发酵工艺对常德米粉氨基酸含量影响的分析

杨 军，黄 晶，熊 锐，陈 帜，梅 霞

（常德市食品检验所，湖南常德 415000）

常德米粉是常德地区特色食品的典型代表之一，也是常德人早餐不可缺少的食物。它是以本地大米为原料，经过浸泡、发酵、磨浆、蒸片、挤丝、复蒸、冷却、包装等生产工序加工制作而成的鲜湿米粉。常德米粉工艺于2017年被列入省级非物质文化遗产代表性项目名录，入选国家地理标志证明商标。

目前，市场上的米粉有发酵工艺和非发酵工艺两种，其中经过发酵工艺制作的米粉弹性更强、更筋道，口感更爽滑，品质更优，同时经过发酵的米粉在乳酸菌和酵母菌的作用下会产生丰富的香味[1-3]。在常德米粉的生产工艺流程中，发酵是米粉制作过程的关键性工艺。

蛋白质是人体所需的重要营养成分之一，氨基酸是构成蛋白质的基本单位，参与构成生命蛋白质的21种氨基酸中，有8种必需氨基酸为身体所需，且需要从食物蛋白质中获得补充。而大米蛋白是公认的优质蛋白之一。经过研究米粉发酵前后原料和成品中氨基酸的含量，发现米粉中的氨基酸含量较原料大米有所变化。

1 材料与方法

1.1 材料

样品，购自常德市的4个米粉生产厂家提供的原料大米、发酵过的大米、成品米粉，下文中表述为厂家A1、厂家A2、厂家B、厂家C、厂家D。

1.2 检测方法

样品中的氨基酸依据《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》（GB 5009.124—2016）进行测定，并联合第三方检测机构对这些样品中的天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、蛋氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、赖氨酸、精氨酸和脯氨酸共16种氨基酸的含量进行检测。

2 结果与分析

2.1 不同厂家样品中总氨基酸含量的分析

由表1知，原料大米经过发酵后，米粉中的蛋白质含量降低，这与前人的研究一致[1,4-5]。其中，不同厂家样品中总氨基酸含量随着加工程度的加深在原料大米、发酵米、成品米粉中均呈现依次递减的趋势。

表1 不同厂家样品中总氨基酸含量（以干基计，单位：%）

2.2 不同厂家样品中16种氨基酸含量的检测结果分析

由表2知，16种氨基酸对应5个不同厂家样品，可以得到80组数据，其中70组数据（87.5%）表现为氨基酸含量在成品米粉中的含量要低于原料大米中的含量，60组数据（75.0%）表现为氨基酸含量在原料大米、发酵米、米粉中依次递减。5个不同厂家样品中天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、组氨酸、苏氨酸的含量均表现为在原料大米、发酵米、米粉中依次递减。甘氨酸、脯氨酸、缬氨酸的含量在厂家A2样品中，精氨酸的含量在厂家D样品中（共4组数据）未表现出这种递减。蛋氨酸的含量在厂家A1、厂家A2样品中，异亮氨酸的含量在厂家A2、厂家B样品中，赖氨酸的含量在厂家A1、厂家C样品中（共6组数据）未表现出这种递减。苯丙氨酸的含量在厂家A1、厂家A2、厂家C样品中，亮氨酸的含量在厂家A1、厂家A2、厂家B样品中（共6组数据）未表现出这种递减。酪氨酸的含量在厂家A1、厂家A2、厂家B、厂家C、厂家D样品中（共5组数据）均未体现这种递减，且这5个厂家样品中酪氨酸在原料大米、发酵米、米粉中的含量相近。

表2 不同厂家样品中16种氨基酸的含量（以干基计，单位：%）

2.3 不同厂家样品中必需氨基酸占总氨基酸比例

由表3知，不同厂家样品中，厂家A1、厂家A2、厂家B、厂家C样品中必需氨基酸占总氨基酸比例在原料大米、发酵米、成品米粉中均呈现依次递增，厂家D的原料大米和成品米粉中必需氨基酸占总氨基酸比例相近，发酵米中必需氨基酸占总氨基酸比例要高于原料大米和成品米粉。

表3 不同厂家样品中必需氨基酸占总氨基酸比例（单位：%）

3 结论与讨论

发酵使成品米粉在凝胶流变性与质构特性、蒸煮及食味品质等方面有明显改善[6]。已有研究显示，发酵通过降解蛋白质和脂肪从而改变米粉的流变性，而发酵使大米中的蛋白含量降低有利于改善米粉质地，发酵菌株产酸和酶的能力越强，对大米粉的改性就越明显[4,7]。李里特[4]等研究表明，在发酵前期，蛋白质的溶出导致蛋白质的减少，在发酵后期蛋白质被微生物利用导致蛋白质的含量降低。在米粉发酵过程中，乳酸菌是主要优势菌，其次是酵母菌，酵母菌能为乳酸菌的生长提供所需维生素和氨基酸，乳酸菌代谢产生的蛋白酶和乳酸会降低发酵液的pH值，可以促进蛋白质的溶出和分解，其中乳酸是具有α-羟基结构的羧酸，可以与多肽链上的基团形成氢键而促进蛋白质的溶出[8]。周显青[1]等的研究表明蛋白质含量下降的速度与发酵过程中微生物的增殖情况和菌株的产酸和酶的能力 相关。

大米发酵过程所用的菌株、发酵条件都会对米粉的品质产生影响，而蛋白质的溶出和分解又与微生物的生长有大的相关性，可以推测表2中同一氨基酸在不同厂家的原料大米、发酵米、成品米粉中含量变化的差异很可能与不同厂家的生产方式和生产条件相关，而表3中厂家D区别于其他4个厂家样品在原料大米和成品米粉中必需氨基酸占总氨基酸比例相近，发酵米中必需氨基酸占总氨基酸比例要高于原料大米和成品米粉，这可能是与厂家的生产方式和生产条件相关，具体情况有待进一步研究。厂家A1、厂家A2、厂家B、厂家C、厂家D样品中酪氨酸在原料大米、发酵米、成品米粉中的含量相近，推测其在发酵过程中很少被乳酸菌和酵母菌利用。必需氨基酸的种类和比例是评价食物蛋白质的重要营养指标，表3中不同厂家样品中的必需氨基酸占总氨基酸比例在原料大米、发酵米、成品米粉中呈现依次递增，这很可能是因为在发酵过程中必须氨基酸的利用率要低于其他氨基酸，也说明发酵工艺改善了大米的氨基酸组成比例[9]。