过热蒸汽处理对薏苡仁脂肪酶活性的影响

唐新玥，*李再贵

（中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083）

基金项目：公益性行业（农业）科研专项经费资助（201303069）

过热蒸汽处理对薏苡仁脂肪酶活性的影响

唐新玥，*李再贵

（中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083）

基金项目：公益性行业（农业）科研专项经费资助（201303069）

为防止薏苡仁脂肪水解和氧化酸败，提高其加工及食用品质，用过热蒸汽对薏苡仁进行灭酶处理。通过调节润麦水分含量，控制润麦时间，改变过热蒸汽处理时间和温度，考察了不同处理条件对薏苡仁脂肪酶活性的影响。结果发现水分含量20%、润麦时间3h时灭酶效果最好。相同温度下，处理时间越长，脂肪酶活性越低；而相同处理时间条件下，不同温度的影响差异较小。210℃过热蒸汽处理磨皮薏苡仁灭酶效果最好，脂肪酶活性从11.05mg/g降低至1.19mg/g；130℃过热蒸汽处理未磨皮薏苡仁灭酶效果最好，脂肪酶活性从11.54mg/g降到1.02mg/g。

薏苡仁,过热蒸汽,脂肪酶活

薏苡是禾本科玉米族薏苡属（Coixlacryma-jobi）植物，薏苡仁是其成熟种仁，有回回米、水玉米、珍珠米、薏珠子等别称[1]。薏苡适宜生长在湿润的环境中，多分布在热带及亚热带地区，在中国、印度、缅甸等东南亚国家有悠久的种植历史，在欧洲、美国等国也有种植[2]。在我国，主要产区是广西、贵州、云南等地[3-4]。

薏苡仁营养价值丰富，三大营养素含量分别为碳水化合物63.05%，蛋白质15.80%，脂肪5.49%，还有丰富的维生素和微量元素[5]。薏苡仁中蛋白质和脂肪的含量比大米、白面高。薏苡酯具有抗肿瘤等生理活性，但高含量的脂肪容易导致薏苡仁在贮藏的过程中哈败。脂肪水解生成醛、酮等小分子物质，带来哈喇味，给薏苡仁的加工和食用品质造成严重的影响。目前，国内外研究主要集中在薏苡仁的营养成分分析[6-9]、药理作用[10-15]、加工利用[16]等方面，对防止薏苡仁脂肪酸败的研究较少。本研究探讨利用过热蒸汽处理薏苡仁以抑制脂肪酶活性，达到减少脂肪水解的目的。

过热蒸汽是一项新型的食品热加工技术，其温度比相同压力下的饱和水蒸气温度更高，比容更大，热焓值更高。由于过热蒸汽中的氧气含量很少，因此在处理过程中，能够有效预防被处理物的氧化，在食品干燥加工、灭菌[17-20]、灭酶[21]等方面有巨大的潜力和优势。

1、材料与方法

1.1试验材料

1.1.1 薏苡仁

北京中禾茂祥农业科技有限公司提供，薏苡当天脱壳，部分进行碾磨后，于-18℃保存备用。

1.1.2 试剂

氢氧化钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、邻苯二甲酸氢钾、无水乙醇、无水乙醚、酚酞等均为分析纯，三油酸甘油酯为化学纯。

1.2 试验方法

1.2.1 不同润麦水分含量的影响

分别称取4份相同质量的脱壳未磨皮和脱壳磨皮薏苡仁，测定其水分后装于自封袋中，通过添加不同质量的蒸馏水（按照公式1计算加水量）调整薏苡仁水分为13%、16%、20%、25%，让薏苡仁充分吸水3h后，用过热蒸汽170℃处理60s，处理后立即粉碎并过40目筛，测定脂肪酶活性。

式中：m0----薏苡仁质量（g）；

m1----添加的蒸馏水质量（g）；

w0----润麦前薏苡仁水分含量（%）；w1----润麦后的水分含量（%）。

1.2.2 不同润麦时间的影响

分别称取6份同质量的脱壳未磨皮和脱壳磨皮薏苡仁装于自封袋中，按照式1计算加水量，把薏苡仁水分调整到20%，在润麦时间为0、3、7、12、18、24h时用过热蒸汽170℃处理60s，粉碎并过40目筛，测定脂肪酶活性。

1.2.3 不同过热蒸汽温度和时间

根据1.2.1与1.2.2中试验结果，选出最佳的润麦水分和润麦时间，用过热蒸汽130℃、170℃、210℃分别处理20s、40s、1min、1.5min、2min、3min、4min、5min、6min，处理完立即粉碎并过40目筛，测定脂肪酶活性。

1.2.4 水分含量的测定

依照GBT 21305-2007 谷物及谷物制品水分测定水分。

1.2.5 脂肪酶活性测定

参考GBT 5523-2008 粮油检验粮食、油料的脂肪酶活动度的测定，称取试样2.00g，倒入离心管中，加1mL三油酸甘油酯，混匀后加入缓冲液，在30℃保温24h后取出，加入乙醇乙醚混合液25mL，摇匀后离心5min（4500rpm）。取10mL上清液用氢氧化钾标准溶液滴定。空白值为不加试样的纯油脂保温24h后滴定的体积数与试样不加油脂不保温24h直接滴定的体积数之和。

2、结果与分析

2.1 不同润麦水分含量对灭酶效果的影响

由图1可知，过热蒸汽处理能降低薏苡仁的脂肪酶活性。不论是磨皮薏苡仁还是未磨皮薏苡仁，润麦后不同水分含量的薏苡仁灭酶效果没有显著性差异（p＞0.05），且水分含量为20%时脂肪酶活性最低。理论上，润麦水分对灭酶影响十分重要，因为适当的水分和加热条件是蛋白质变性的前提。水分活度较低时，温度传送效率慢，蛋白质不易变性，即使温度再高，也很难达到理想的灭酶效果[22]，但水分活度太高会激活酶活性反而导致其增加。在燕麦[21]、糙米[23]等粮食灭酶处理前都要经过润麦处理调整水分。本研究选用20%的水分含量进行后续灭酶处理。

图1 不同润麦水分含量对灭酶效果的影响

2.2 不同润麦时间对灭酶效果的影响

图2为不同润麦时间对薏苡仁灭酶效果的影响。总体来说，润麦时间0-3小时内，脂肪酶活性随润麦时间延长而降低，润麦时间3-18小时内，随着润麦时间延长，脂肪酶活没有显著性差异，润麦24h，脂肪酶活性略微增加。润麦时间小于18h时，水分子能与脂肪酶充分接触，有利于蛋白质的变性，但若润麦时间太长（24h），水分往薏苡仁籽粒中心迁移较多，表面水分较少，降低了温度的传送效率，导致残存脂肪酶活的提高。这一点与微波加热抑制燕麦脂肪酶不同。微波灭酶需要产生大量水蒸气，随着润麦时间的延长，水分往籽粒中心迁移，加上燕麦中含量丰富的β-葡聚糖能吸收大量的水分，所以延长润麦时间不利于燕麦灭酶[24]。

图2 不同润麦时间对灭酶效果的影响

2.3 过热蒸汽处理温度和时间对灭酶效果的影响

图3和图4分别是过热蒸汽130℃、170℃、210℃处理20s-6min的磨皮薏苡仁和未磨皮薏苡仁的脂肪酶活性变化情况。由图3可知，在同一温度下，随着处理时间的延长，磨皮薏苡仁的脂肪酶活性逐渐降低，处理时间在1min内下降迅速，由11.05mg/ g下降到3.63mg/g-4.58mg/g，再进一步延长处理时间对脂肪酶活性的影响较小。在相同的处理时间下，130℃和170℃处理的薏苡仁样品脂肪酶活性大部分没有显著性差异，210℃处理的薏苡仁脂肪酶活性显著低于130℃处理的样品。

由图4可知，同一温度下，处理时间越长，未磨皮薏苡仁的脂肪酶活性越低，在前2min内，130℃和170℃处理的薏苡仁脂肪酶活性显著低于210℃处理的样品；处理时间为3-6min时，三个温度处理的样品之间脂肪酶活性差异不显著，但总体上来说，130℃处理的未磨皮薏苡仁脂肪酶灭活效果要优于其他两个温度，130℃处理未磨皮薏苡仁6min，脂肪酶活性从11.54mg/g降到1.02mg/g。

过热蒸汽处理磨皮薏苡仁时，脂肪酶活性变化较规律，处理时间越长，酶活越低，处理温度越高，酶活越低。处理未磨皮薏苡仁时，脂肪酶活性波动比磨皮薏苡仁大，且脂肪酶活性与过热蒸汽的温度关系不明显。磨皮薏苡仁籽粒直接暴露在过热蒸汽环境中，温度越高，越有利于脂肪酶灭活。在20-90s内，210℃处理的未磨皮薏苡仁脂肪酶活比磨皮薏苡仁酶活下降的缓慢，可能是因为高温处理未磨皮薏苡仁时，籽粒表面迅速失水，由于种皮的存在，水分不易迁移到表层，未磨皮薏苡仁表面干燥不利于脂肪酶活性的灭除，导致脂肪酶活下降缓慢，而磨皮薏苡仁由于没有种皮的保护，水分迁移快，蒸汽传导迅速所以酶活下降快。

图3 不同温度不同时间过热蒸汽处理磨皮薏苡仁灭酶效果

图4 不同温度不同时间过热蒸汽处理未磨皮薏苡仁灭酶效果

3、结论

过热蒸汽处理不同水分含量薏苡仁，脂肪酶活性没有显著性差异，但水分含量为20%时脂肪酶活性最低，灭酶效果最好。

润麦时间超过3h时，随润麦时间的延长，残存脂肪酶活性升高，润麦时间为3h时，过热蒸汽处理薏苡仁灭酶效果最好。

相同温度下，过热蒸汽处理时间越长，灭酶效果越好。对于磨皮薏苡仁，210℃过热蒸汽处理灭酶效果最好，灭酶4min后，脂肪酶活性从11.05mg/g降低至1.19mg/g；对于未磨皮薏苡仁，130℃过热蒸汽处理灭酶效果最好，灭酶6min后，脂肪酶活性从11.54mg/g降到1.02mg/g。这一结果也说明，磨皮薏苡仁比未磨皮薏苡仁的脂肪酶活性可以在更短时间内被灭活。

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Effects on coix seed lipase activity by superheated steam

TANG Xin-yue, ＊LI Zai-gui
(College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083)

To prevent coix seed from lipid hydrolytic rancidity and improving the quality of processing and eating, we used superheated steam to deactivate lipase activity of coix seed. By adjusting moisture content, tempering time, time and temperature of superheated steam processing, we investigated the influence of different processing conditions on the coix lipase activity. The results showed that the lipase was best inhibited when moisture content was 20% and tempering time was 3h. At the same temperature, the longer the processing time, the lower the lipase activity; during the same treatment time, the influence of different temperature is small. For buffing coix seed, 210℃ superheated steam processing won the best effect on lipase inhibition, lipase activity decreased from 11.05mg/g to 1.19mg/g. While 130℃treatment condition is the best for dehulled coix seed, with lipase activity decreased from 11.54mg/g to 1.02mg/g.

coix seed, superheated steam, lipase activity