CN104041763B - 一种改善速食糙米粉消化率和冲调性的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善速食糙米粉消化率和冲调性的加工方法，包括：（1）将稻谷发芽，然后脱去谷壳成为发芽糙米；（2）发芽糙米粉碎过60目筛，以高温α‑淀粉酶稀释液喷洒至糙米粉中，喷洒量40‑60 U/g，即每克糙米粉喷洒40‑60 U单位的酶液；调节水分含量至10～20%，混合均匀后密封袋密封，放置于4℃冰箱，平衡水分10～20小时；（3）平衡水分后经挤压膨化、粉碎得到速食糙米粉。本发明通过发芽+高温α‑淀粉酶酶解+挤压膨化有效结合，实现最大程度改善糙米粉的消化吸收率和冲调性。
Description
技术领域
本发明涉及一种改善速食糙米粉消化率和冲调性的加工方法，属于谷物深加工领域。
背景技术
糙米是指稻谷仅仅经过脱壳处理后没有经过碾白过程的米，与白米的差别是加工糙米的过程中保留了胚、种皮以及糊粉层。糙米保存了稻米的米糠和胚，是一种全营养型食物和保健品。但糙米一直没有成为国内餐桌的主食，究其原因还是因为糙米外层所含有蜡质种皮和果皮在糊化过程中影响了水分的进入，导致食用品质较差、不易消化。加工可以改善糙米的食用品质，以挤压膨化生产而成的糙米粉是糙米加工的一种代表性产品。虽然糙米粉具有营养丰富、米香突出等特点，但同时也存在消化率较低、口感略显粗糙、糊液粘稠度高、易结块、分散性差，等缺陷。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种改善速食糙米粉消化率和冲调性的加工方法。
为实现上述目的，本发明可以通过以下的技术措施来实现：一种改善速食糙米粉消化率和冲调性的加工方法，包括：
（1）将稻谷发芽，然后脱去谷壳成为发芽糙米；
（2）发芽糙米粉碎过60目筛，以高温α-淀粉酶稀释液喷洒至糙米粉中，喷洒量40-60 U/g，即每克糙米粉喷洒40-60 U单位的酶液；调节水分含量至10～20%，混合均匀后密封袋密封，放置于4℃冰箱，平衡水分10～20小时；
（3）平衡水分后经挤压膨化、粉碎得到速食糙米粉。
由于糙米中含有较多的直链淀粉，并且支链淀粉均具有较长的侧链，决定了糙米质地较硬，用α-淀粉酶可以从淀粉分子内部任意水解α-1,4糖苷键，将大分子淀粉水解成中等和低分子物质，更加利于淀粉的消化；同时在挤压膨化过程中，淀粉分子同时发生糊化和降解作用，部分蛋白质被裂解成肽和氨基酸，抗营养因子被钝化，挤出物具有膨松的结构；从而改善速食糙米粉消化率和冲调性。
本发明发芽糙米的制备过程：（a）稻谷去杂后自来水漂洗2-3次，然后用1% NaClO溶液25～30℃浸泡10～30分钟，料液比1:1～1:2；捞起漂洗1次后，再用0.05% NaClO溶液25～30℃浸泡10～15小时，料液比1:0.5～1；（b）将处理好的稻谷用无菌水清洗1次，然后转移至紫外消毒30分钟的瓷盘，25～30℃，80～95%湿度恒温培养箱中发芽至芽长0.1～0.5mm，之后45～50℃烘干5～10小时，至水分含量8～11%；（c）干燥的发芽稻谷经电动砻谷机脱壳得到发芽糙米。
糙米在上述工艺条件下发芽培养，大量的內源酶被激活释放，该过程使糙米的粗纤维降解、部分淀粉和蛋白质分解，产生多种有益人体健康的生理活性物质； 上述工艺条件下发芽不仅有助于提高糙米的消化率，改善其感官品质，还富化了原糙米的营养功能。
本发明挤压膨化的过程：处理好的原料经双螺杆挤压膨化机进行膨化，出口温度125～135℃，螺杆转速20～30Hz。
本发明挤压膨化后的产物粉碎过80目筛，得到高消化率和冲调性的速食糙米粉。
本发明高温α-淀粉酶为液体状态，使用时以pH5.8～7.8磷酸盐缓冲液稀释至需要体积。
本发明于现有技术相比，具有以下的优点：
（1）本发明发芽使得粗纤维和部分淀粉等大分子物质降解，发芽后的糙米在挤压膨化的同时再辅以高温α-淀粉酶酶解，使得胶状淀粉溶液的粘度迅速下降，显著提高淀粉消化率，即食方便糙米粉口感细腻、冲调分散性和稳定性较好；本发明通过发芽+高温α-淀粉酶酶解+挤压膨化有效结合，实现最大程度改善糙米粉的消化吸收率和冲调性。
（2）选择高温α-淀粉酶可以在挤压膨化的同时完成淀粉的糊化，简化了工艺、降低成本，缩短时间。
（3）本发明制得的膨化粉比原糙米（未经发芽）直接挤压膨化所得膨化粉中快消化淀粉量（RDS）提高了16.43%，抗性淀粉（RS）降低了80.77%。制得的膨化粉比原糙米直接挤压膨化所得膨化粉水溶性指数提高了168.92%，吸水性指数下降了31.12%，分散时间缩短了52.50%，结块率下降了88.89%，休止角下降了6.21%。
附图说明
图1本发明制得的速食糙米粉淀粉消化性能的对比图；
图2本发明制得的速食糙米粉水溶性指数的对比图；
图3本发明制得的速食糙米粉吸水性指数的对比图；
图4本发明制得的速食糙米粉分散时间的对比图；
图5本发明制得的速食糙米粉结块率的对比图；
图6本发明制得的速食糙米粉休止角的对比图。
具体实施方式：
实施例1
稻谷去杂后自来水漂洗3次，然后用体积百分浓度为1% NaClO溶液30℃浸泡20分钟，NaClO溶液与稻谷的料液比1:1；自来水漂洗1次后再用0.05% NaClO溶液30℃浸泡10小时，NaClO溶液与稻谷的料液比1:0.6。将浸泡处理好的稻谷用无菌水清洗1次，转移至紫外消毒30分钟的瓷盘，30℃，95%湿度恒温培养箱中发芽至芽长0.2mm，之后50℃烘干10小时，至水分含量8%。干燥的发芽稻谷经电动砻谷机脱壳得到发芽糙米，电动砻谷机为日本KETT生产的TR-200型号。发芽糙米粉碎过60目筛，以高温α-淀粉酶稀释液喷洒至糙米粉中，α-淀粉酶用pH5.8～7.8磷酸盐缓冲液来稀释至需要体积，喷洒量为每克糙米粉喷洒55 U单位的酶液，调节发芽糙米水分含量至16%，混合均匀后密封袋密封，放置于4℃冰箱，平衡水分12小时。处理好的原料经双螺杆挤压膨化机进行膨化，出口温度135℃，螺杆转速30Hz。挤压膨化后的产物粉碎过80目筛，得到消化率较高，冲调性较好的速食糙米粉。
实施例2
稻谷去杂后自来水漂洗2次，然后用1% NaClO溶液25℃浸泡30分钟，NaClO溶液与稻谷的料液比1:2；漂洗1次后再用0.05% NaClO溶液25℃浸泡15小时，NaClO溶液与稻谷的料液比1:1。将处理好的稻谷转移至紫外消毒30分钟的瓷盘，25℃，90%湿度恒温培养箱中发芽至芽长0.3mm，之后45℃烘干8小时，至水分含量10%。干燥的发芽稻谷经电动砻谷机脱壳得到发芽糙米。发芽糙米粉碎过60目筛，以高温α-淀粉酶稀释液喷洒至糙米粉中，α-淀粉酶用pH5.8～7.8磷酸盐缓冲液来稀释至需要体积，喷洒量为每克糙米粉喷洒40 U单位的酶液，调节发芽糙米水分含量至12%，混合均匀后密封袋密封，放置于4℃冰箱，平衡水分16小时。处理好的原料经双螺杆挤压膨化机进行膨化，出口温度126℃，螺杆转速20Hz。挤压膨化后的产物粉碎过80目筛，得到高消化率速食糙米粉。
为了评价发芽联合高温α-淀粉酶协同挤压膨化对糙米消化率和冲调性的影响情况，对膨化糙米粉进行了以下实验对比。
实验条件
1.1 实验材料
GBR：发芽糙米的膨化粉
BR：原糙米的膨化粉
PR：白米的膨化粉
图1中GBR-E表示本发明添加高温α-淀粉酶后的发芽糙米膨化粉；BR-E表示添加高温α-淀粉酶后的原糙米膨化粉。
图2-6中GBR在加酶条件下所得膨化粉表示本发明添加高温α-淀粉酶后的发芽糙米膨化粉。
上述膨化粉制备过程中对应步骤的实验条件按照实例1进行操作。其中发芽糙米经稻谷发芽后脱去谷壳制得；原糙米经稻谷直接脱去谷壳制得；白米经稻谷直接脱去谷壳后碾白制得。所有稻谷均为同一批次稻谷。
1.2 测定指标
淀粉消化性能、水溶性指数和吸水性指数、分散时间、结块率、休止角
1.3 数据分析
采用SPSS 13.0软件进行数据分析，图柱中不同小写字母表示在 0.05水平上存在显著差异（p＜0.05）。
试验结果
2.1 淀粉消化性能
如图1所示，不加高温α-淀粉酶时发芽糙米和原糙米经挤压膨化制得的膨化粉中快消化淀粉量（RDS）分别为64.2%和62.7%，慢消化淀粉量（SDS）分别为23.4%和24.3%，抗性淀粉量（RS）分别为12.4%和13.0%。添加高温α-淀粉酶后发芽糙米（GBR-E）和原糙米（BR-E）经挤压膨化制得的膨化粉中RDS分别为73.0%和65.2%，SDS分别为24.6%和24.5%， RS分别为2.5%和10.2%。结果表明，相对于直接挤压，添加高温α-淀粉酶后发芽糙米和原糙米中快消化淀粉量显著提高，抗性淀粉含量显著减少，慢消化淀粉量无显著变化。提示发芽糙米和原糙米经高温α-淀粉酶协同挤压膨化后更易于消化吸收。
2.2 粉体冲调特性
2.2.1 水溶性指数和吸水性指数
水溶性指数越大，粉体冲调性越好。不加高温α-淀粉酶时发芽糙米、原糙米、白米经挤压膨化制得的膨化粉水溶性指数较低，分别为12.9%、14.8%和15.3%（图2）。添加高温α-淀粉酶挤压膨化后三者水溶性指数相对于不添加酶时大幅度提高（P＜0.05），分别为39.8%、39.9%和36.5%。说明加酶挤压膨化后粉体水溶性提高，冲调性更好。此外，吸水性指数与粉体冲调性也密切先关，吸水性指数上升，冲调性受影响；吸水性指数下降，冲调性改善。实验结果表明不加高温α-淀粉酶时发芽糙米、原糙米、白米经挤压膨化制得的膨化粉吸水性指数较高，分别为5.32、5.27和6.20。添加高温α-淀粉酶挤压膨化后三者吸水性指数相对于不添加酶时明显降低（P＜0.05），分别为3.63、3.59和4.50（图3）。
2.2.2 分散时间
分散时间越小，冲调性越好。如图4所示，不加高温α-淀粉酶时发芽糙米、原糙米、白米经挤压膨化制得的膨化粉分散时间较长，分别为13.1、20.0和26.8 S。添加高温α-淀粉酶挤压膨化后三者分散时间相对于不添加酶时明显降低（P＜0.05），分别为9.5、11.5和12.8 S。说明加酶挤压膨化后粉体在水中可以快速分散，冲调性得到改善。
2.2.3 结块率
如图5所示，不加高温α-淀粉酶时发芽糙米、原糙米、白米经挤压膨化制得的膨化粉结块率较高，分别为3、9和25%。添加高温α-淀粉酶挤压膨化后三者结块率相对于不添加酶时明显降低（P＜0.05），分别为1、6和12%。说明加酶挤压膨化后粉体冲调溶解性较好。
2.2.4 休止角
粉体的流动性无法用单一的特性值来表达，常用休止角表示。休止角越小，说明摩擦力越小，流动性越好。如图6所示，不加高温α-淀粉酶时发芽糙米、原糙米、白米经挤压膨化制得的膨化粉休止角较高，分别为37.7、35.4和32.3°。添加高温α-淀粉酶挤压膨化后发芽糙米和白米膨化粉的休止角相对于不添加酶时明显降低（P＜0.05），分别为33.2和28.5°，原糙米加酶膨化后休止角有一定程度降低（34.1°），但和不添加酶时差异不显著。说明加酶挤压膨化可以改善发芽糙米和白米的粉体流动性。
综上所述，发芽联合高温α-淀粉酶辅助挤压膨化工艺可以显著提高糙米粉的消化率，改善粉体的水溶性指数、吸水性指数、分散时间、结块率和休止角等冲调性能。该工艺操作简单，成本低廉，可以广泛应用于糙米粉的加工制备。
本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (4)
1.一种改善速食糙米粉消化率和冲调性的加工方法，其特征在于包括：
（1）将稻谷发芽，然后脱去谷壳成为发芽糙米；
（a）稻谷去杂后自来水漂洗2-3次，然后用1% NaClO溶液25～30℃浸泡10～30分钟，料液比1:1～1:2；漂洗1次后，再用0.05% NaClO溶液25～30℃浸泡10～15小时，料液比1:0.5～1；
（b）将浸泡处理好的稻谷用无菌水清洗1次，然后转移至紫外消毒30分钟的瓷盘，25～30℃，80～95%湿度恒温培养箱中发芽至芽长0.1～0.5mm，之后45～50℃烘干5～10小时，至水分含量8～11%；
（c）干燥的发芽稻谷经电动砻谷机脱壳得到发芽糙米；
（2）发芽糙米粉碎过60目筛，以高温α-淀粉酶稀释液喷洒至糙米粉中，喷洒量为40-60U/g，调节水分含量至10～20%，混合均匀后密封袋密封，放置于4℃冰箱，平衡水分10～20小时；
（3）平衡水分后经挤压膨化、粉碎得到速食糙米粉。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于：所述步骤3挤压膨化的过程：处理好的原料经双螺杆挤压膨化机进行膨化，出口温度125～135℃，螺杆转速20～30Hz。
3.根据权利要求1或2所述的加工方法，其特征在于：挤压膨化后的产物粉碎过80目筛。
4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于：所述高温α-淀粉酶为液体状态，使用时以pH5.8～7.8磷酸盐缓冲液稀释至需要体积。
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