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稻米铁锌植酸含量及加工对其含量和铁锌溶出率影响的研究

时间:2019-08-10 12:27  来源:未知  阅读次数: 复制分享 我要评论

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  稻米铁、锌、植酸含量及加工对其含量和铁、锌溶出率影响的研究

  中国农业大学博士学位论文 稻米铁、锌、植酸含量及加工对其含量和铁、锌溶出率影响的 研究 姓名:梁建芬 申请学位级别:博士 专业:食物科学 指点教师:李里特 20061101 中国农业大学博士学位论文 摘要 摘要 大米是我国居民的最为主要的主食之一,我国大约有三分之二的居民以大米作为主食。大米也 是我国居民炊事中微量养分素,如铁、锌,钙、维生素等的主要来历,可是,稻谷本身有些矿物质 含量比力低,并且加工过程还会大量丧失;别的,稻谷中还含有矿物质的抗养分因子一植酸,会 降低矿物质的生物操纵率.本研究的次要目标是:对我国的主栽水稻品种的糙米和精米中的铁、 锌、植酸含量环境有一个初步领会;针对影响大米矿物质含量的稻谷的初级加工法式一砻谷和碾 米,研究矿物质和植酸在糙米中的分布、碾磨程度对铁、锌消化接收率环境的影响;针对稻谷的深 加工方式一浸泡、抽芽、发酵等,研究分歧方式处置的产物的铁、锌、植酸含量及铁、锌的消化 接收率的环境.通过这些系统研究,为食物加工企业在包管食物的感官质量和食昧质量的前提下, 通过恰当调整加工方式和加工工艺,进一步改善稻谷类产物的养分质量,出格是矿物质养分,奠基 必然的根本. 对产于我冒分歧稻作区的部门主裁水稻品种的糙米和经必然程度碾磨加工获得的辅米中的铁、 锌的含量的研究表白t我国水稻糙米的平均植酸含量为9.6g.kg-1,含量范畴为7.2-11.9g.kg-1。籼稻 和粳稻的植酸含量差别不大,特种稻的植酸含量比常规稻的含量高,早稻的植酸含量比常规稻的 低.我国水稻糙米平均铁含量为18.1nag’蟮1,含量范畴为9.4-“.5mg‘kg-I;平均锌含量为22.5 nag‘kg.1,含量范畴为12.9-31.3nag‘kg"1,产于安徽的早稻的锌含量显著低于其它常规稻。在本研究实 验前提下,我国稻谷的糟米率为70%,分歧稻种的波动范畴为61-78%.精米平均植酸含量为3.5 Fxg-l,含量范畴为1.9—13.6g.蚝-I,特种稻的植酸含量为10.3g.kg"l 显著高于常规稻的含量程度l 东北产区精米的植酸含量为2.8g-k94,显著低于其它产区的样品.精米铁含量为3.3mg-kga,锌含量 17.3 nag kg.1.碾磨过程中,从糙米到精米分量丧失约20%,锌丧失和分量丧失在统一程度,铁丧失 达到舵%. 经蹦t线显微法阐发,铁次要分布在糙米耔粒的最外层和胚芽部门;锌在胚芽部门的含量比力 高,在籽粒其他部位,锌的分布比力平均;磷在籽粒中的分布环境相对比力复杂,总体来讲,磷在 糙米中的分布呈现跟着从表皮向核心的标的目的逐步削减的趋向,在糙米籽粒的最外层,具有一层很是 较着的高磷层,磷含量最高的区域是在籽粒中胚芽和胚乳的交壤处。碾磨法的成果进一步申明植酸 在糙米平分布的不服均性,其浓度跟着从籽粒概况向核心的标的目的递减,并且在籽粒核心的约70%的 部门几乎不含植酸。铁在糙米籽粒平分布不服均,其浓度从籽粒概况向核心的标的目的递减,从糙米最 外层1%分量部门的434 mg lg.1,下降至耔粒核心约70%的部门铁含量约为4mg kg-1。糙米耔粒外 层约占分量6-7%的部门,分布了45%摆布的总铁量,核心占籽粒分量70%的部门仅分布了籽粒10% 摆布的总铁量.在整个糙米耔粒中,锌的分布是相对比力平均的,可是具有三个含量分布相对不均 匀的区域. 糙米抽芽的浸泡过程中,35.c,24h的浸泡处置,糙米的铁含量下降程度最较着,降为16 mg 鼍矿;植酸下降程度次之,含量为o.8g loog-1;锌含量的变化比力小。浸泡之后为17mg kg. 1.浸泡过程中铁、锌和植酸三种物质也表示出分歧的变化趋向.颠末8h的浸泡之后.铗的消化吸 中国农业大学博士学位论文摘要 收率由初始时的8%达到22%,浸泡过程对锌的接收率没有较着影响。抽芽过程中,跟着抽芽时间的 耽误,植酸含量逐步下降,至抽芽60h后,植酸含量为0-6g IOOgI,为原料糙米植酸含量的三分 之一,同时,抽芽过程中几乎没有铁和锌的丧失。抽芽过程对铁的消化接收率有较大的影响,对锌 的消化接收率影响较小。 浸泡、抽芽和发酵是降低和消弭谷物类植酸含量的主要方式。未经处置的原料糙米的铁和锌的 含量别离是26.2mg Kfl和19.6mg-kg"1。经分歧处置的糙米样品的铁含量范畴为13-29mg kg"1,在所 有处置中,干法加热预处置后浸泡处置和抽芽36、钙h的糙米样品的铁含量最低,为13mg kfl。 而对处置过的样品的锌含量而言,除了颠末湿法加热预处置之后浸泡的样品的锌含量比力低外(低 于10 mg-kg"1),其余样品的锌含量几乎在统一程度,锌含量的范畴是16-21mg-k91。原料糙米中的 植酸含量为14.4 nag g-l,颠末分歧处置的糙米样品的植酸含量范畴为:0.3.12.9mg g-1,低于原料糙 米的植酸含量。三种处置方式中,浸泡对铁的含量有显著影响;浸泡,抽芽前的浸泡和发酵对终产 品的植酸含量有显著影响。未经任何处置的糙米的铁的溶出率为16%,颠末分歧处置的铁的溶出率 的范畴为6-33%,先干法加热,然后再用去离子水中浸泡一周的样品的铁的溶出率比未经任何处置的 样品提高了两倍。未经任何处置的原料糙米的可消融锌含量为7.3mg kg.1,经分歧处置之后的样品为 4.1-8.3 mg kg"1。未经任何处置的糙米的锌的溶出率为38%,颠末分歧处置的锌的溶出率的范畴为 25-57%。在绝大大都的处置中,样品锌的溶出率在30%上下波动。 环节词:水稻,铁,锌,植酸,溶出率,煳t线荧鲜明微法,碾磨法,抽芽,浸泡,发酵 中国农业大学博士学位论文摘要 ABSTRA(了r Riceisoneofthe mo蚍importantfoodin Chlmandaboutlwotl血dsofpeopleuitaSstaplefood. Riee趣alsooneofthemost importantsou麟formieromlUie.tssuch ironzinc.caleinmandvitamins. UlffortunatelyeontcElts ofmilaeralsinbrownfleelife龇lowlevelsandwillbelost duringprocessing.And fleealsocontainsmilicrals inlfibitorplaytieacid,which willdccrl:ase bioavailability minerals.Objectivesofthis studyincluding:toinvesligale eolltcnl.sof lionzinc lDhyticacidinbrownriceandmilledriceas well;tostudy{hedistributionofiron龇andphytieacidinblm/nriceandeffectofhttllingandmillingrate solubilityofironand zinc;tostaldy thecffcctof soakingsteepinggermination adfermentationonthe contentsofironzincandplaylieaeklandsolubilityofiron andzilaeinbrownri.Onbasisofthesestudies itisexpectedthatoptimalptoeexhtresofriceproductsprocess咄canbeproposedtoincreasetlirnntrifional quality andwellal;edible quality. Investigation ofbrownrice grown differentellivati.gregiom showedthatillanvalueof playtie acidco.1lcntsis 9.6 g-kg"1,ranged丘om 7.2协11.9 g‘kfl.Contents phytieacidin SpCCilll varietiesand aerobicrice a"sigDi卿tlyhigher andIOWClrthanothernormal varietiesrCSledively.Diffs contentsolpllytic acidarc'no!signifieambetween/rid/caandjaponicarice.Average eonl£n!ofiron缸18.1 皿喀‘kg.1,with tlaerange at9.4-44.5 mg‘kg.1.AndAvcnge eOlalClltofzilleis22.5 mg‘kg.1,with range砒12.9-31.3 mg’kg-1.Content ofzincinaerobicriec produced A.1auiissigllificantly lowerthfleefi'om otherrl:gioillS.Under tkconditionofpresentstudy,yieldofmilledriccis 70%,withtherange砒61 78%. Average e01]lcntof phytie acidinmilledriecis3.5 g‘Kg-1,withtherange at1.9-13.6 g-kg"1.1'hytic acidin specialvarietiesis10.3 g'kg"1,whiela significantlymghcrthanricefromother regions.I..10wcv'cr,eontcnl phytieacidinricefromNorthEastChinajs 2.8 g’kg.1,wlaiela s墙Ii触ntlylowerthanricefiromother rcgio.s.Contents ofironandzineinmilledfleearc3.3 mg’kg-l and17.3mg‘l嘻1,respectively.Loss ofmass dtlringmilling thesimilarleveloflossofzincandlossofironis82%in milling loeed-are. With X-ray microlloreseentmethod.itwasobservedthatironis locatedattheoulcrmost layer germpartinbrown概;concentrationofzincjn germ muchhigher thothclr parts,where zilleis relatively c、mndistributed;distn'lnltionof phosplaonts inbrownriceis 11101complicated thanthcolhcl"1wo components.Ingmlefalit decrcasflomoutertoeenlral part.Andtiercis adear layer atthemostoulcr partwhich eontaim high concentrationofiron.It germandendosiJcrmthathadmc highesteoneenlrationof phosphorus intlaewholekernel.Resultsobtainedfromabrasivemethodconflnlled unevenlydism'blJtionof phytie acidinricelbmelConcentrationof playtic aciddecreasedfromthe SuI'facI!ofkerneltoeenlral partand thereis almost110 playtic acidexistedin the70%ofeenlral part. Distributionofironis alsonotIlnifol'minricekeelwithconcentraliondecreased gradnally fromSUl'facetO eel口tral part.n decreasedfrom434mg。Kg-1 infileoutmost1%ofkcraelwciglat Io4 mg.kgfl incentralpart llI 中国农业大学博士学位论文 摘要 About45%oftotalironlocatedat岫6-7%oftheolltcr partofkernel.whiklessthan10%oftotalironis 70%ofcentralpart.DislribufionofzincjsrelativelycV姐inwholericekerlwithcl【ccplJonoftbrc。parts. Ironinbrownrice steeping at35。Cfor24hbefore germinationsignificantly redncedto 16mg‘kg-1 from49mg.培1,followedbyphytlc acidwltielato0.8g.tOOg"1自【om16g-lOOg"1 Atthe timezinclevelis relativelystable,wlaieh 17mg‘蚓aftersteeping and19 mg’kg"1 ini'awmaterials.Trendsof elnngcs alsodiffcre]atfi'omironzincandphytie acidin steeping.Solubility ofironreaelaedto22%from8%after8h steeping.NosignificanteffectofslE.epingonsolubilit/ofzinc.Contentsofph啦aciddecreasedtoonethird oforiginalvahle,which0.6g+lOOg"1,after 60h germination.No lossofirondzincin germination. Oerminationaffectedsolubilityofiron signiaeauy,and hadn0 significant effectOll solubility ofzinc. Soakinggermination andfcrmenlationare imporlantapptoaclaes tofcduof degradephytie acidin cereals.ContentsofironandzineinimlzcatcdbrownriceWClrl:26.2mg’kg.J and19.6 mg-kg"1,respectively. Conlenlsofironin brownriceIrcatcdwithdifferent approachesranged fironl 13to29 mg’kg.1.Of棚 Ireatmcnls,Izcalmcnls soakingalter dryheating germinationfor36laand48hledtoironconlenlsto similarlevcl atl3mg’kg-1.Conlcnlsof ziinmostofratedmaterialsmmattk rangeofl6-21mg’kg_1, withthc cxeeptiou otmaterialssoaked如fwet llcatin岛wlaielt Willlessthan10 mg’kfl.1hytic neidin untreatedIn'ownIiccis 14.4 mg g.j andinIzcatedmaterialsaircattkrangeof0.3-12.9 rag-g"1.Soaking affectedcontentsofiron significantlyandsteeping andfermeatalionaffected phytie neidsignificantly. Solubility ofironintmlreatedbrownriceis 16%.while tlacy a”6-33%inla'eatedmalerials.Trcalmcntof soakingfor7dafterdIypro-heatingincreasedsolubilityofirontwotimesoriginalmaterials.Soluble zinc untreatedmaterialsis73mg kg'l,andranged at4.1 8.3 rag"蟮1缸tzcatedones.Solubility ofzincin tmllreatedmaterialswas38%,and25-57%forIreatexlIn-ownriec.Solubility ofzincvariedatthelevelof31)% in1110stoftRatedmterials. Keywords:fleeironzinc,playtieacid,solubilityX-ray fluoreseeotmicroscopymethodabrasive日acthod steeping 独创性声明本人声明所呈交的论文是我小我在导师指点下进行的研究工作及取得的研究 功效。尽我所知,除了文中出格加以标注和称谢的处所外,论文中不包含其他人已 经颁发或撰写过的研究功效,也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位 或证书而利用过的材料。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 中作了明白的申明并暗示了谢意。 研究生签名:/孕卯 时间; 关于论文利用授权的申明本人完全领会中国农业大学相关保留、利用学位论文的划定,即:学校有权保 留送交论文的复印件和磁盘,答应论文被查阅和借阅,能够采用影印、缩印或扫描 等复制手段保留、汇编学位论文.同意中国农业大学能够用分歧体例在分歧媒体上 颁发、传布学位论文的全数或部门内容。 (保密的学位论文在勰密后应恪守此和谈) 研究生签名: 时间: 中国农业大学博士学位论文第一章绪论 第一章绪论 水稻是全球范畴内最为主要的粮食作物之一。世界范畴内,跨越一半的居民以大米作为主食 品,作为能量和卵白质的次要来历。而这一半以上的居民,次要栖身在成长中国度。出格是在亚 洲。大米是人们日常炊事中能量、卵白质、维生素BI、维生素B2、尼克酸、铁和钙的次要来历 (Julim,1997))。恰是基于大米对人类的主要感化,结合国粮农组织曾将2004年定为“国际水稻 年”,主题是“水稻就是生命”。 在我国,水稻、玉米和小麦配合构成我国的三大粮食作物。水稻的加工产物——大米,则是我 国最主要的主食之一。2000年,我国的水稻产量占全数谷物总产量的36.8%,产量低于玉米,居所 有粮食作物的产量的第=位。可是,产量居第一的粮食作物——玉米,大量用于饲料加工和食物原 料(如淀粉)的加工,很少间接作为食物食用。大米则分歧,约90%的大米都用于人们的间接食 用,仅有10%摆布的大米用作食物加工的原科。或者其他用处。2003年,我国的水稻总产量为1.66 亿吨,居世界第一位,占世界总产量的28.1%。2004年,我国的水稻产量达到1.87亿吨(FAOstat data,2005) 大米是我国居民的最为主要的主食之一,在我国大约有三分之二的居民以大米作为主食。同 时,大米也是我国居民炊事养分中一种很是重的矿物质来历.据报道,1992年,我国居民约有77% 的铁来历于炊事中的小麦、水稻和生果等动物性食物,只要9%来历于六畜、家禽和鱼类食物等动物 性食物。同时材料显示,持久以大米作为主食带来的最大的问题就是因为大米本身卵白质含量低而 形成的卵白质养分不良和铁,碘等微量养分素的缺乏。2002年我国居民人均消费大米的量为2519/JL 厌,大米所供给的热量和养分素占日炊事摄入的百分比为:热量的30.4%,卵白质的19j%和"% 的脂肪(IC.ennedy el aL。z00za))。大米也是我国居民炊事中微量养分素,如铁、锌、钙、维生素等的 主要来历,出格是对那些栖身在南方农村地域的居民,大米在养分方面的感化更为凸起。 1.1稻谷的籽粒布局和养分成分含量 稻谷籽粒由颖(外壳)和颖果(糙米)两部门构成,大米加工的过程中稻壳经砻谷机脱除而成 为颖果,又称为糙米。 糙米是由受精后的子房发育而成,按照动物学的概念,整粒糙米是一个完整的果实,由皮层、 胚和胚乳三部门构成。皮层由果皮、种皮和珠心层构成,包裹着成熟颖果的胚乳,胚乳在种皮内, 是由糊粉层和内胚乳构成。糙米中。各部门所占比例为:果皮和种皮约2%,珠心层和糊粉层5%- 6%,胚芽占2.5%~3.5%,内胚乳占鼹%~93%(朱新华,董海洲,2002)。 糙米是稻谷的可食部门,但遭到饮食习惯的影响,我国居民很少间接食用糙米,而是消费颠末 进一步碾磨、抛光处置后获得的精白米。 稻谷糙米中含有的化学分成分包罗:卵白质、脂肪、淀粉、纤维素、矿物质等,此外还有必然 量的维生素。糙米中养分成分的分布很不服均.粗纤维和灰分次要分布在皮层,维生素、脂肪及部 分卵白质分布在糊粉层和胚部,全数淀粉和大部门卵白质分布在胚乳部门。炊事纤维、矿物质和B 族维生素在米糠中的含量最高,胚乳中富含碳承化合物,而且含有必然量的易消化卵白质。糙米是 中国农业大学博士学位论文第一章绪论 硫胺藁(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、尼克酸(维生素PP)的优良来历,仅含少量以至不舍 维生素c、D和B.胡萝h素(维生素A的前体),稻米中的氨基酸构成中富含谷氨酸和天门冬氨 酸,可是赖氨酸含量很低。植酸等次要的抗养分因子大多集平分布在糙米皮层中(朱新华,董海 洲,2002)。由此可见,糙米加工碾去胚部和糠层后获得的精白米,虽然除掉了皮层中晦气于消化 接收的粗纤维和植酸盐,改善了食味和消化机能,同时也带来了一些养分成分的大量丧失,出格是 B族维生素和矿物质等养分物质的丧失,并且加工精工精度越亮,这些成分的丧失就越大。 持久以来,精白米在我国炊事布局中占主导地位。虽然精白米口感好、易消化,可是一些对人 体健康的主要成分,如维生素、矿物质和纤维素等含量较低(董绍华,陈健初,1994)。而且稻米 加工精度愈高,人体对除糖类物质外的其他养分成分的接收量则越少(周惠明,2002))。 糙米和精白米的次要养分成分含量如表1.1所示。 寰1.1糙米中次要养分物质含量 Tab.1cementsefnatrknls缸brownTIceandwflee 注‘糙米和白米水分含量为(1393--2.1)mg.g"j 由表1.1能够看出,糙米中的卵白质、脂肪、矿物质及维生素含量均比精白米高。出格是糙米中 舍有丰硕的亚油酸和维生素E。具有降低血液中胆固醇含量、防止高血压、防癌及接收中性脂肪的作 用。研究表白,白米中所含的次要养分成分在糙米中都具有,并且糙米比白米具有较高的养分价值。 以糙米为主食,对人体健康大有裨益,由于糙米含有的纤维素可推进胃肠爬动,使大便通顺,及时 去除无害物质:同时,糙米的胚和米糠层在消化过程中,能够将血液变为弱碱性:糙米中还含有一 定量的淀粉酶,有益于糖的代谢;糙米中铁的含量不低于动物肝脏,因此从理论上来讲,食用糙米 可能有防止缺铁性贫血的功能。因而虽然糙米外观质量和食味质量均不如精白米,可是糙米养分比 较丰硕。对健康无益。近年来,糙米越来越遭到人们的关心,也逐步成为人们抱负的健康养分食物 从稻谷到棱自米的工业加工过程中,终产品包罗25%的稻壳,10%的米糠和65%的精米。跟着碾磨度的添加,稻谷的分量和养分成分丧失增加。据估量,从糙米到精白米加工的碾磨过程,稻米将 丧失10~15%的卵白质(Kennedy el a1.,2002b)。印度的一个研究同时表白。当米粒抛光度达到6.3% 时,硫胺紊和礴的丧失别离高达65%和40%。别的,精白米的脂肪含量约为5%,而细谷糠中脂肪的 含量则高达17%:维生素E,B族维生素及丰硕的炊事纤维都跟着碾磨过程的进行而流失在米糠中, 以致稽白米的养分价值大打扣头。粗略地计较,稻谷的精加工所带来的丧失,相当于每年丢弃960万 吨高养分物质,如将其充实操纵,能够每年处理3200万以上贫苦生齿的口粮,或者提高9600万生齿 的生线)。 中国农业大学博十学位论文第一章绪论 1.2糙米的矿物质养分与植酸含量 大米在我国居民的炊事中有着很是主要的意义,因而改变大米的养分情况,对改善我国居民的 养分情况就有若很是主要的积极意义。据2005年发布的2002年我国居民养分和卫生查询拜访成果显示, 目前,大米是我国居民主要的主食物,我国居民的炊事布局是以动物性食物为主(王陇德,2005),膳 食中动物性食物的摄入量比拟较前些年,有了必然的增加,可是与发财国度还有较大的差距。持久 以大米和动物性食物为主,同时摄入的动物性食物又无限,是形成目前我国居民中铁和锌缺乏的主 要缘由。 大米惹起的矿物质的缺乏次要同两方面的因紊相关,一是稻谷本身矿物质含量比力低。目前已 有一些国度的研究人员对本国出产的水稻的矿物质环境进行了研究。成果表白,水稻中的铁的含量 随地区和国度的分歧差别比力大,据目前曾经公开的数据显示,糙米中铁含量最高的国度是澳大利 亚,平均含量达26mg Kg.1,最低的是韩国,只要7mg kg-l,其他国度的环境是印度:22mg Kg.1, 菲律宾和越南12皿g kfl;锌含量最高的是澳大利亚,为32nag-k91,最低是印度,只要14mg.kg"1, 其他几个国度的的稻谷的锌含量在20mg kg-1摆布(1)oesthale ela1.,1979;Villarealela1.,1991;leeetaL, 1997;Phuongeta1.,1999;Kimetal.,2004)).我国水稻的矿物质含量环境。目前除了个体品种有些简 单引见外,还没有见到比力系统的相关的引见.矿物质在糙米中的分布很不服均。此中,米糠中含 有总量的约51%,10%分布在胚芽中,精米和白糠平分别含有总灰分的28%和11%(Hunt et a1.. 2002))。糙米中的矿物质次要分布在稻谷糙米最外层的糊粉层中, 因为我国居民食用大量的颠末稽 磨和抛光加工后的精白米,所以导致了我国居民矿物质的摄入量比力低。另一方面,同其他谷物一 样,稻谷中也含有植酸,并且稻谷中植酸含量比力高,约占糙米分量的l%摆布,即便是颠末加工的 精米,植酸盐的含量也仍然在比力高的程度,达勇J120mg 1009"1(Kennedy ela1.。2002b)). 植酸,即肌醇六磷酸酯,分子式为C6地024P‘’由六个磷酸根和肌醇形成,普遍具有于动物的种 子和谷物中。是绝大大都动物种子(如谷物、豆类、油料)中磷的次要储存形态。在水稻耔粒中, 植酸态磷大约占籽粒总磷含量的舳%以上。 早在1865年和1866年Hating从多种动物的种子中起首分手到一些非淀粉的小颗粒成分,并认为 这些成分是动物种子的储藏物质,在种子抽芽和动物发展中起主要感化。从此便揭开了人类认识和 研究植酸的序幕。 植酸的分子布局如图1.1所示(Oatway eta1.,2001)。 图1.1檀酸的分子布局 中国农业大学博士学位论文第一章绪论 植酸具有于天然动物中,植酸布局的的特点也决定了其性质的特殊性.植酸分子中共有12个位 置的氢能够被置换,这就使得植酸能够和分歧的离子或基团构成络合物,也能够和带有电荷的卵白 质连系。因而,因为情况酸度的分歧,植酸能够以游离植酸、植酸盐、菲丁等多种形式具有。植酸 完全水解的产品是肌醇和无机态磷(Oatway et a1.,2001))。 从被发觉起头,植酸就被圈定为谷物和豆类食物的抗养分因子.良多的研究曾经表白,植酸可 以和矿物质或其它的微量养分素连系,从而影响这些养分物质的消融性和功能性。植酸的这种特点 可能导致了一些主要养分素的缺乏症。以我国为例,居民炊事查询拜访的成果显示,在我国的某些地 区,居民炊事中铁的摄入量是世界卫生组织建议摄入量(1tNI)的两倍,可是在该地域却仍然具有 很是严峻的缺铁性贫血问题,阐发缘由次要是该地域的居民炊事布局中,几乎摄入的都是动物性食 物,铁的消化接收率很是低(D.1ct a1.,2000)),植酸在这里的感化就不成轻忽。同时,植酸中含有大 量的不成被操纵的磷,如许,一方面形成了食物中本身的磷不克不及被消化接收而大量华侈,另一方面 还需要从其它食物中进行磷的弥补。 近年来,也有一些研究提出了植酸的积极的反面的感化,好比植酸的抗氧化感化,植酸在果蔬 储藏与保鲜中的感化,植酸抗结肠癌、乳腺癌的感化,同时植酸能够连系重金属离子,从而降低重 金属的毒性的感化等伊crss阻CtaL,1998)). 1.3改善大米的矿物质生物操纵率的意义和方式 1.3.1改善大米的矿物质生物操纵率的意义 据2002年。中国居民养分与卫生情况查询拜访”的查询拜访演讲称,在我国居民炊事中,粮谷类仍然是 我国居民最主要的食物,我国居民平均每尺度人日粮食摄入量为:402.19,此中大米及其成品为 238.39(王陇德,2005)。由此可见,大米在我国居民的炊事和养分中有很是主要的感化。 以大米为次要食物的炊事所带来的最大的养分问题包罗卵白质摄入量的不足,以及铁、碘和维 生素A的缺乏,目前全球范畴内有35亿人具有铁缺乏的问题(Kennedy et a1.。20020。我国居民的缺铁 性贫血情况也很严峻。2002年“中国居民养分与卫生情况查询拜访”的查询拜访演讲指出,我国居民缺铁性 贫血病患病率为20.1%,2岁以内的婴幼儿和60岁以上的老年人患病率别离为31.1%和29.1%,农村男 女的患病率均较着高于城市。同时,相对于1992年的查询拜访成果,10年问,城市居民的患病率下降了 19.7%,农村居民不只没有下降,反而稍有升高,可是变化不较着。并且,妊妇和乳母缺铁性贫血的 患病率高于其他通俗人群,别离为28.9%和29.5%(王陇德,2005)。 大米中的矿物质对人体矿物养分的感化如表1-2所示(Kennedyela1.,20020。 中国农业大学博士学位论文第一章绪论 男性 辅白大米mg 20.9 1.4 o.1 0.11 2.8 2.9 13.9 172l 糙米mg78.9 4.2 0.8 O.09 10.5 4.9 31.6 %RNI 1567 6635 裹1-2大米对人体微量养分素的摄入量和占建议摄入量的百分比<日均摄入大米量,男性;3g,女性:2509) Tab.I-2Amos!andpercentof姐InmMd甜nlgltl‘ldultiatalue)ofrt曲_ micronntrientssuppliedfrom彻averagerkeIntake(3009M-k,2s0窖n删Ik) 由表1-2能够看出,对微量养分素钙、铁和叶酸来讲.日摄入的精白大米能够供给人体建议摄入 量的2-5%,对硫胺素、核黄素和尼克酸来讲。能够供给9-17%,对锌能够供给21%.由表1.2还可 以看出,若是将精白米改为食用糙米,则对所有的微量养分从来讲,所占的百分比城市较着上升。 可是值得留意的是,食用糙米在提高所占RNI百分比上升的同时,摄入的添加的植酸量会降低某些 养分素的生物操纵率。具体的分歧养分素的变化环境目前还不是完全明白,还有待于此后的进一步 研究。 由此可见,大米对人类的微量养分素起着很主要的感化,它不只是微量养分素摄入量的主要来 源,并且也会影响到它们的生物操纵率。 1.3.2改善大米的矿物质的生物操纵率的方式 遭到多方面要素的影响,大米中的矿物质的生物操纵率总体还比力低。提高食物中矿物质的生 物操纵率,出格是通过各类路子降低食物中的植酸含量,从而削弱植酸对生物操纵率的影响。曾经 惹起了良多国表里养分专家的注重,人们正在对各类分歧的食物加工方式对改善谷物中矿物质的生 物操纵率的影响进行研究。 1.3.2.1提高峻米中矿物质生物操纵率的路子 对大米来讲,用于提高其矿物质生物操纵率的路子可{:王归纳为三类: 1)添加大米中矿物质的台量 这一类方式次要包罗通过育种等手段,提高峻米中矿物质的含量(Graham eta1.,1999;I.uccaeta1., 2001;Glalm et aL.2002a;Welchand Graham2004);通过对加工过程的优化,削减碾米、抛光过程中 矿物质的丧失(singhcujIal cI a1.,2002;MohapatraandBal2004));通过蒸谷米、强化米的加工,增 中国农业大学博士学位论文第一章绪论 加大米终产物中矿物质的含量OHaandGallego2002)。这些方式都能够使大米产物中矿物质的含 量添加,可是这些方式对生物操纵率的影响还需进行系统的研究。 2)降低大米中抑翻矿物质接收的物质的含量 抑止矿物质的生物操纵率的物质次要有纤维素和植酸。植酸是具有于谷物中的一种很主要抑止 矿物质生物操纵率的物质,在心理pH前提下,植酸带负电性。它能够很安稳地同带有正电性的物 质,如矿物质和卵白质发生整合,从而降低这些物质的生物操纵率(sandberg eI aI.,1999)。间接去除 和降解能够降解植酸的含量,可是分歧方式的无效性和需要去除植酸的量。也需要进行系统研究。 研究表白。在没有抽芽的种子中,几乎检测不到任何胞内植酸酶的活力,可是在抽芽过程中, 籽粒中本身植酸酶的活力大大提高,同时植酸盐的含量较着降低。植酸盐是由金属离子,如oP, M矿和lP,和肌醇磷酸酯配合构成的复杂的化合物,是动物种子中磷酸和肌醇的次要储存体例,由 于人体不克不及合成植酸酶,所以人体几乎不克不及操纵植酸态的磷(Sandbcr岛2002):同时,因为植酸对矿 物质很强的螯合感化,使矿物质构成不溶性的化合物。而降低其生物操纵率。植酸和植酸盐长短常 不变的化合物,目前的研究显示,分歧的物理方式处置不克不及使植酸降解。使用植酸酶是降解植酸最 无效的方式。植酸酶是能够将植酸降解为磷酸和肌酵的特豫的酶类。在它的感化下,与肌醇连系的 磷酸分予会逐一被水解,植酸被降解,跟着与肌醇连系的磷酸数目标削减,植酸对矿物质的螯合作 用会较着下降。研究表白。当和肌醇连系的磷酸的数目降到四个以下时.肌醇磷酸就不再对矿物质 铁和锌有螯合感化,对它们的生物操纵率就没有降低感化(sdbergetaL,1999)。目前研究人员曾经 可以或许成功地从微生物和动物种子平分离出两种分歧的植酸酶,可是,因为别离遭到高产酶菌株的筛 选、微生物不变性、酶产量的凹凸和活力的影响,以及动物本身提取的酶活力和使用前提的限制, 植酸酶的价钱还比力高,难以贸易化使用。 3)添加大米中推进矿物质消化接收的物质的含量 分歧的矿物质有分歧的养分推进剂,倒如维生素c就是能够较着提高非血红卵白铁的生物操纵 率的物质之一,当维生囊c和铁的摩尔比为0.8:1的时候,铁的生物操纵率能够提高,当该比率为 1.6:1时,铁的生物操纵率最高,可是维生素C不影响锌的生物操纵率。 由上所述可知,降低植酸的含量是提高峻米中矿物质的生物操纵率的很是无效的路子之一。 13.2.2降低谷物中植酸含量的方式 食物加工过程包罗浸泡、抽芽、碾米和发酵等过程,都能够从必然程度上降低谷物中植酸的含 量,salah对苏丹产高粱的研究表白,相对于物理方式如碾磨、浸泡和加热处置,抽芽和发酵处置对 降低植酸含量是最为无效的。以下是对这些方式降低食物中植酸含量结果的引见: 碾磨:碾米能够降低40%植酸的含量,可是在降低植酸含量的同时,灰分的丧失也高达40%,在 矿物质中,钙的丧失为66%,铁的丧失也很高。 浸泡:研究表白,颠末1小时和6小时的浸泡,大米粉中六磷酸肌酵和五磷酸肌醇的总含量别离 下降60%和65%。而颠末12小时的浸泡之后,几乎所有的六磷酸肌醇和五磷酸肌醇都被去除。 中国农业大学博士学位论文第一章绪论 蒸煮:颠末蒸煮后,糙米和稽米中植酸的含量别离下降24%和65%。 发酵:在发酵过程中,因为动物中的植酸酶在必然程度上被激活和微生物所发生的植酸酶的共 同感化。使植酸降解,谷物中所含的六磷酸肌醇被降解为含有五个,四个以至更少的磷酸的肌醇. 对小麦成品(如面包)的研究成果也显示发酵对提高矿物质的生物操纵率很是无效(Turkand Sandlrg.20’)。从对我国南方米粉加工场的调查环境来看,因为发酵对风味和大米成品食用质量 有影响,通过发酵降解植酸的使用前景不是很乐观。 植酸酶处置:利用由真菌所出产的贸易植酸酶处置,能够将六磷酸肌醇降解为含有较少磷酸根 抽芽是动物发育的主要过程之一,在种子的抽芽过程中,除了生根、长叶,布局变软等外观变化外,还会发生大量看不到的微观变化。操纵谷物中植酸在抽芽过程中供给能量和磷的感化道理, 通过对谷物进行抽芽处置,能够达到降低植酸含量、提高矿物质的生物操纵率的目标。目前相关研 究次要集中在对谷物中植酸降解环境的阐发和对矿物质生物耐用率的影响的两个方面。 Vaishali对豆类抽芽过程中植酸盐降解环境的研究表白,在室温下抽芽处置24小时,籽粒中六 磷酸肌醇的含量削减了36%(Ag睁andJoshl1998));A1chana对小米浸泡和抽芽的研究也发觉,经 过48小时抽芽处置后,六磷酸肌醇的含量削减了几乎一半(46%),同时证明抽芽是降低小米中抗 养分因子含量的最无效的方式,若是被使用,将会大大提高谷物的养分质量;Silvia对荆莽耔的研究 发觉,颠末30小时的抽芽处置后,六磷酸肌醇和五磷酸肌醇的含量别离降低了35%和39%(Archana Kawalza.190S)。Ceflleno等对燕麦和大麦的研究也发觉,原猜中两者的植酸态磷均为总磷含量的62%,并且六磷酸肌酵是其次要具有形式(90%以上),颠末一天的抽芽处置后,燕麦和大麦总的磷 酸肌醇别离下降了84%和60%,同时发觉,在抽芽过程的第一天到第五天,燕麦中87%的六磷酸肌 酵和80%的五磷酸肌醇发生了降解,大麦中也别离降解了62%和54%(ten.no Viv目os,2001):Honkc在研究用于日常消费的黄豆芽的抽芽过程时发觉,相对于原料黄豆而言,黄豆芽中的六磷酸肌 酵含量较着降低,微量养分素的生物操纵率较着提高。Mambo采用h-Vitro韵方式,对以小米和菜 豆为次要原料的断奶食物的研究也发觉,抽芽处置(30。C,48h)使小米铁的生物操纵率添加了一倍 多(135.4%),锌的生物操纵率添加了30.5%:菜豆的也别离添加了55%和41.6%.对这两种原料的 研究成果表白,相对于其他的加工手段,抽芽对矿物质的生物操纵率的提高程度最大,浸泡、加热 和发酵处置影响都不显著(Mamiro

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