我国糙米酵素的研究进展

糙米指除了外壳之外都保留的全谷粒，稻谷经砻谷机脱去颖壳后即可得到糙米。

糙米是由米糠层、胚和胚乳组成，即糙米保存了稻米的米糠和胚，而精白米仅由胚乳组成。

糙米是一颗完整的、有生命活力的种子，在适宜的条件下会发芽、生长，包含的生命活动所需营养素远比精白米丰富[1]。

由于口感较粗，质地紧密，煮起来也比较费时；但是糙米的营养价值比精白米高。

与精白米相比，除热量外，糙米中所有营养素的含量都高于精白米，其中纤维、磷、VE和B 族维生素等营养物质的含量均是精白米的数倍。

HEINE- MANN R J B等[2]研究发现，每日即使仅进食一份（50g）糙米，其提供的Se、Cu、Zn、Mn也可以满足RDA的35%。

此外，糙米中还含有γ-氨基丁酸、谷胱甘肽、γ-谷维醇、米糠纤维、植酸等多种生理活性成分[3]。

传统的精白米加工方法造成的食物资源浪费达10%~20%。

我国按年产稻谷约2亿t计算，精白米加工过程中每年致少废弃960万t~1920万t高营养物质，这无疑是对我国现有宝贵的食物资源的极大浪费。

糙米酵素是在糙米中加入少量蜂蜜作为底物，采用活性面包干酵母等发酵剂发酵得到一种称之为“糙米酵素”（“酵素”即主要指发酵后得到的各种酶）的功能性食品基料。

酵母菌通过本身的中间代谢，使底物产生一系列的生物化学变化，实现糖类、脂质、蛋白质之间的相互转化，并为产生新的生理物质提供前体物，生成50多种酵素。

糙米酵素不但保存了米糠、米胚中所固有的营养素，而且有不少有效成分大量增加，并产生了一些新的成分（如β-胡萝卜素等）[4]。

但是糙米风味不易让人接受，所以通过发酵改变糙米的不良风味是非常必要的[5]，采用生物技术和新的食品加工技术，改变糙米原有的一些特性，取其精华，特别是利用其中丰富的功能性成分，将糙米开发成功能食品的原料[6-7]。

本文对我国糙米酵素的研究进展进行了综述。

1.糙米酵素的营养与保健功能以糙米的营养源“胚芽和糠”为基础所制成的糙米酵素，可说是糙米的“浓缩”，其营养密度当然也更高。

糙米酵素不仅保留了米糠所固有的多种营养成分，而且其营养价值超越了糙米本身。

1.营养成分1.维生素从维生素来看，糙米酵素中的维生素B1含量是精米的36倍、糙米的9倍，可有效预防失眠、疲劳和食欲不振；维生素B2的含量是糙米的9倍，对口腔及患眼病的人十分有利；糙米酵素中的维生素E含量是糙米2.5倍、白米的15倍，对高血压、心肌梗塞、末梢循环障碍等循环系统的疾病十分有效[8]。

2.生物活性成分糙米酵素中还含有丰富的生物活性成分，如γ-氨基丁酸（GABA）[9]是一种生理活性物质，具有降血压、抗惊厥、神经营养、改善脑机能、促进长期记忆、促进激素分泌、肾功能活化、肝功能活化等功能；γ-谷维醇分子结构中存在阿魏酸基团，阿魏酸基团中的酚羟基和共轭体系具有抗氧化活性，具有降血脂、抗氧化、抗衰老、去自由基等方面的功能[10]。

2.评定酵素生化功效的指标评定酵素生化功效的指标是酵素效价，糙米酵素的效价优于一般市售的胃肠药中含有的淀粉、脂肪、蛋白质分解的酵素。

以淀粉分解酵素为例，淀粉分解酵素为1200U/g，而糙米酵素为3200U/g，是前者的2.6倍。

另外，在脂肪分解酵素和蛋白质分解酵素的含量上，糙米酵素也远远超过医药品[8]。

SEUNG H等[11]研究了不同的糙米加工膳食对SD雄性大鼠胆固醇代谢障碍的影响。

实验设为5个组，分别为仅饲喂玉米淀粉组（对照）、生糙米组（UB）、熟糙米组（CB）、乳酸菌组（LAB）、乳酸菌糙米混合组（BLAB）、乳酸菌发酵糙米组（FB）。

SD雄性大鼠在饲喂了含1%胆固醇饲料28d 后，乳酸菌发酵糙米组（FB）的血浆和肝的甘油三酯、血浆总胆固醇显著降低，低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、极低密度脂蛋白胆固醇（VLDL- C）分别降低33%和50%；相对于对照组，FB组高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）升高为227%（p<0.05）；该组大鼠的血脂组合与粪便排泄物重量、甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、胆汁酸含量间表现出一定的相关性（p<0.05）。

添加发酵的糙米，还明显提高了饲料风味、味道和整体可接受性。

此外，TAKAYOSHI M 等[12]研究发现发芽糙米对治疗患抑郁症小鼠具有积极影响。

2糙米酵素发酵剂中微生物的分离筛选与应用1.用于糙米酵素发酵剂的微生物1.乳酸菌乳酸菌是食品工业上的常用菌种，多为厌氧菌和微好氧菌。

乳酸菌是食用级安全菌种，可用来进行乳酸发酵代谢出乳酸等多种风味物质。

乳酸菌也可利用糙米中丰富的营养物质进行类似酵母的发酵作用，代谢分泌出多种酵素酶。

因此，采用乳酸菌进行酵素制备可提高糙米酵素中酵素酶的活性和种类，同时可提高糙米酵素的风味。

2.酵母菌酵母菌现多为直投式的粉末状菌种, 被称为活性酵母粉[3]。

目前关于糙米酵素专用发酵剂的研究很少, 且多集中于单一菌种酵母菌的发酵，糙米酵素专用发酵剂目前正处于研究开发中。

2.用于糙米酵素发酵剂的微生物的分离筛选刘福堃[13]复合酵素粉的配方及制法和应用的专利显示，其酵素粉是由固态菌种和液态菌种按重量分配比组成的；固态菌种包括：酵母菌、纤维分解霉、油脂酵母、黑曲霉、生香酵母；液态菌种是日本EM（EFFEC- TIVE MICROORGANISMS，有效微生物群）源露。

3.糙米酵素发酵剂中微生物的应用张丽萍等[14]的研究表明，从自然发酵面团中筛选分离出酵母菌和乳酸菌，并对分离的菌种进行形态观察和产酸特性实验，并引入到糙米酵素的发酵中。

结果显示，筛选出的菌落特性和产酸特性较好，应用于糙米粉的发酵中，产酸能力与发酵速度均优于直投式酵母菌；分离的乳酸菌和酵母菌在应用于糙米发酵时，采用混合方式效果优于单一菌种，且混合菌种的最佳配比在1∶2~1∶3时效果明显。

3 糙米酵素的发酵工艺研究概述近年来，国内许多学者探讨了糙米酵素合适的发酵工艺条件。

陈庶来等[3]以保鲜米糠添加少量蜂蜜为底物，采用活性面包干酵母进行发酵试验，以还原糖消耗量作为试验指标，优化的工艺条件为酵母活化时间1h，发酵时间为11h，接种量为1.2g酵母/20g米糠。

每8g发酵样品中消耗的还原糖达13.682mg。

梁建芬等[15]以糙米为原料，制作乳酸菌发酵米粉时确定的较适宜的糙米发酵工艺是发酵温度42℃，料水比为1∶2，发酵时间48h。

金增辉[16]对发酵法加工纯天然速食糙米粉的工艺进行了研究。

在该工艺中，采用活性干酵母与葡萄糖，将调制好的糙米糊置于发酵罐中进行发酵，发酵温度35℃~40℃，时间2.5h~3h；再经干燥得到具有高营养价值的糙米粉，具有良好的速食性和适口性。

张丽萍等[17]以糙米为原料，添加蜂蜜、大麦芽、盐、酵母进行发酵制得糙米酵素，并对其品质进行分析。

其发酵培养基的配比是水150%、蜂蜜8%、大麦芽1.0%、盐1.0%；以感官评分为指标，由正交试验得到的发酵工艺条件为酵母用量3 %、时间6 h、温度35℃，该条件下制成的糙米酵素口感酸甜、乳白色，多糖含量18.96%，植酸含量1.07%。

吕美等[18]以米糠、糙米为主要原料，配入适量蜂蜜、玉米胚油进行发酵，以功能活性物质—还原型谷胱甘肽为指标，通过正交试验确定糙米酵素发酵培养基的最佳配方为米糠∶发芽糙米的配比为1∶1，加水量为150 %，加蜂蜜量为8%，加玉米胚油量为5%；糙米酵素最佳发酵条件为酵母用量10%，发酵时间2h，发酵温度35℃，此时糙米酵素中的谷胱甘肽含量最高，可达2.62 mg/g。

该产品色泽均匀，呈乳白色，有发酵香气，无糠味，酸甜适口。

李志江等[19]以糙米为原料，以淀粉酶活力为指标，研究发酵条件对糙米酵素淀粉酶活力的影响。

结果表明，酵母用量为4%，发酵时间5h，发酵温度30℃时，淀粉酶活力最强。

王俊伟等[20]以糙米为主要原料，配入适量蜂蜜、玉米胚油进行发酵，以功能活性物质γ-氨基丁酸为指标，通过正交试验确定糙米酵素发酵的最佳工艺为加水量100%，酵母用量12%，发酵时间2h，发酵温度32℃，此时糙米酵素中的γ-氨基丁酸含量最高，可达3.92mg/100g。

4 糙米酵素的应用糙米酵素是具有超强水溶性的粉末，能简易地通过许多方式来摄取。

如最简单的方法是加在每餐饭中，直接进食即可。

即使继续以白米为主食的饮食生活，仍可期待获得超越糙米的效果。

对于明知白米是具有缺陷的食品，却又想拥有自己喜欢的饮食生活的现代人而言，糙米酵素可说是如救星一般的超级食品。

也可将酵素与其他食品配合食用，其中尤以配合灵芝食用的例子最多，由于灵芝本身富含高分子多糖、核苷酸、三萜类、有机锗等，不但能增强人体免疫功能，而且能促进内脏机能，再配合天然活性酵素食用，其功能可成倍上升[8]。

糙米酵素受酵母菌和乳酸菌等微生物分泌酶的作用，提高了糙米功能特性，使糙米营养物质微细化，可将糙米酵素作为食品添加剂及保健成分应用在传统食品生产中，特别适合于生产组织松软的食品，也可用于开发新型的功能性食品，用量一般为食品配料总量的1%~10%，既可提高其制品的营养价值和生理活性，又不会改变原食品的组织状态和风味[21]。

如在酸奶生产中添加一定量的糙米酵素，可使酸奶发酵菌种产酸和生长速度显著加快，促进乳酸发酵，增加酸奶的功能性成分[22-24]；在10%的大豆乳中，加入1/10 的糙米芽粉，豆乳的腥味可消失，并产生甜香味，成为香甜适宜、营养丰富的米芽大豆饮料[25]；也可以制成具有多种天然食品酵素的饮料[26]；还可将糙米酵素添加到焙烤食品中，缩短醒发时间，增加面包、饼干等食品营养及保健成分。

5 展望日本作为米制品最为发达的国家之一，已开发研制出多种糙米休闲食品，已形成米制品、方便食品、米醋、米酒、米露等饮料，馒头，面包糕点等多种产品系列[29]，在日本、新加坡、菲律宾、泰国等国家掀起了一股食用糙米的热潮。

因此，有些食品学家预测，糙米及其酵素加工品可能成为21世纪的重要主食资源之一。

而我国稻谷种植面积及产量居世界首位，但糙米酵素食品的研究、开发与生产尚处于起步阶段，对于以稻米为主食的中国，糙米将是最有发展潜力的全谷食品。

因此，采用一些现代食品加工中的新技术和手段，研究发酵糙米中的功能性成分和深入开发富含糙米酵素的功能食品，是今后糙米及深加工的主要发展趋势之一。

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