CN104171873A - 一种提高抗性淀粉含量的玉米米的加工方法 - Google Patents

Abstract

一种提高抗性淀粉含量的玉米米的加工方法，步骤包括：对原料玉米进行脱胚去皮；玉米粉碎；对玉米粉加水进行二次连续高温蒸煮挤压制粒，利用热糊化工艺使玉米的糊化度达到94%～95%；玉米粒风送至螺旋振荡热风干燥塔进行初步干燥，初步干燥后的米粒由振动传送带传输进行连续反复四次冷热循环干燥，通过交替使用四次冷风祛湿、加热祛湿，使产品中的抗性淀粉含量到达增殖效果，产品中的糊精化抗性淀粉含量达到10%；成品低温储藏，可进一步提高抗性淀粉含量。本发明的产品具有良好的适口性，显著提高了产品的消化能力。

Description

一种提高抗性淀粉含量的玉米米的加工方法

技术领域

本发明涉及一种利用热糊精化处理方法提高玉米产（食）品的抗性淀粉含量的方法。

背景技术

根据有关报道，世界粮农组织和世界卫生组织2002年根据有关科学研究论断“抗性淀粉为在小肠内不易被吸收的一类淀粉”，是在小肠中不能被酶解，但在人的肠胃结肠中可以与挥发性脂肪酸起发酵反应的一类淀粉结构，对人体健康有益。抗性淀粉能促进肠道蠕动，对于便秘、痔疮、结肠癌等疾病有良好的预防效果。人体摄入高抗性淀粉食物，具有较少胰岛素反应，延缓餐后血糖上升。同时，抗性淀粉可增加脂质排泄，将食物中脂质部分排除，减少热量的摄取，从而有效控制体重。在欧美的较发达国家，已将抗性淀粉作为食品中的健康要素使用。我国2011年卫生部发布公告将抗性糊精（淀粉）列为新资源食品。

世界范围内公认的食品中含抗性淀粉，最有利于人体健康需求标准含量是10%。国内外目前制作抗性淀粉的工艺，多是采用酸解的方法，形成较高含量（60%~70%）的工业用淀粉类产品，再回添到食品中应用。一般添加量可使食品中的抗性淀粉量达到10%。但这种方法生产的抗性淀粉，存在口感较差、食用性较低的缺点，所以各国的推广食用效果都不能较好的得到普及。

目前，国内研究较多的是抗性淀粉的制备工艺，一般采用各种可食性淀粉为原料，进行抗性淀粉的工业化生产。大多数的科学研究集中在以马铃薯淀粉、香蕉淀粉、玉米淀粉、薯类淀粉等淀粉为原料，通过酸解法、酶解法等方法来提高抗性淀粉含量。未见以粮食作物本身直接为原料生产含量较高的抗性淀粉食品的报道。

发明内容

本发明目的在于提高抗性淀粉在玉米类食品中的含量，以达到10%的这一最有利于健康的理想含量，同时，使产品具有良好的适口性，并通过和大米等常用主食的伴用，达到简单方便的实用性。

本发明提高抗性淀粉含量的玉米米的加工方法，包括如下步骤：

（1）对原料玉米进行脱胚去皮：将含水分15%以下的干燥精储玉米，去杂后，采用二次脱胚脱皮；

（2）对已脱胚去皮的玉米进行粉碎：利用石碾原理，采用对辊工艺磨粉，经三次反复精磨，过80目筛，精细度达到60～80目，制成玉米粉；

（3）对玉米粉加水进行高温蒸煮挤压制粒：将玉米粉加水至含水量30～35%，综合采用二次连续高温蒸煮挤压，在一次挤压机中，在电加热145～150℃下挤压蒸煮10分钟，二次挤压机中，在电加热120℃下挤压蒸煮5分钟，利用热糊化工艺使玉米的糊化度达到94%～95%，将玉米粉加工成为熟化了的并具有致密结构的颗粒状产品，所形成的玉米粒为胶状的半透明体；其中一次和二次挤压机螺杆转速均为120转/分钟；

（4）产品制粒后干燥：制粒后，首先将玉米粒风送至螺旋振荡热风干燥塔进行初步干燥，初步干燥后的玉米粒由振动传送带依次传输至冷却室及加热室进行连续反复四次冷热循环干燥，通过交替使用四次冷风祛湿、加热祛湿，使产品中的糊精化抗性淀粉含量达到10%；

（5）成品低温储藏：在4℃下冷藏6h。

其中，玉米粒经过螺旋振荡热风干燥塔的初步干燥后，含水量降至18～20%，并使玉米粒在进入冷热交替干燥前的温度达到60℃～65℃。

其中，冷热交替干燥过程中，玉米粒先进入冷却室，冷却室中采用5℃～10℃的冷风，使玉米粒迅速回生，冷却时间为15～20分钟，冷却后的玉米粒再进入加热室，加热室中的热风温度为85℃～95℃，加热时间为40分钟，通过加热使玉米粒的温度达到60℃～65℃。

其中，冷热循环干燥时，对玉米粒加热处理时的热风温度优选为90℃。

其中，利用半导体制冷装置冷端产生的冷量和热端产生的热量进行冷热交替干燥，其中，冷却室及加热室依次交替设置，在冷却室和加热室邻接的隔热壁上均设置有半导体制冷装置，半导体制冷装置的热端位于加热室中，产生热量，半导体制冷装置的冷端位于冷却室中，进行制冷，其中冷却室和加热室均采用底部进风。

其中，加热室中采用微波辅助加热，使玉米粒中的水分快速衍射散出。

其中，通过在加热室中距离半导体制冷装置热端一定距离处设置金属片形成风道，使进入加热室的热风先在风道中被半导体制冷装置热端加热后再由加热室底部进入加热室；在冷却室中距离半导体制冷装置的冷端一定距离处设置金属片形成风道，使进入冷却室的常温风先在风道中被半导体制冷装置冷端冷却后再由冷却室底部进入冷却室。

其中，原料玉米选用清原地区适宜种植的高胶质玉米，玉米收获后储存于室外高架的玉米仓中。

本发明包含两个主要技术改进：一是利用热糊化工艺，采用连续二次高温蒸煮挤压，使玉米面的糊化度达到94%～95%，但却未完全糊化，高糊化度显著提高了该产品的消化能力，同时未完全糊化的淀粉在冷却过程中有助于加速淀粉回生/老化的进程，增加抗性淀粉含量；二是在干燥过程中，通过交替采用四次冷风祛湿、加热祛湿，使产品中的抗性淀粉含量到达增殖效果。

本发明具体具有如下有益效果：

1.采用对辊工艺加工精细玉米面粉，使原粮加工保持质量、保持原粮草香味，不产生高温破坏原料营养。

2.连续二次高温蒸煮挤压，提高产品的糊化度和结晶率，使玉米淀粉分子重新排列糊精化，半胶化状态，满足其健康功能食用时不易被吸收，抗性淀粉含量达到10%的物理变化基础；增加了玉米的密度，增强了玉米的柔韧性，使玉米具有易煮和耐煮特性，食用时做饭煮粥不散结，可和大米同煮同食；采用双重蒸煮挤压技术过程使产品具有胶粒状特性，而不必使用对健康有影响的任何食品添加剂，蒸煮挤压过程使玉米淀粉链发生物理变化，直链淀粉更多的变为支链淀粉，增加了产品的致密性，使其具有糯性，并具有良好的食用口感。

3.通过提高挤压机螺杆的转速，可增大挤压压力和温度，有利于使玉米粉形成胶状的半透明体。

4.经过两次脱胚去皮，减少了产品粗粮感。

5.现有干燥方法不利于胶状体水分衍射散出，本发明经过连续高低温过程，使糊精胶化的产品颗粒的水分充分衍射散出来进行干燥，使抗性淀粉增殖。

6.成品低温储藏，可进一步提高产品中的抗性淀粉含量。

7.冷却室中采用5℃～10℃的冷风，可产生较低的制冷温度，提高玉米粒回生速度，提高生产效率。

8.采用下部送风和振动输送可使玉米粒与风充分接触，有利于水分衍射散出。半导体制冷装置冷端制冷、热端生热的特性，与冷热交替干燥相契合，可充分利用半导体制冷装置冷端产生的冷量和热端产生的热量，连续进行冷热交替干燥，不产生能量浪费，高效利用能源。

9. 采用微波辅助加热，可协助半导体制冷装置加热，有利于玉米粒中水分衍射散出。

10.玉米收获后储存于室外高架的玉米仓中，这种储存方式能够使收获后的玉米经过完整的后成熟期，使玉米芯中的营养完全吸收到玉米颗粒中；不用烘干脱水，只需经过冬季自然冻干及风干，保持了粮食的无污染高食用品质，次年五月春季，可使含水降至安全储粮水15%以下，而且不用药物熏蒸即可预防虫蛀。

附图说明

图1产品工艺与流程图。

具体实施方式

本项目实施中，直接以玉米为原料，以抗性淀粉的提高为切入点，通过工艺改进，在不改变其原有营养价值的同时，着力提高其产品中的抗性淀粉含量。通过蒸煮、挤压、热处理淀粉以及干燥条件等对产品抗性淀粉含量影响的研究，确立了富含抗性淀粉的营养金米制备工艺参数。其最佳加工工艺为：玉米→除杂→脱脐、脱皮→粉碎过80目筛→加水→挤压处理→造粒→干燥→营养金米（成品）→成品低温储藏。

提高抗性淀粉含量的玉米米的加工方法，包括如下步骤： 

（1）对原料玉米进行脱胚去皮：将含水分15%以下的干燥精储玉米，去杂后，采用二次脱胚脱皮；

（2）对已脱胚去皮的玉米进行粉碎：利用石碾原理，采用对辊工艺磨粉，经三次反复精磨，过80目筛，精细度达到60～80目，制成玉米粉；

（3）对玉米粉加水进行高温蒸煮挤压制粒：将玉米粉加水至含水量30～35%，综合采用二次连续高温蒸煮挤压，在一次挤压机中，在电加热145～150℃下挤压蒸煮10分钟，二次挤压机中，在电加热120℃下挤压蒸煮5分钟，利用热糊化工艺使玉米的糊化度达到94%～95%，将玉米粉加工成为熟化了的并具有致密结构的颗粒状产品，所形成的玉米粒为胶状的半透明体；其中一次和二次挤压机螺杆转速均为120转/分钟；

（4）产品制粒后干燥：制粒后，首先将玉米粒风送至螺旋振荡热风干燥塔进行初步干燥，初步干燥后的玉米粒由振动传送带依次传输至冷却室及加热室进行连续反复四次冷热循环干燥，通过交替使用四次冷风祛湿、加热祛湿，使产品中的糊精化抗性淀粉含量达到10%；

（5）成品低温储藏：在4℃下冷藏6h。

原料选用清原地区适宜种植的高胶质玉米，经过绿色种植，按国家绿色食品标准进行播种、施肥、祛除病虫害。采用绿色储粮：玉米收获后储存于室外高架的玉米仓中。这种储存的好处主要有：一是能够做到使收获后的玉米经过完整的后成熟期，使玉米芯中的营养完全吸收到玉米颗粒中；二是不用烘干脱水，只需经过冬季自然冻干及风干，保持了粮食的无污染高食用品质，次年五月春季，可使含水降至安全储粮水15%以下，而且不用药物熏蒸即可预防虫蛀。

经过两次脱胚去皮，减少了产品粗粮感。磨粉过程采用对辊工艺，利用石碾原理，不使玉米在加工过程中产生高温，不破坏其营养成分，不改变其原粮固有香味。

通过提高挤压机螺杆的转速，可增大挤压压力和温度，有利于使玉米粉形成胶状的半透明体；采用双重蒸煮挤压技术过程使产品具有胶粒状特性，而不必使用对健康有影响的任何食品添加剂；蒸煮挤压过程使玉米淀粉链发生物理变化，直链淀粉更多的变为支链淀粉，增加了产品的致密性，使其具有糯性，并具有了良好的食用口感。

干燥过程中，玉米粒经过螺旋振荡热风干燥塔的初步干燥后，含水量降至18～20%，并使玉米粒在进入冷热交替干燥前的温度达到60℃～65℃。

冷热交替干燥过程中，玉米粒先进入冷却室，冷却室中采用5℃～10℃的冷风，使玉米粒迅速回生，冷却时间为15～20分钟，冷却后的玉米粒再进入加热室，加热室中的热风温度为85℃～95℃，优选为90℃，加热时间为40分钟，通过加热使玉米粒的温度达到60℃～65℃。

利用半导体制冷装置冷端产生的冷量和热端产生的热量进行冷热交替干燥，其中，冷却室及加热室依次交替设置，在冷却室和加热室邻接的隔热壁上均设置有半导体制冷装置，半导体制冷装置的热端位于加热室中，产生热量，半导体制冷装置的冷端位于冷却室中，进行制冷，其中冷却室和加热室均采用底部进风。采用下部送风和振动输送可使玉米粒与风充分接触，有利于水分衍射散出。半导体制冷装置冷端制冷、热端生热的特性，与冷热交替干燥相契合，可充分利用半导体制冷装置冷端产生的冷量和热端产生的热量，连续进行冷热交替干燥，不产生能量浪费，高效利用能源。

加热室中设置有辅助加热装置，辅助加热装置为微波加热装置、热泵、红外加热装置、太阳能加热装置中的一种，辅助加热装置可协助半导体制冷装置加热，优选，辅助加热装置为微波加热装置，加热室中采用微波辅助加热，可使玉米粒中的水分快速衍射散出。

在加热室中距离半导体制冷装置热端一定距离处设置金属片形成风道，使进入加热室的热风先在风道中被半导体制冷装置热端加热后再由加热室底部进入加热室；在冷却室中距离半导体制冷装置的冷端一定距离处设置金属片形成风道，使进入冷却室的常温风先在风道中被半导体制冷装置冷端冷却后再由冷却室底部进入冷却室。

在加热室和冷却室设置传送带通道，在通道处设有风幕，以将加热室和冷却室隔离，避免热风和冷风相互干扰。

可将各加热室的进气口相连通，各加热室的排气口相连通，排出的气体经过统一除湿后，送回入各加热室中，实现气体的高效循环利用；或者将后一级加热室中排出的气体，送入前一级加热室中，循环使用气体，节约能源。在加热室和冷却室中设置控温装置，以精确控制室内干燥温度。干燥处理后的玉米粒可用自然风冷却。

在4℃下冷藏6h，产品中的抗性淀粉含量达到峰值，而后随着时间的延长，抗性淀粉的含量明显的下降。因为RS的形成是直链淀粉分子的重新结晶过程，随着贮存时间的延长，RS的含量应该快速大量地增加，但玉米糊在长时间的低温贮存过程中，粘度也相应提高，分子间的氢键不能完全破坏，重新排列形成直链淀粉的能力下降，使晶体的生长受到了阻碍，同时，由于老化时间的延长，使得淀粉分子过度降解，产生小分子量的直链淀粉，不利于RS的形成，最终导致RS含量降低。

考虑到原有工艺和实际操作的可行性，在原有工艺基础上增加一个成品低温储藏期，以进一步提高产品中的抗性淀粉含量。

本发明生产的玉米米经沈阳农业大学、中科院沈阳生态研究所各论证检测，产品中的抗性淀粉含量已提高至10%。

产品的原料生产保证、基地规模和生产相适应，已通过国家有关部门标准化绿色种植基地的认证。生产过程的保证条件，纯物理性加工、无任何添加剂，使产品终被认证为国家A级绿色食品和一定量的有机食品。

Claims (7)

1.一种提高抗性淀粉含量的玉米米的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）对原料玉米进行脱胚去皮：将含水分15%以下的干燥精储玉米，去杂后，采用二次脱胚脱皮；

（2）对已脱胚去皮的玉米进行粉碎：利用石碾原理，采用对辊工艺磨粉，经三次反复精磨，过80目筛，精细度达到60～80目，制成玉米粉；

（3）对玉米粉加水进行高温蒸煮挤压制粒：将玉米粉加水至含水量30～35%，综合采用二次连续高温蒸煮挤压，在一次挤压机中，在电加热145～150℃下挤压蒸煮10分钟，二次挤压机中，在电加热120℃下挤压蒸煮5分钟，利用热糊化工艺使玉米的糊化度达到94%～95%，将玉米粉加工成为熟化了的并具有致密结构的颗粒状产品，所形成的玉米粒为胶状的半透明体；其中一次和二次挤压机螺杆转速均为120转/分钟；

（4）产品制粒后干燥：制粒后，首先将玉米粒风送至螺旋振荡热风干燥塔进行初步干燥，初步干燥后的玉米粒由振动传送带依次传输至冷却室及加热室进行连续反复四次冷热循环干燥，通过交替使用四次冷风祛湿、加热祛湿，使产品中的糊精化抗性淀粉含量达到10%；

（5）成品低温储藏：在4℃下冷藏6h。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，玉米粒经过螺旋振荡热风干燥塔的初步干燥后，含水量降至18～20%，并使玉米粒在进入冷热交替干燥前的温度达到60℃～65℃。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，冷热交替干燥过程中，玉米粒先进入冷却室，冷却室中采用5℃～10℃的冷风，使玉米粒迅速回生，冷却时间为15～20分钟，冷却后的玉米粒再进入加热室，加热室中的热风温度为85℃～95℃，加热时间为40分钟，通过加热使玉米粒的温度达到60℃～65℃。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，冷热循环干燥时，对玉米粒加热处理时的热风温度优选为90℃。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，利用半导体制冷装置冷端产生的冷量和热端产生的热量进行冷热交替干燥，其中，冷却室及加热室依次交替设置，在冷却室和加热室邻接的隔热壁上均设置有半导体制冷装置，半导体制冷装置的热端位于加热室中，产生热量，半导体制冷装置的冷端位于冷却室中，进行制冷，其中冷却室和加热室均采用底部进风。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，加热室中采用微波辅助加热，使玉米粒中的水分快速衍射散出。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过在加热室中距离半导体制冷装置热端一定距离处设置金属片形成风道，使进入加热室的热风先在风道中被半导体制冷装置热端加热后再由加热室底部进入加热室；在冷却室中距离半导体制冷装置的冷端一定距离处设置金属片形成风道，使进入冷却室的常温风先在风道中被半导体制冷装置冷端冷却后再由冷却室底部进入冷却室。