一种改善糙米食用品质的微生物固态发酵方法与应用技术

本发明专利技术属于固态发酵领域，公开了一种改善糙米食用品质的微生物固态发酵方法与应用，针对糙米不易蒸煮、口感粗糙等问题，采用不同微生物固态发酵处理糙米，研究微生物固态发酵对糙米的浸泡吸水率、pH、蒸煮特性、感官品质、质构特性、微观结构和热力学性质的影响。结果表明，相较于未发酵糙米，不同微生物固态发酵后糙米的蒸煮特性和食用品质得到改善；包括浸泡吸水率增大，最佳蒸煮时间缩短，硬度降低，感官品质提升。此外，固态发酵处理破坏了糙米皮层结构的完整性，并改变了糙米淀粉的热力学性质，使糙米淀粉更易糊化，从而导致糙米更易蒸煮，硬度降低。对比不同微生物固态发酵的结果，乳酸菌和米根霉混菌发酵的效果最好，显著改善了糙米的蒸煮特性和食用品质。了糙米的蒸煮特性和食用品质。

【技术实现步骤摘要】
一种改善糙米食用品质的微生物固态发酵方法与应用


[0001]本专利技术属于固态发酵领域，具体涉及一种改善糙米食用品质的微生物固态发酵方法与应用。

技术介绍

[0002]糙米是一种典型的全谷物，富含多种营养素和生理活性物质，是一个“营养素包”。然而，糙米皮层中含有较多的粗纤维，且含有蜡质层，这导致糙米存在不易蒸煮、口感粗糙等问题，制约糙米在主食品中的应用，限制糙米食品的发展。改善糙米皮层特性是解决此问题的关键。目前，糙米皮层的处理方法主要有碾削、浸泡、冻融、萌芽、酶解、发酵、预糊化、挤压膨化、微波处理、辐照处理、超声波处理、超高压处理、红外辐射处理、等离子体处理和高温流化处理等。但各方法均存在一定的不足。
[0003]固态发酵在一定程度上可以改善谷物品质，然而，不同微生物对谷物的发酵效果有很大差异，且单一微生物发酵具有局限性，影响发酵效果。

技术实现思路

[0004]针对上述不足，本专利技术采用不同微生物固态发酵处理糙米，研究不同微生物固态发酵对糙米蒸煮特性和食用品质的影响，并对糙米的微观结构、热力学性质进行了分析。最终确定最佳的固态发酵菌种和固态发酵条件，为未来开发新型糙米食品提供技术支撑和依据。
[0005]本专利技术的上述目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种糙米的微生物固态发酵方法，以乳酸菌和米根霉混菌发酵，包括以下步骤：
[0007]步骤S1：菌种的活化和扩培；
[0008]步骤S2：糙米清理除杂；
[0009]步骤S3：清洗浸泡；r/>[0010]步骤S4：高压灭菌；
[0011]步骤S5：接种；
[0012]步骤S6：发酵；
[0013]步骤S7：定时翻料；
[0014]步骤S8：烘干；
[0015]步骤S9：包装冷藏。
[0016]进一步的，所述步骤S1菌种的活化和扩培的具体步骤为：将冻藏的乳酸菌菌种液以体积百分数为1％的接种量，加入到100mL的MRS肉汤培养基中；将冻藏的米根霉菌种液以体积百分数为1％的接种量，加入到100mL的马铃薯葡萄糖肉汤培养基PDB中。然后将两种菌悬液分别置于28～37℃下、150r/min摇床中培养10～30h；随后从菌悬液中取1mL，加入到100mL相应的培养基中，进行第二代培养，培养10～12h。最终取对数生长期的菌液作为种子液。
[0017]进一步的，所述步骤S3清洗浸泡的具体步骤为：将糙米以固液比1:2在水中浸泡2h，浸泡后沥干糙米表面的水分。
[0018]进一步的，所述步骤S4高压灭菌的具体步骤为：将糙米于121℃高温灭菌20min。
[0019]进一步的，所述步骤S5接种的具体步骤为：以体积百分数为1％～5％的添加量接种混合菌液，并加入灭菌后的蒸馏水调节糙米基质的含水量为30％～60％。
[0020]进一步的，所述混合菌液为质量比乳酸菌:米根霉＝1～5:1的混合菌液。
[0021]进一步的，所述步骤S6发酵的具体步骤为：混合均匀后密封，在30℃下发酵6～48h。
[0022]进一步的，所述步骤S8未完全烘干，发酵后的糙米在45℃烘箱中烘至表面干燥，糙米水分含量25％～35％。
[0023]进一步的，所述步骤S9包装冷藏的具体步骤为：
‑
18℃储藏备用。
[0024]一种糙米的微生物固态发酵的应用，经过步骤S1～步骤S9处理过的糙米洗净后，放入铝盒中，以1:1～2的质量比加水，置于蒸屉上，电磁炉2100W蒸煮，蒸至10～30min。
[0025]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
[0026]固态发酵是一种简单、方便、成本低且能有效改善谷物品质的方法。糙米经植物乳杆菌固态发酵后，蒸煮特性和食用品质得到改善，可能是因为经植物乳杆菌固态发酵处理后，糙米皮层的完整性被破坏，皮层与胚乳之间的连接变得疏松，粗纤维发生不同程度的降解，从而提高皮层吸收水分的能力；同时糙米淀粉颗粒发生降解，结晶结构遭到破坏，淀粉更易糊化，且回生值减小，这些变化有利于改善糙米的蒸煮特性和感官品质。
[0027](1)鉴于单一乳酸菌发酵的局限性，通过将酵母菌、米根霉与乳酸菌不同比例混合发酵，丰富发酵体系内的酶系，增强固态发酵效果。混菌发酵具有广阔的应用前景，它比添加营养因子和水解更安全，能有效促进乳酸菌在固态基质中的生长。
[0028](2)固态发酵前，将糙米进行高温处理，一方面，可灭活杂菌；另一方面，使糙米预熟化，有利于微生物发酵。
[0029](3)固态发酵后的糙米未完全烘干，发酵后的糙米在45℃烘箱中烘至表面干燥，糙米水分含量25％～35％；糙米水分含量高，更易蒸煮。
[0030](4)通过发酵工艺，得到了蒸煮特性和食用品质具有很大改善的糙米，这为糙米及其制品的发展提供了新思路和新路径。
附图说明
[0031]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0032]图1为不同微生物固态发酵对糙米浸泡吸水率的影响；
[0033]图2为不同微生物固态发酵对糙米pH的影响，其中，不同小写字母代表数据之间存在显著性差异P<0.05；
[0034]图3为不同糙米的表面和横截面结构图，其中，图3A是糙米的表面结构；图3B是糙米的横截面结构。
具体实施方式
[0035]下面通过具体实施例详述本专利技术，但不限制本专利技术的保护范围。如无特殊说明，本
专利技术所采用的实验方法均为常规方法，所用实验器材、材料、试剂等均可从商业途径获得。
[0036]本专利技术使用的材料与仪器具体如下：
[0037]长粒香糙米绥精18，购于黑龙江省五常市；植物乳杆菌，保藏编号为CICC22696；酿酒酵母，保藏编号为CICC1223；米根霉，保藏编号为CICC40282，米曲霉，保藏编号为CICC41737，好食脉孢菌，保藏编号为CICC40204，均选自中国工业微生物菌种保藏管理中心。
[0038]HVA
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110高压灭菌锅日本平山控股株式会社；YT
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CJ
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2D超净工作台北京亚泰科隆仪器技术有限公司；LGJ
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10D冷冻干燥机北京四环起航科技有限公司；L580卢相仪离心机上海卢相仪离心机仪器有限公司；BSC
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150恒温恒湿箱上海博讯医疗生物仪器股份有限公司；PL3002
‑
IC电子分析天平梅特勒托利多公司；DGG
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9140BD型电热恒温鼓风干燥箱上海森信实验仪器有限公司；TA.XTplus质构仪英国Stable Micro System公司；S
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300N扫描电子显微镜株式会社日立制作所；FW
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135型中草药粉碎机天津泰斯特公司。
[0039]本专利技术所有试验均重复3次，结果表示为“平均值
±
标准偏差”，采用Excel 2007、SPSS 22本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种糙米的微生物固态发酵方法，其特征是，以乳酸菌和米根霉混菌发酵，包括以下步骤：步骤S1：菌种的活化和扩培；步骤S2：糙米清理除杂；步骤S3：清洗浸泡；步骤S4：高压灭菌；步骤S5：接种；步骤S6：发酵；步骤S7：定时翻料；步骤S8：烘干至表面干燥；步骤S9：包装冷藏。2.如权利要求1所述的一种糙米的微生物固态发酵方法，其特征是，所述步骤S1菌种的活化和扩培的具体步骤为：将冻藏的乳酸菌菌种液以体积百分数为1％的接种量，加入到100mL的MRS肉汤培养基中；将冻藏的米根霉菌种液以体积百分数为1％的接种量，加入到100mL的马铃薯葡萄糖肉汤培养基PDB中。然后将两种菌悬液分别置于28～37℃下、150r/min摇床中培养10～30h；随后从菌悬液中取1mL，加入到100mL相应的培养基中，进行第二代培养，培养10～12h。最终取对数生长期的菌液作为种子液。3.如权利要求1所述的一种糙米的微生物固态发酵方法，其特征是，所述步骤S3清洗浸泡的具体步骤为：以固液比1:2在水中浸泡2h，浸泡后沥干糙米表面的水分。4.如权利要求1所述的一种糙米的微生物固态发酵方法，其特征是，所述步骤S4高...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔聪聪，谭斌，叶彦均，张笃芹，
申请(专利权)人：国家粮食和物资储备局科学研究院，
类型：发明
国别省市：