC和BC交互作用為極顯著，AB不顯著，即極板間距和射頻時(shí)間之間以及射頻溫度和射頻時(shí)間之間有極顯著交互作用，極板間距和射頻溫度之間的交互作用不顯著。通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化得到射頻處理米糠的最佳工藝參數(shù)為極板間距10.42 cm、射頻溫度92.16 ℃、射頻時(shí)間5.32 min，該條件下米糠的脂肪酶相對(duì)活性預(yù)測(cè)值為17.81%。根據(jù)實(shí)際情況將工藝參數(shù)進(jìn)行整理，得出整理值為極板間距10.5 cm、射頻溫度92 ℃、射頻時(shí)間5.3 min，在此條件下進(jìn)行3 次平行實(shí)驗(yàn)，該條件下脂肪酶相對(duì)活性平均值為18.25%。實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值之間具有良好的擬合性，從而證實(shí)了模型的有效性。結(jié)果表明此方法可以有效鈍化米糠中的關(guān)鍵酶，從而提高米糠的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性。

2.3 米糠的儲(chǔ)藏性分析

2.3.1 儲(chǔ)藏期間米糠水分含量變化情況

圖5 儲(chǔ)藏期米糠水分含量的變化Fig.5 Changes in moisture content of rice bran during storage

如圖5所示，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，前4 周內(nèi)米糠水分含量有明顯上升的趨勢(shì)，在第5周后水分含量沒(méi)有明顯的變化，主要是因?yàn)槊卓穬?chǔ)藏在相對(duì)濕度72%的環(huán)境中，并且拉鏈袋也具有一定透濕性，因此由于米糠處理前后具有不同初始水分含量，使得不同米糠樣品將會(huì)吸收或解吸在儲(chǔ)藏環(huán)境中的水分直至達(dá)到新的水分平衡。在儲(chǔ)藏期間處理后米糠的水分含量明顯低于未處理的米糠，主要是因?yàn)槊卓吩谔幚磉^(guò)程中，分子間產(chǎn)生摩擦力使米糠溫度升高從而導(dǎo)致米糠中的水分揮發(fā)，水分含量大量降低。

2.3.2 儲(chǔ)藏期間脂肪酶相對(duì)活性的變化

根據(jù)表4可知，米糠在儲(chǔ)藏過(guò)程中，脂肪酶相對(duì)活性呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)。儲(chǔ)藏6 周后未處理米糠脂肪酶相對(duì)活性增加到327.92%，據(jù)Oliveira等[27]研究報(bào)道，米糠在儲(chǔ)藏期間微生物會(huì)導(dǎo)致米糠中產(chǎn)生內(nèi)源性脂肪酶，因此，未處理米糠中酶活性的快速增加可能是由于產(chǎn)生內(nèi)源酶的微生物群的增加。但處理后米糠脂肪酶活性與未處理米糠相比顯著降低，可能是因?yàn)樯漕l加熱過(guò)程中射頻能量可以穿透整個(gè)米糠樣品使其加熱均勻，抑制米糠儲(chǔ)藏期間微生物的增長(zhǎng)，從而鈍化米糠脂肪酶活性。在儲(chǔ)藏6 周后處理后米糠脂肪酶相對(duì)活性由原來(lái)的18.35%僅增加到22.63%，這與米糠儲(chǔ)藏過(guò)程中水分含量的變化相同，說(shuō)明食品中酶活與食品中水分含量有著密切的聯(lián)系[28]。

表4 儲(chǔ)藏時(shí)期脂肪酶相對(duì)活性變化情況Table 4 Changes in lipase activity during storage of rice bran%

2.3.3 儲(chǔ)藏期間米糠酸值的變化

圖6 儲(chǔ)藏過(guò)程米糠酸值的變化Fig.6 Changes in acid value of rice bran acid during storage

如圖6所示，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，米糠中脂質(zhì)水解程度逐漸加深，所以未處理米糠的酸值呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，酸值遠(yuǎn)超過(guò)了工業(yè)使用的最高值，米糠已變質(zhì)。但處理米糠的酸值顯著低于未處理的米糠，在儲(chǔ)藏6 周后，其酸值僅為相同時(shí)期未處理米糠的22.32%，并且米糠沒(méi)有變質(zhì)可以使用。其原因是米糠經(jīng)處理后會(huì)使米糠中脂肪酶活性明顯下降，減少了對(duì)米糠脂質(zhì)的水解。在儲(chǔ)藏過(guò)程中處理米糠的酸值也略有上升的趨勢(shì)，這與米糠儲(chǔ)藏過(guò)程中脂肪酶相對(duì)活性的變化一致。因此可以得到，經(jīng)射頻處理米糠可以明顯降低米糠的酸值，提高米糠的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)米糠的儲(chǔ)藏時(shí)間。

2.3.4 儲(chǔ)藏期間米糠過(guò)氧化值的變化

圖7 儲(chǔ)藏過(guò)程中米糠過(guò)氧化值的變化Fig.7 Changes in peroxide value of rice bran during storage

如圖7所示，未處理米糠隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)過(guò)氧化值明顯上升，在儲(chǔ)藏6 周后過(guò)氧化值含量增加到16.54 mmol/kg。而處理后米糠的過(guò)氧化值呈現(xiàn)較小的上升趨勢(shì)，并且其過(guò)氧化值顯著低于未處理米糠，主要是因?yàn)樘幚磉^(guò)的米糠在儲(chǔ)藏過(guò)程中水分和脂肪酶活性都有明顯的降低，可以有效抑制米糠氧化反應(yīng)的發(fā)生，從而降低米糠的過(guò)氧化值。用射頻處理米糠可以明顯降低米糠的過(guò)氧化值，增加其儲(chǔ)藏時(shí)間，可在35 ℃條件下儲(chǔ)藏6 周以上的時(shí)間，并保持過(guò)氧化值小于5 mmol/kg的閾值范圍內(nèi)。因此可以進(jìn)一步說(shuō)明米糠經(jīng)過(guò)處理后可以明顯降低米糠的過(guò)氧化值，改善其儲(chǔ)藏穩(wěn)定性，增加其儲(chǔ)藏時(shí)間。

2.3.5 儲(chǔ)藏過(guò)程中米糠蛋白特性分析

2.3.5.1 儲(chǔ)藏期間米糠蛋白質(zhì)含量的變化

圖8 儲(chǔ)藏過(guò)程米糠蛋白質(zhì)含量的變化Fig.8 Changes in protein content of rice bran during storage

從圖8可以看出，米糠蛋白質(zhì)含量隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈略降低的趨勢(shì)，但變化不顯著，其原因是米糠在儲(chǔ)藏過(guò)程中水分含量略有上升的趨勢(shì)導(dǎo)致米糠蛋白在米糠中所占比例略有降低。但在相同的儲(chǔ)藏期間，處理與未處理米糠蛋白質(zhì)含量無(wú)顯著差異（P＜0.05），說(shuō)明經(jīng)處理米糠不會(huì)影響米糠中的蛋白質(zhì)含量變化，射頻能量對(duì)米糠蛋白的含量沒(méi)有影響，這與Suhem等[29]對(duì)使用射頻處理糙米所得到的結(jié)果一致。

2.3.5.2 儲(chǔ)藏期間米糠蛋白持水性變化

圖9 儲(chǔ)藏時(shí)期米糠蛋白表面持水性變化Fig.9 Changes in surface hydrophobicity of rice bran protein during storage

由圖9可以看出，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)米糠蛋白持水性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在第1周持水性上升到最高，處理米糠與新鮮米糠的持水性分別為460%和423%。而隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，由于米糠蛋白在儲(chǔ)藏時(shí)期的氧化作用所產(chǎn)生的氧化產(chǎn)物會(huì)作用于被暴露的疏水和親水集團(tuán)，從而使蛋白形成聚集體，進(jìn)而米糠的持水性在1 周后開(kāi)始下降，這與張兆琴等[30]研究?jī)?chǔ)藏過(guò)程中蛋白持水性的變化一致。儲(chǔ)藏時(shí)期經(jīng)處理的米糠持水性高于新鮮米糠，主要是因?yàn)槊卓返鞍捉?jīng)處理后分子結(jié)構(gòu)被打開(kāi)，并使其中的靜電相互作用和疏水相互作用間平衡被打破，蛋白質(zhì)與水的相互作用增強(qiáng)，因而使處理后米糠持水性明顯上升。

經(jīng)過(guò)對(duì)米糠儲(chǔ)藏過(guò)程中蛋白質(zhì)含量、持水性的分析，可以得到米糠經(jīng)射頻處理可以很好地阻隔米糠在儲(chǔ)藏過(guò)程中的蛋白流失以及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低。綜上所述，射頻處理米糠可以更好地延長(zhǎng)米糠儲(chǔ)藏時(shí)間、保證其中蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，為米糠及米糠蛋白應(yīng)用于食品行業(yè)提供了良好的理論基礎(chǔ)。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)針對(duì)米糠的不穩(wěn)定性質(zhì)，應(yīng)用射頻加熱系統(tǒng)對(duì)米糠進(jìn)行處理，以降低米糠中脂肪酶相對(duì)活性作為指標(biāo)，通過(guò)響應(yīng)面法優(yōu)化極板間距、射頻溫度和射頻時(shí)間對(duì)鈍化效果的影響，確定射頻處理米糠的最優(yōu)條件，在最優(yōu)條件下處理后的米糠脂肪酶相對(duì)活性為18.25%，表明米糠中的脂肪酶得到有效鈍化。在35 ℃較差的環(huán)境中將處理后的米糠儲(chǔ)藏6 周，米糠水分、脂肪酶活性、酸值和過(guò)氧化值都遠(yuǎn)低于新鮮米糠在儲(chǔ)藏期間的變化情況，表明處理后的米糠具有良好的儲(chǔ)藏性。對(duì)儲(chǔ)藏后的米糠蛋白進(jìn)行分析，處理后米糠蛋白含量與未處理米糠沒(méi)有明顯差別，且處理后米糠蛋白持水性都有了較好的提升，表明處理后米糠可以更好地保存米糠蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。