（食品科学专业论文）糙米、大豆发芽富集γ氨基丁酸及复合谷物饮料的研究.pdf

摘要 糙米、大豆发芽富集y 一氨基丁酸及复合谷物饮料的研究 学科、专业：工学、食品科学入学时间：2 0 0 7 年9 月1 日 研究生姓名：孟祥勇答辩时间：2 0 0 9 年6 月1 1 日 指导教师：张晖教授授予学位时间：2 0 0 9 年6 月2 5 日 摘要 y 氨基丁酸( g a b a ) 是由谷氨酸经谷氨酸脱羧酶催化生成的非蛋白质氨基酸，是 一种重要的抑制性神经传递物质，在生命活动中起着十分重要的作用。本文通过糙米和 大豆发芽来富集g a b a ，并制备成功能性食品。 对r p h p l c 法测定发芽糙米中g a b a 含量进行了研究。结果显示，此法精密度高 ( 相对标准偏差 1 1 ) ，稳定性好( r s d 为1 0 8 ) 。 研究了浸泡条件对糙米和大豆吸水率的影响，以及发芽条件对g a b a 含量的影响， 并考察了磷酸吡哆醛( p l p ) ，谷氨酸钠( m s g ) 对g a b a 含量的影响。采用响应面优 化得出，发芽糙米的最佳工艺为：浸泡温度3 0 ，浸泡时间1 2 h ，发芽时间2 5 h ，发芽 温度31 ，m s g 浓度2 0 m g m l ，p l p m s g2 0 m m o l m o l ，在此条件下g a b a 含量为 4 8 9 2 m g 1 0 0 9 干基；发芽大豆的最佳工艺为：浸泡温度2 5 ，浸泡时间1 6 h ，发芽时间 5 0 h ，发芽温度3 0 ，m s g 浓度2 6 m g m l ，p l p m s g1 6 m m o l m o l ，在此条件下g a b a 的含量为2 2 0 6 0 m g l o o g 干基。 以原料利用率和上清液d e 值为指标，研究了复合谷物饮料的制备工艺，得出最佳 酶解工艺为：料水比为1 ：8 ，酶解温度为8 0 、酶解时间为3 0 r a i n 、加酶量为5 u 僮原料； 通过感官评定，确定了最佳配方：植脂末o 8 ，白砂糖5 。 研究了稳定剂对复合谷物饮料稳定性的影响，得到最佳添加比例为：酪蛋白酸钠 o 1 5 、蔗糖脂肪酸脂0 1 5 、海藻酸钠0 0 5 、羧甲基纤维酸钠o 1 5 。确定了杀菌和 均质最佳条件：杀菌温度1 1 5 c ，杀菌时间1 5 m i n ，均质温度6 5 ，一次均质压力为 4 0 m p a ，二次均质压力为3 0 m p a ；此条件下得到的饮料g a b a 含量为9 4 8 m g 1 0 0 m l 。 关键词：糙米，大豆，富集，丫氨基丁酸，复合，谷物饮料 a b s t r a c t s t u d yo nt h ee n r i c h m e n tc o n d i t i o n so 竹一a m i n o b u t y r i ca c i d c o n t e n ti ng e r m i n a t e db r o w nr i c eo rs o y b e a na n dc o m p o u n d g r a i nb e v e r a g e s u b j e c t ，s p e c i a l t y ：e n g i n e e r i n g ，f o o ds c i e n c e t i m eo fe n r o l l m e n t ：01 0 9 2 0 0 7 m a s t e rg r a d u a t es t u d e n t ：x i a n g y o n gm e n gt i m eo fo r a ld e f e n s e ：l1 0 6 2 0 0 9 f a c u l t ya d v i s e r ：h u iz h a n g p r o f t i m eo f c o n f e r r i n gd e g r e e ：2 5 0 6 2 0 0 9 a b s t r a c t g lu t a m i ca c i dd e c a r b o x y l a s ec a t a l y s i sg l u t a m a t et os y n t h e s i sg a b aw h i c hi sak i n do f n o n - p r o t e i na m i n oa c i d a sak i n do fi m p o r t a n ti n h i b i t o r yn e u r o t r a n s m i t t e r s ，i tp l a y sav e r y i m p o r t a n tr o l ei nl i f e t h e r e f o r e ，i nt h i sp a p e r , b r o w nr i c ea n ds o y b e a nw e r et r e a t e dt h r o u g h g e r m i n a t i o nt oi m p r o v eg a b a c o n t e n t t h em e t h o do fr p - h p l cw i c hw a su s e dt od e t e r m i n a t eg a b ac o n t e n ti ng e r m i n a t e d b r o w nr i c ew e r es t u d i e d t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h i sm e t h o dw a sp r e c i s i o n ( r e l a t i v es t a n d a r d d e v i a t i o n 1 1 ) a n dh a v eg o o ds t a b i l i t y ( r s d1 0 8 ) t h es o a k i n gc o n d i t i o n so nw a t e ra b s o r p t i o n ，a sw e l la st h ed i f f e r e n tg e r m i n a t i o n c o n d i t i o n so ng a b ac o n t e n tw e r es t u d i e d t h ec u l t u r ef l u i dw a sa d d e dp y r i d o x a lp h o s p h a t e ( p l p ) a sac o e n z y m eo fg l u t a m i ca c i dd e c a r b o x y l a s e ，s o d i u mg l u t a m a t e ( m s g ) a sas u b s t r a t e t om e a s u r et h e i ri m p a c to ng a b a c o n t e n t ；r e s p o n s es u r f a c em e t h o dw a su s e dt oo p t i m i z et h e p r o c e s s ，a r r i v e da tt h eo p t i m u mt e c h n o l o g i c a lc o n d i t i o n so fg e r m i n a t e db r o w nr i c ea sf o l l o w s ： s o a k i n gt e m p e r a t u r ea t3 0 c ，s o a k i n gt i m ea t12 h ，g e r m i n a t i o nt i m ea t2 5 h ，g e r m i n a t i o n t e m p e r a t u r ea t31 ，m s ga t2 0 m g m l ，p l p m s ga t2 0 m m o l m o l ，t h eg a b a c o n t e n t r e a c h e dt o4 8 9 2 m g 10 0 9 d r yw e i g h t ；t h eo p t i m u mt e c h n o l o g i c a lc o n d i t i o n so fg e r m i n a t e d s o y b e a na sf o l l o w s ：s o a k i n gt e m p e r a t u r ea t2 5 c ，s o a k i n gt i m ea t16 h ，g e r m i n a t i o nt i m ea t 5 0 h ，g e r m i n a t i o nt e m p e r a t u r ea t3 0 c ，m s gc o n c e n t r a t i o na t2 6 m g m lp l p m s ga t 1 6 m m o l m o l ，t h eg a b a c o n t e n tr e a c h e dt o2 2 0 6 0 m g 10 0 9 d r yw e i g h t t h et e c h n o l o g i c a lc o n d i t i o n so fc o m p o u n db e v e r a g ew e r es t u d i e d ，a l o n gw i t ht h e u t i l i z a t i o no fr a wm a t e r i a l sa n dt h ed ev a l u eo fs u p e m a t a n ta si n d e x e s t h eo p t i m u m h y d r o l y s i sp r o c e s sw a so b t a i n e db yo r t h o g o n a lt e s ta sf o l l o w s ：t h er a t i oo fm a t e r i a lt ow a t e ra t 1 ：8 ，t h et e m p e r a t u r eo fe n z y m a t i ch y d r o l y s i sa t8 0 ，t h et i m eo fe n z y m a t i ch y d r o l y s i sa t 3 0 m i n ，t h ea m o u n t so ft h e r m o - s t a b l ea m y l a s ea t5 u g ；t h r o u g hs e n s o r ye v a l u a t i o nt o d e t e r m i n et h eb e s tf o r m u l a ：n o b d a i r yc r e a m e r0 8 ，w h i t es u g a r5 t h ee f f e c t so fs t a b i l i z e rf o r t h es t a b i l i t yo ft h ec o m p o u n db e v e r a g ew e r es t u d i e d t h eb e s t c o m p a t i b i l i t yp r o p o r t i o no fe m u l s i f i e r sa n dt h i c k e n e r si s ：s o d i u mc a s e i n a t e0 15 ，s u c r o s e f a t t ya c i de s t e r0 15 ，s o d i u ma l g i n a t e0 0 5 ，s o d i u mc a r b o x y m e t h y lf i b e r0 15 t h r o u g h d i f f e r e n tc o n d i t i o n so fs t e r i l i z a t i o na n dh o m o g e n i z a t i o nt od e t e r m i n et h eb e s tp a r a m e t e r s ： h o m o g e n e o u st e m p e r a t u r ea t6 5 。c ，f r i s th o m o g e n e o u ss t r e s sa t4 0 m p a ，s e c o n dh o m o g e n e o u s i i a b s t r a c t s t r e s sa t3 0 m p a ；s t e r i l i z a t i o nt e m p e r a t u r ea t115 c ，s t e r i l i z a t i o nt i m ea t15 m i n ；u n d e rt h e s e p a r a m e t e r s ，g a b ac o n t e n ti nt h ec o m p o u n db e v e r a g er e a c h e st o9 4 8 m g 10 0 m l ，m i c r o b i a l q u a n t i t yw a si nl i n ew i t hn a t i o n a ls t a n d a r d s k e y w o r d s ：b r o w nr i c e ，s o y b e a n ，g a b a ，e r i c h m e n t ，c o m p o u n d ，c e r e a lb e v e r a g e m 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书面使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名：南叠聋鱼 吼叫年月佃 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规 定：江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、 汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定口 签名：导师签名：盟 醐2 叩销肿日 前言 1 前言 1 1y 氨基丁酸( g a b a ) 概述 丫一氨基丁酸( 丫a m i n o b u t y r i ca c i d ，简称g a b a ) 是广泛分布于动植物中的一种非蛋 白质氨基酸，由谷氨酸( g l u t a m i ca c i d ，g l u ) 经谷氨酸脱羧酶( g l u t a m a t ed e c a r b o x y l a s e ， 简称g a d 或g d c ) 催化生成，是一种重要的抑制性神经传递物质，在生命活动中起着 十分重要的作用1 1j 。 1 1 1g a b a 的代谢 g a b a 首先在g a b a 转氨酶( y a m i n o b u t y r i ca c i dt r a n s a m i n a s e ) 的催化下，和a 酮戊二酸发生转氨作用形成琥珀酸半醛( s s a ) 和g l u ，然后s s a 在琥珀酸半醛脱氢酶 ( s u c c i n i cs e m i a l d e h y d ed e h y d r o g e n a s e ，简称s s a d h ) 氧化形成琥珀酸进入三羧酸循环， 这些反应和g a d 催化的g l u 脱羧反应一起，构成了q 酮戊二酸氧化成琥珀酸的另一条 支路，称之为g a b a 支路【2 1 8 】。 1 1 2g a b a 的功能性 1 1 2 1g a b a 的心血管调节作用 g a b a 是脑内重要的抑制性神经递质，对哺乳动物心血管活动有着重要的调节作用 9 , 1 0 1 。t a k a h a s h i 等首次报道g a b a 对心血管系统的作用，发现在丫氨基酸类中，它的效 应最强【l 。我国学者孙妙士巾用电离子透入法证明动脉压力反射弧的迷走传入冲动在延递 交感神经元上的抑制性递质是g a b a ，揭开了心血管活动中枢调节之谜f 眨l 。 1 1 2 2g a b a 的神经营养作用 在神经系统发育的早期，g a b a 可作为一种化学信号，影响神经元的运动，刺激神 经元的迁移。g a b a 对一些细胞器尤其是对涉及合成与转运整合膜蛋白的细胞器影响较 大，故g a b a 可促进整合膜蛋白的合成，包括g a b a 受体以及一些神经相关蛋白及酶 的合成。g a b a 对一些神经相关蛋白及酶的表达也具有一定的调节作用1 1 3 】。 1 1 2 3g a b a 促进生长激素分泌作用 研究表明，g a b a 具有促进生长激素分泌的作用【1 4 。们，口服5 9g a b a 可使血液中 的生长激素( g h ，h g h ) 显著提高，超过5 n g m l t l 7 】。g h 是人体内含量最高的几种激素 之一，由于影响全身细胞、骨骼、肌肉和器官的生长，因此对于人体新陈代谢和各种生 理功能具有调节作用。 1 1 2 4g a b a 有助于抗衰老 中国科技大学、中科院昆明动物研究所和美国犹他大学的科研人员合作研究发现， 大脑中神经递质g a b a 的减少可能是脑衰老的一个原因【1 8 】。科研人员通过对短尾猴进 行研究后发现，随着年龄的增长，短尾猴大脑得到的g a b a 将逐渐减少。缺乏g a b a 将导致某种神经细胞退化，从而使短尾猴的视觉选择能力下降。相对年龄较小的短尾猴 而言，g a b a 及其增强剂注入老龄短尾猴体内的功效更为显著。该发现预示着如果能够 江雨大学石贝士学位论文 通过某种手段提高人大脑中g a b a 的含量，则有可能改善老年人的感觉功能以延缓衰 老，2 0 0 3 年，l e v e n t h a l 等证实，g a b a 确与脑衰老有关【1 9 】。 1 1 2 5g a b a 的生殖生理作用 g a b a 作为一种抑制性神经递质，通过下丘脑一垂体一性腺轴系影响垂体和性腺生 理机能，从而参与激素的分泌调节。输卵管和卵巢中含量可达脑含量的2 倍以上，g a b a 对孕酮分泌有促进和抑制作用2 0 1 。g a b a 可激发小鼠、豚鼠及人精子的顶体反应，而顶 体反应标志着精子获能的完成，从而提高人3 精子的受精能力，但其是直接作用于精子 或卵子或两者，尚未阐明【2 。另外，g a b a 也调节输卵管和子宫的收缩，促进精子的转 运过程。 1 1 3g a b a 的制备 由于g a b a 在动植物原料中含量很低，很难从这些天然组织中大量提取到。目前 g a b a 的制备主要分为化学法和生物法两大类，其中生物法又包括微生物发酵法和植物 富集法。 1 1 3 1 化学法 化学法制备g a b a 是用邻苯二甲酰业氨钾和y 氯丁氰在1 8 0 c 的强烈条件下反应， 然后产物与浓硫酸回流水解，再结晶提纯而得。化学合成法反应条件苛刻、能耗大、成 本高、得率低，工艺中使用危险溶剂 2 2 之5 1 ，并且化学合成法有化学物质残留，目前主 要应用于化工和医药领域【6 ，2 6 1 。 1 1 3 2 微生物法 被用来生产g a b a 的微生物有曲霉口7 棚j 、酵母p o l 、乳酸菌1 1 , 3 0 - 3 3 和大肠杆菌3 4 1 ( e c o l i ) 。 1 1 3 3 植物富集法 在逆性环境中，植物中g a d 被激活并进行g a b a 的富集是其所处逆境条件下的应 激反应。研究表明，许多植物能积累产生g a b a 。目前这方面的应用主要是茶叶和稻米 制品。 发芽糙米的研究最早始于日本，1 9 9 4 年日本的t s a i k u s a 等将糙米浸泡后，g a b a 含 量急剧增加，尤其是糙米发现时为明显【3 5 】：2 0 0 0 年冈田忠司等开发出了发芽糙米的专业 设备1 3 6 1 ；2 0 0 1 年发芽糙米已在日本形成了百亿日元规模；2 0 0 1 年爱岩、茂原等发芽糙米 的工艺及谷氨酸脱羧酶的活力进行了研究，比糙米g a b a 含量提高了约3 倍【3 7 - 39 1 。国内 郭晓娜首次采用响应面法对发芽糙米的工艺进行了优化【4 0 】，江南大学的陈正行、周惠明 等综述了发芽糙米的营养价值【4 卜4 3 】；中国水稻研究所的黄大年教授通过基因工程的方法 培育出了富含g a b a 的水稻新品种【4 4 1 ；江南大学的张晖教授等综述了米胚芽富集g a b a 的方法并对米胚芽、米糠富集g a b a 进行了研究【4 5 ，4 6 】；南京农业大学的顾振新教授对浸 泡工艺和杀菌条件进行了研究，g a b a 含量达到t 3 5 m g 1 0 0 9 t 4 7 1 。 目前国内外利用大豆发芽富集g a b a 的相关报道还较少：日本的片桐充昭和清水纯 夫用c 0 2 处理大豆芽【48 1 ，南京农业大学的苏国新等利用不同的培养液进行发芽处理，发 现大豆幼苗根部的g a b a 含量比传统大豆幼苗根部g a b a 含量提高t 3 9 t 4 9 】；辽宁医学 2 i i l i茜 院的张荆力等研究了发芽工艺对g a b a 含量的影响，发现g a b a 含量可达到6 0 1 m g 1 0 0 9 干基5 0 1 。中国农业大学的鲁战会对发芽大豆进行研究发现：g a b a 含量可达至u 7 1 m g 1 0 0 9 干基【5 1 1 。 1 1 4 样品中g a b a 的检测方法 关于g a b a 的测定近年来国内外有氨基酸分析仪法、酶法、放射性受体泫、毛细 管电泳法等，这些方法大多用于医学领域，前处理过程复杂，且价格昂贵，不适用于大 量样品的定量分析；比色法对复杂样品体系测试结果不准确；柱前在线衍生液相色谱法 衍生物彳 9 5 ) 市售 市售 市售 市售 市售 市售 超声波清洗器 u p 5 2 0 0h 南京熊猫技术装备有限公司 4 实验材料与方法 低速自动半衡离心机l 一5 5 0长沙湘仪离心机有限公司 摇摆式中药粉碎机d f y - 5 0 0温岭市林大机械有限公司 电子天平 y p 上海光正医疗仪器有限公司 恒温恒湿培养箱 s p x - 15 0 c 上海博讯医疗设备厂 电热恒温水浴锅h s 2 4上海一恒科技有限公司 p h 计 f e 2 0 k 梅特勒多利多公司 电热鼓风干燥箱 1 0 1 一a 通周市制药设备厂 真空抽虑系统 s h z - 3 上海沪西分析仪器有限公司 旋转蒸发器 r e 5 2 3 上海沪西分析仪器有限公司 低速自动平衡离心机l - 5 5 0长沙湘仪离心机有限公司 实验型高压均质机 a p v - 1 0 0 0 美国a p v 公司 立式压力蒸汽灭菌器y x q l s上海博讯医疗设备厂 高速分散器 x h f 一1 上海金达生化仪器公司 高效液相色谱仪w a t e r s l 5 2 5 二元梯度美国w a t e r s 公司 泵，w a t e r s 2 9 9 6 二极管 阵列紫外检测器 2 2 实验方法 2 2 1r p h p l c 法测定样品中的g a b a 含量 2 2 1 i 色谱条件 色谱柱：l i c h r o s p h e rc 1 3 ，4 6 x 2 5 0 m m ，5 岬； 流动相：a 相：c h 3 c n ：h 2 0 = 1 ：1 b 相：2 0 m m o l l 的醋酸铵水溶液； 流速：1 0 m l m i n ； 检测波长：3 6 0 n m ； 柱温：3 5 ： 进样量：1 0 i t l ； 梯度方法如表2 1 所述： 表2 1 梯度洗阮程序表 ! 璺垒! 竺；：! g 璺空! 曼2 1 ! 坚垡2 翌p r o g i l l ! 璺巴 _ 一一 时间( m i n )流速( m l m i n ) a ( )b ( ) 01 01 88 2 2 01 0 1 0 00 2 5 1 0 1 88 2 3 01 01 88 2 2 2 1 2 样品的准备 准确称取5 0g 样品，装入1 0 0 m l 的圆底烧瓶，加3 0 m l 乙醇一水溶液( v ：v = 3 ：2 ) 于7 06 c 水浴回流提取2 h 阳，上清液滤出存放；将残渣重复上面的方法提取，合并前面 的上清液，旋转蒸发将乙醇蒸发掉，定容至5 0 m l ，8 的三氯乙酸溶液沉蛋白6 7 1 ， 江南大学硕士学位论文 1 0 0 0 0 r p m 离心1 0 m i n ，待测。 2 2 1 3 衍生化处理 将1 2 ，4 二硝基氟苯的乙腈溶液作为衍生剂，取样品l m l 置1 0 m l 棕色量瓶中， 加0 5 m o l ln a h c 0 3 ( p h = 9 0 ) 溶液l m l ，加1 2 , 4 二硝基氟苯乙腈溶液l m l ，置于 6 0 。c 水浴中暗处加热1 小时后取出，冷却，加p h = 7 0 磷酸盐缓冲液至刻度，滤膜过滤 后，转移至样品管中，取1 0 9 l 进样。 2 214 标准曲线的绘制 准确称取g a b a 标准品，用超纯水溶解配成5 m g m l ，分别稀释成o 0 5 、o 1 、0 1 5 、 0 2 0 、0 2 5 、0 5 0 、1 0 m g m l 的系列标准溶液，衍生化并用h p l c 测定，绘制标准曲线。 2 2 1 5 精密度实验 将处理后的样品，日内连续反复测定5 次。 2 2 1 6 加标回收率实验 取一定浓度的样品，按测试样品g a b a 含量的8 0 、1 0 0 、1 2 0 添加标准样品， 测定g a b a 含量。 2 2 1 7 稳定性实验 取一定浓度的溶液，分别于0 、4 、6 、8 、1 2 h 时进样，然后于第二周重复上述实验。 2 2 2 糙米发芽的工艺 2 2 2 1 发芽糙米的工艺流程 发芽糙米的制备工艺如下：原料筛选_ 精选_ 消毒一清洗一浸泡_ 杀菌_ 清洗_ 发 芽叶杀菌一清洗叶灭酶一成品【6 8 1 。 由于稻谷在干燥和脱壳过程中难免会损伤大米胚芽，而大米胚芽被损伤后就难以发 芽，使其营养和食昧得到改善的酶解过程也就不会发生。同时糙米中也存在着一些未成 熟谷粒，这会影响发芽率，因此需将砻谷后所得糙米进行筛选。 为了有效地抑制糙米发芽后的发酵味，将精选后的糙米用1 o 的次氯酸钠溶液浸 泡5 m i n ( 加入量以刚好淹没糙米为宜，下同) ，自来水冲洗，加入适量的水，恒温浸泡。 当糙米从烧杯中取出，1 0 的次氯酸钠溶液浸泡5 r a i n ，用去离子水清洗，转移入培养 皿中，其中在培养皿中铺两层滤纸，用培养液润湿，每隔6 h 上下翻动，以保证糙米在 发芽期间的湿润状态并防止种子部分接触水面积时间较久腐烂发臭，并于一定温度的培 养箱中进行培养发芽。发芽结束后，1 0 的次氯酸钠溶液浸泡5 m i n ，用去离子水清洗 洗，再于5 5 。c 烘箱中终止活性，干燥至一定时间，取出备用 6 3 , 6 8 - 7 0 】。 2 2 2 2 糙米吸水率的测定 取几份糙米，分别放入2 0 、2 5 、3 0 、3 5 、4 0 的恒温水浴锅中，浸泡，每 隔2 h 取出一份，沥干，称量。 糙米吸水率的计算公式如下： 吸水率( ) = 筹糍枷o 亿t ， 2 2 3 不同发芽条件对糙米g a b a 的影响 6 实验材料与方法 2 2 3 1 发芽温度对发芽糙米g a b a 的影响 将糙米3 0 温度下浸泡1 2 h ，选择不同的发芽温度2 0 、2 5 。c 、3 0 、3 5 、4 0 发芽2 4 h ，其它过程同“2 2 2 1 ”，以g a b a 含量为考察指标。 2 2 3 2 发芽时间对发芽糙米g a b a 的影响 将糙米3 0 温度下浸泡1 2 h ，选择不同的发芽时间6 h 、1 2 h 、1 8 h 、2 4 h 、3 0 h 、3 6 h 在3 0 发芽，其它过程同“2 2 2 1 ”，以g a b a 含量为考察指标。 2 2 3 3m s g 对发芽糙米g a b a 的影响 将糙米3 0 。c 温度下浸泡1 2 h ，选择不同浓度的m s g 溶液3 0 c 发芽2 4 h ，其它过程 同“2 2 2 1 ”，以g a b a 含量为考察指标。 2 2 3 4p l p 对发芽糙米g a b a 的影响 将糙米3 0 温度下浸泡1 2 h ，选择不同浓度的p l p 溶液3 0 。c 发芽2 4 h ，其它过程同 “2 2 2 1 ”，以g a b a 含量为考察指标。 2 2 3 5 优化实验 在单因素实验的基础上，采用b o x b e h n k e n 模型，选择发芽温度、发芽时间、m s g 浓度、p l p 浓度作为自变量因子，以g a b a 含量为响应值，采用s a s 软件进行试验设 计，方案如下： 表2 2 响应面实验因素水平表 ! 苎坠! ! ：! 璺1 2 ：翌旦垒! 竺：! ! 苎! 竺2 1 竺! p 2 翌宝! 竺! ! ! ! 兰p 竺! ! 巴! 翌! 水平 因素编码 1 ol 2 2 4 大豆发芽的工艺 2 241 大豆发芽工艺流程 发芽大豆的制备工艺参照“2 2 2 1 ”发芽糙米的制备工艺。 2 242 大豆吸水率的测定 取几份大豆，分别放入2 0 c 、2 5 、3 09 c 、3 5 、4 0 c 的恒温水浴锅中，浸泡，每 隔4 h 取出一份，沥干，称量。 糙米吸水率的计算公式如下： 吸水率c ，= 筹糕枷o 晓2 ， 2 2 5 不同发芽条件对大豆g a b a 的影响 2 2 5 1 发芽温度对发芽大豆g a b a 的影响 将大豆2 5 温度下浸泡1 6 h ，选择不同的发芽温度2 0 、2 5 、3 0 、3 5 、4 0 发芽4 8 h ，其它过程同“2 2 2 1 ”，以g a b a 含量为考察指标。 江南大学硕士学位论文 2 2 5 2 发芽时间对发芽大豆g a b a 的影响 将2 5 温度下浸泡1 6 h ，选择不同的发芽时间6 h 、1 2 h 、1 8 h 、2 4 h 、3 0 h 、3 6 h 在3 0 发芽，其它过程同“2 2 2 1 ”，以g a b a 含量为考察指标。 2 2 5 3m s g 对发芽大豆g a b a 的影响 将大豆2 5 。c 温度下浸泡1 6 h ，选择不同浓度的m s g 溶液3 0 c 发芽4 8 h ，其它过程 同“2 2 2 1 ”，以g a b a 含量为考察指标。 2 2 5 4p l p 对发芽大豆g a b a 的影响 将大豆2 5 。c 温度下浸泡1 6 h ，选择4 x 3 即发芽时间) p l p 浓度 发芽温度 m s g 浓度：，x i x 2 ，x 3 ，x 1 ) 【4 ，x 2 强，x 3 ) ( 4 对g a b a 含量的影响不显著，经 修正，可分别得出如下方程： g a b a = 4 85 1 3 3 3 + 31 5 3 3 3 3 x i + i8 7 7 5 。x 2 + 28 3 4 1 6 7 + x 4 - 99 0 8 7 5 + x i x i - 4 9 8 + x 2 + x 2 + 2 7 7 7 5 + x 2 + ) ( 4 37 7 1 2 5 x 3 + x 3 42 6 7 5 + x _ + k ( 31 ) g a b a = 一3 0 0 4 3 5 + 1 22 8 6 3 9 x t + 92 3 3 5 + x z + 2 29 7 8 3 3 + x 4 02 7 5 2 4 3 + x l + x l 一0 1 9 9 2 + x 2 + x 2 + 1 1 1 1 + x 2 + ) ( - 1 50 8 5 x 3 + x 3 1 70 7 ) ( 4 + x ( 3 2 ) 3 2 5 3 响应面分析 田3 - 1 ip l p - 史芽汪虎时g a b a 音量影响的响应面和等高践圈 f i g 3 - 1 it h e m p o n s ts u r f a c e a a d 伽n t o a r m a p o f p l p - g e r m i n a t i o n t e m p e r a t u r e o l l g a b ac o n t e n t 从图3 - 1 1 可以看h ，发芽温度不变时g a b a 含量随p l p m s g 摩尔比的升高先逐 渐上升22 r e t o o l t o o l 时达到极大值，过后开始下降：p l p m s g 摩尔比不变时，g a b a 含量随发芽温度的升高先升高后降低，在3 1 左右具有极大值；分析等高线得知：发芽 温度等高线较p l p m s g 摩尔比等高线平缓，说明p l p 对g a b a 含量的贡献要大子发芽 温度对g a b a 含量的贡献，与显著性分析表结论一致。 江南大学硕士学位论文 3 2 5 4 验证性实验 利用s a s 进行数据分析得出，最佳工艺条件为：发芽时间2 4 8 7 h ，发芽温度3 0 7 2 ，m s g 浓度1 9 9 2 m g m l ，p l p m s g 2 1 5 6m m o l m o l ，此时g a b a 含量为4 8 9 2 m g 1 0 0 9 干基。为了实际操作方便将最佳工艺参数修订为：发芽时间2 5 h ，发芽温度3 1 ，m s g 浓度2 0 m g m l ，p l p m s g2 2m m o l m o l 。 在修订最佳工艺条件下进行验证性实验，重复三次，结果如下： 实测与预测值的误差为2 。8 2 ，两者吻合较好，证明模型可行。 3 3 大豆发芽富集g a b a 3 3 1 浸泡时间和温度对大豆吸水率的影响 求 v 晷l 卜 * 鼙 图3 1 2 浸泡时间与吸水率的关系 f i g 3 - 1 2t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e n s o a k i n gt i m ea n dw a t e ra b s o r p t i o n 图3 1 3 浸泡温度与吸水率的关系 f i g 3 - 1 3t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e ns o a k i n g t e m p e r a t u r ea n dw a t e ra b s o r p t i o n 从图3 1 2 可以看出，4 1 2 h 内吸水量不断增加，增加趋势较快：1 2 h 以后吸水率仍 缓慢增加，1 6 h 时基本达到大豆发芽所需的临界水分【6 3 1 。继续浸泡吸水率仍会增加，主 要是由于种子萌芽所致，但产时间的浸种会使营养物质过度溶出，堵塞营养物质运送通 道，从而影响发芽率1 6 4 , 6 5 】。因此在满足临界水分的情况下，浸种时间彳宜太长，本实验 选择浸种时间为1 6 h 。 从图3 1 3 可以看出，不同的浸泡温度对吸水率也有一定的影响。适宜的温度能够 促进种子的吸水速度，并使酶促过程和呼吸作用加强，使贮藏的养分很快变成胚能利用 的可溶性状态1 5 。在温度低于2 5 。c 时，浸种1 6 h 吸水率增加的基本达不到大豆萌芽所 需的临界水分；高于2 5 时，吸水率随浸泡温度的升高而升高，但增加的相对缓慢，基 本趋于稳定状态。综合考虑实际生产需要，将浸泡温度选择在2 5 。 3 3 2 发芽温度和时间对大豆g a b a 含量的影响 1 6 妻黝 獭 母v麟u餐 结采与讨论 2 02 53 03 54 04 5 发芽温度c ) 图3 14 发芽温度对g a b a 含量的影响 f i g 3 14e f f e c to fg e r m i n a t i o nt e m p e r a t u r e0 1 1 t h eg a b ac o n