CN104855837B - 一种发芽全谷物及其制备方法 - Google Patents
一种发芽全谷物及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种发芽全谷物及其制备方法，属于谷物深加工技术领域。对浸泡过程的全谷物进行超声清洗，高压脉冲电场、生物酶解或二者结合处理，并且采用分段浸泡和发芽方式发芽，提高了发芽全谷物产品的感官质量、发芽产量和质量，降低了发芽损失。制备方法简单，浸泡和发芽温度低、周期短，节省能源，对环境友好。显著提高了发芽全谷物产品中功能性、营养性、生物活性物质的含量和食品安全性。以糙米为例，经本发明制备的发芽糙米γ-氨基丁酸含量为303.8-312.6mg/100g，谷胱甘肽16.8-18.3mg/100g，六磷酸肌醇(IP6)460.8-484.4mg/100g，膳食纤维3.5-3.6mg/100g。
Description
技术领域
本发明属于谷物深加工技术领域，具体涉及一种发芽全谷物及其制备方法。
背景技术
全谷物是指谷物粮食在加工过程中仅脱去种子外面的谷壳，即不利于食用的保护皮层，保全全部天然营养精准加工的完整的天然的种子，如新一代大米——勿淘米。与当前过度加工中要去尽全部皮层和胚芽的精制谷物有所区别，全谷物包括糊粉层、亚糊粉层，胚芽和胚乳四部分，每一层都拥有不可代替的有机营养物质，更营养，更健康。皮层是谷物的粗糙外层，含有大量的纤维素，种子50％以上的矿物质含在皮层中。胚芽含有大量的维生素，微量元素，不饱和脂肪酸，抗氧化物等。医学研究发现，全谷物中含有丰富的维生素B，维生素E，铁、锰、锌、钙、硒等矿物质，脂肪酸，低聚糖，植物甾醇，植酸，抗氧化等。食用全谷物有助于降低心脏病、胃肠道癌症、糖尿病的风险，防止虚胖，增强抵抗力。全谷物是小麦、玉米或燕麦等植物的种子，一颗完整的谷粒包括麦麸(外侧)、胚乳(中层)和胚芽(内层)三个部分。加工过的谷物通常只包含胚乳。全谷物指的是在加工的过程中，得以保全所有滋养部分的营养成分，因而比其他谷物具有更高的营养价值。
种子萌发是高等植物生命活动最强烈的一个时期，涉及到一系列形态和生理生化的变化，一些大分子物质如淀粉和蛋白质会被分解，营养成分如维生素及矿物质含量增加，限制性氨基酸等的含量提高，谷物食品的消化率和生物利用率提高，谷物食品的风味得到改善。同时，蛋白酶抑制剂等抗营养因子的不利因素被减弱或消除，这些现象在开发芽类食品方面受到了人们密切关注。
发芽全谷物是全谷物经发芽至一定芽长所得到的由幼芽和带皮层的胚乳组成的制品。简单地说，就是将全谷物在一定温度、湿度下进行培养，待全谷物发芽到一定程度时将其干燥即得。发芽全谷物的实质是全谷物中所含有的大量酶被激活和释放，并从结合态转变为游离态的酶解过程。经过发芽的步骤后，全谷物内部含有的营养素也跟着提升，甚至还产生新的营养成分，同时口感也会变软变好。目前，国内外有关的发芽谷物的文献报道主要集中于糙米、豆类、燕麦、薏米四种谷物。以发芽糙米最多：糙米是稻谷砻谷后产品，由米糠层、胚芽和胚乳组成。谢宏等指出，糙米中几乎不含VC，VC是发芽过程中糖代谢的产物。发芽后糙米中的VC含量由0增加到1.048mg/100g(谢宏，李新华，王帅.糙米发芽过程中抗坏血酸的生成特性[J].食品与发酵工业，2007，33(3)：15―17.)。另有研究表明，发芽还可富集γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid，GABA)等原来含量低或不具有的功能性成分(GuoY，ChenH，SongY.Effectsofsoakingandaerationtreatmentonγ–aminobutyricacidaccumulationingerminatedsoybean(GlycinemaxL.)[J].EuropeanFoodResearchandTechnology，2011，232(5)：787―795.)。据报道，糙米发芽3d后，可溶性糖增加3倍，可溶性蛋白增加13.8％，谷胱甘肽由3.64mg/100g提高到9.48mg/100g，GABA提高3倍，其所含的六磷酸肌醇是大米的4倍，膳食纤维比原糙米多0～15％，比大米多2.7倍(冈田忠司.PhysiologicalfunctionofricegermenrichedwithGABA[J].食品工业：日刊，2001，36(6)：7―8.)。GABA广泛分布于动植物中，为哺乳动物中枢神经系统重要的抑制性神经递质，具有降血压、改善脑机能、缓解疼痛和焦虑，以及肝、肾功能活化和促进乙醇代谢等作用。姚森等以糙米为原料，研究浸泡温度、发芽温度和发芽时间对发芽过程中GABA含量变化的影响。结果表明：浸泡温度、发芽温度和发芽时间对GABA含量有显著影响，当发芽温度为33.0℃、浸泡12h、35.1℃发芽26h时，GABA的含量相对最高，并且在发芽过程中，糙米不同的部位GABA的积累速率和积累量是不同的，其中在米胚芽部分含量最大(姚森，郑理，赵思明，等.发芽条件对发芽糙米中γ-氨基丁酸含量的影响[J].农业工程学报，2006，22(12)：211―215.)。糙米发芽后，其总酚含量及抗氧化能力也会增加。何新益等研究发现，糙米经发芽后总多酚增幅多达87.5％，对羟基自由基的消除率提高了40％(何新益，刘金福，何菲.糙米发芽前后抗氧化活性比较研究[J].中国粮油学报，2009，24(11)：6―9.)。张守文等研究发现，糙米发芽后多酚物质增加，与原料糙米相比，发芽能显著提高糙米提取液抗氧化活性，发芽糙米的总多酚比未发芽糙米对羟自由基的消除率提高了约52％，对超氧阴离子的消除率提高了约为24％，并能有效延缓油脂的酸败(张守文，陈殊贤.发芽糙米抗氧化性质的研究[J].农产品加工，2011(11)：59―62.)。范军等道，发芽后糙米，其抗氧化活性显著增强，并且在6～18h内，抗氧化活性增加速度最快(范军，付湘晋.发芽糙米抗氧化活性在发芽及干燥过程中的变化研究[J].农产品加工学刊，2012(9)：34―36.)。
因此，经发芽的全谷物其营养和功能性物质含量更高、更丰富，更容易消化和吸收，生物活性更强且更容易蒸煮。当谷物品种确定时，发芽技术是制备高品质功能性发芽全谷物的关键，发芽工艺主要包括浸泡、发芽和干燥三个阶段，其中浸泡工艺是最为重要的技术步骤之一，是发芽成败的关键：中国专利CN103533846A公开了发芽谷物、它的制造方法及含有它的食品和BDNF产生促进剂，涉及使糙米、其他的谷类、种子类的发芽性食品材料发芽的新的技术，提供能增加谷氨酸含量、促进γ－氨基丁酸的富集、显现对生物优异的功能性的新的发芽技术、以及新的功能性食品材料或药品。把谷物浸渍在浸渍液中，在使谷物吸收液体后，在规定环境下使谷物发芽，由此得到发芽谷物，所述浸渍液是通过将从由碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐和氨基碳酸盐构成的组中选择的至少一种碳酸盐添加到水中构成的。中国专利CN104605273A公开了一种富含γ-氨基丁酸的小米发芽糙米的制备方法，包括以下步骤：1)将谷子砻谷去除谷壳，保留米糠和胚芽得到小米糙米，用有效氯为5-30ppm的微酸性电解水对小米糙米进行清洗获得清洗后的小米糙米；2)将所述清洗后的小米糙米浸泡于CaCl2培养液中8-12h，弃去浸泡液，避光发芽培养48-72h；3)将发芽培养后的小米糙米进行灭酶和干燥处理获得小米发芽糙米。本发明所提供的方法能够有效抑制发芽过程中微生物污染，出芽率高、发芽时间短，发芽获得的小米发芽糙米中营养成分富集程度高可达126.60mg/100g，是一种新型的功能性食品和理想的全谷物食品。中国专利CN102240002B公开了一种去除了谷物胚芽与种衣的低热能养生健身大米，其特征是稻谷经谷糙分离、浸泡、催芽、分离胚衣、精加工制备而成，加工出的大米去除了谷物的胚芽与种衣，其生产方法为谷糙分离、浸泡、催芽、分离胚衣、精加工步骤，其中的浸泡液为党参或黄芪或玉竹或枸杞子或桂花的水提取物。中国专利CN104542603A公开了一种从提高谷物种子发芽率的促进剂，其主要成分除了常规辅助制剂之外，还包括海藻糖和四氢嘧啶。本发明的促进剂能够有效提高谷物种子的发芽率，从而提高了农作物的产量。
通常，全谷物的发芽一般都是借助物理、化学或者生物的方法改善或者破坏全谷物皮层结构，改变全谷物组织成分来改善全谷物的吸水性；溶解或者降解全谷物皮层中的纤维素、半纤维素和果胶等物质，使之成为容易吸收和消化的小分子，来改善谷物的皮质和提高谷物的营养价值。
上述已经公开的专利都是在浸泡阶段通过制备不同的浸泡液来解决不同的技术问题，为了在富集功能性物质的同时防止浸泡液感染杂菌、提升制品口感，向浸泡液中添加碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐和氨基碳酸盐或者有效氯或者中草药水提取物，为了提高发芽率、生物活性酶在传统的添加氯化钙、赤霉素的基础上改进添加海藻糖和四氢嘧啶及氯化钙和谷氨酸钠。全都采用了化学的处理方法，向浸泡液中添加化学物质或植物激素食品安全性较差，会影响制品的风味和口感，功能性和营养性物质、生物酶含量也不太理想；并且发芽质量差：发芽和浸泡时间长、温度高，芽长不均一且较长、发芽率低、根芽较多，发芽损失大；同时大量浸泡液的排放或处理，会造成环境污染或增加企业生产成本。未见采用物理或生物及其结合的方法进行发芽浸泡处理的报道。
综上，改进发芽工艺、对环境友好，制备一种食品安全性高、功能性、营养性、生物活性物质含量高的发芽全谷物很有必要，仍是本领域技术人员的长期追求。
发明内容
本发明所解决的技术问题是克服现有全谷物发芽工艺的缺陷，对浸泡过程的全谷物进行超声清洗，高压脉冲电场、生物酶解或二者结合处理，并且采用分段浸泡和发芽方式发芽，可有效防止浸泡液污染杂菌产生臭味渗透到发芽全谷物产品中，提高了发芽全谷物产品的感官质量，保护了环境。同时，缩短了浸泡时间，提高了发芽率和发芽均一度，降低了芽长，降低了发芽损失，提高了发芽产量和质量；显著提高了发芽全谷物产品中功能性、营养性、生物活性物质的含量，提高了发芽全谷物的保健功能、营养价值和食品安全性。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明首要目的是提供一种发芽全谷物的制备方法，包括如下步骤：
1)清洗：将全谷物放在装有0.05-0.15％碳酸氢钠溶液的超声波清洗机中室温超声清洗5-15min，漂洗、沥干；
进一步地，所述全谷物为糙米、黑米、小米、黑小米、红香米、燕麦、大麦、小麦、玉米、荞麦、高粱中的任意一种；
优选地，所述超声清洗条件为功率200-400W、频率20-30KHz；
2)预浸泡：清洗后的全谷物置浸泡液中浸泡4-6h，每隔30-40min通风一次，通风压力0.10-0.13MPa，同时进行高压脉冲电场处理，直至全谷物水分含量为35-38％；
优选地，所述高压脉冲电场处理条件为：电场强度20-40kV/cm，脉冲时间300-500μs,脉冲频率100-300Hz；
进一步地，所述浸泡液为温度12-15℃的水；
进一步地，所述浸泡液为温度12-15℃、含有0.6-0.8μg/L的赤霉酸和60-80mg/L的氯化钙的水溶液；
进一步地，所述浸泡液为含有0.3-0.8％的混合酶、温度为30-32℃、pH值为5-6的水溶液；
优选地，所述混合酶为纤维素酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、漆酶按质量比3-5:2-4:2-4:1-3均匀混合；
3)预发芽：浸泡后的全谷物沥干，在发芽室内进行暗发芽，暗发芽温度保持20-24℃，暗发芽时间为10-12h，期间喷洒喷洒液至全谷物水分含量至40-42％；
进一步地，所述喷洒液为水；
进一步地，所述喷洒液为含有钠离子50-60mg/L、钾离子40-50mg/L、镁离子20-30mg/L、锌离子15-20mg/L和钙离子15-20mg/L的水溶液；
4)再浸泡：预发芽后的全谷物置水中浸泡15-20min进行杀胚，直至全谷物水分含量至43-45％；
进一步地，所述水温度为38-42℃；
5)再发芽：再浸泡后的全谷物发芽室内进行暗发芽，暗发芽温度保持20-24℃，暗发芽时间为20-24h；
6)干燥：经再发芽后的全谷物干燥至水分含量为12-14％，密封包装即得发芽全谷物；
进一步地，所述干燥为微波干燥；
优选地，所述微波干燥条件为：频率2450MHz、功率3000W、温度50-60℃、料层厚度2-4cm；
更优选地，微波干燥为间歇式辐照，即微波辐照10s，间隔10s。
本发明另一目的是提供经上述方法制备的发芽全谷物。
有益效果：
本发明发芽全谷物的制备方法对浸泡过程的全谷物进行超声清洗和高压脉冲电场处理有效防止了浸泡液污染杂菌，避免了产生臭味渗透到发芽全谷物产品中，同时，可有效破增强谷物种皮细胞壁和细胞膜的相对透性、提高全谷物种子的吸水率，促进种子提前萌发，提高超氧阴离子自由基的产生速率及三磷酸腺苷(ATP)含量，促进发芽前期全谷物种子多种生物酶的激活和释放、胚乳溶解及功能性营养成分、生物活性成分、抗氧化成分的合成，促进了种子的呼吸代谢作用，加快了营养及功能性物质、生物活性成分、抗氧化成分的富集进程，缩短了富集时间，提高了营养及功能性物质、生物活性成分、抗氧化成分的含量，与生物酶解、微量植物生长素和金属离子溶液结合，可进一步降解种皮纤维素及半纤维素结构，增加种皮通透性，激活各种生物活性物质(内源酶等)活力最强，富集量更大，可溶性纤维素含量随之增大，效果更佳显著；并且采用分段浸泡和发芽方式发芽，提高了发芽全谷物产品的感官质量，缩短了浸泡时间，提高了发芽率和发芽均一度；采用微波干燥时间短、效率高，可最大限度保持发芽全谷物热敏性物质含量，尤其是抗氧化物质(谷胱甘肽、六磷酸肌醇、维生素C、多酚等)，最大限度地保证发芽全谷物的天然色泽、口感和风味，同时还可起到杀菌作用；特别是经杀胚后的全谷物胚被抑制但不影响各项酶及生物活性物质的增长和胚乳的溶解，芽生长很短，呼吸作用弱，发芽损失低，提高了发芽全谷物的产量和质量，显著提高了发芽全谷物产品中功能性、营养性、生物活性物质的含量，提高了发芽全谷物的保健功能(提高人体免疫力、去除人体内氧自由基、降血脂、延缓衰老)、营养价值和食品安全性。
本发明发芽全谷物的制备方法简单，浸泡和发芽温度低、周期短，节省能源，对环境友好，产品的感官、理化和卫生质量高，产率高，食品安全性高、保质期长。尤其营养价值和保健功能强，以糙米为例，经本发明制备的发芽糙米发芽率达97％以上，芽长0.2-0.5mm,长度均一，发芽损失仅为1-2％，比现有发芽工艺损失降低5-7％，功能性物质含量高，其中γ-氨基丁酸含量为303.8-312.6mg/100g，谷胱甘肽16.8-18.3mg/100g，六磷酸肌醇(IP6)460.8-484.4mg/100g，膳食纤维3.5-3.6mg/100g。
需要说明的是本发明的技术效果是各个步骤技术特征协同作用的总和，各步骤之间具有一定的内在相关性，并非单个技术特征效果的简单叠加。具体试验效果见实施例8-12。
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。
实施例1
一种发芽糙米的制备方法，包括如下步骤：
1)清洗：将糙米放在装有0.10％碳酸氢钠溶液的超声波清洗机中室温、功率300W、频率25KHz超声清洗10min，漂洗、沥干；
2)预浸泡：清洗后的糙米置水中浸泡5h，温度13℃，每隔35min通风一次，通风压力0.12MPa，同时于电场强度30kV/cm，脉冲时间400μs,脉冲频率200Hz进行高压脉冲电场处理，直至糙米水分含量为36％；
3)预发芽：浸泡后的糙米沥干，在发芽室内进行暗发芽，暗发芽温度保持22℃，暗发芽时间为11h，期间喷洒水至糙米水分含量至41％；
4)再浸泡：预发芽后的糙米置温度为40℃的水中浸泡18min进行杀胚，直至糙米水分含量至44％；
5)再发芽：再浸泡后的糙米发芽室内进行暗发芽，暗发芽温度保持22℃，暗发芽时间为22h；
6)干燥：经再发芽后的糙米于频率2450MHz、功率3000W、温度55℃、料层厚度3cm条件微波辐照干燥，其中微波辐照10s，间隔10s，干燥至水分含量为13％，密封包装即得发芽糙米。
经上述方法制备的发芽糙米发芽率达99％，芽长0.2-0.5mm,长度均一，发芽损失仅为1％，功能性物质含量高：γ-氨基丁酸含量为312.6mg/100g，谷胱甘肽18.3mg/100g，六磷酸肌醇(IP6)484.4mg/100g，膳食纤维3.6mg/100g。
实施例2
一种发芽糙米的制备方法，包括如下步骤：
1)清洗：将糙米放在装有0.05％碳酸氢钠溶液的超声波清洗机中室温、功率200W、频率20KHz超声清洗5min，漂洗、沥干；
2)预浸泡：清洗后的糙米置水中浸泡4h，温度12℃，每隔30min通风一次，通风压力0.10MPa，同时于电场强度20kV/cm，脉冲时间300μs,脉冲频率100Hz进行高压脉冲电场处理，直至糙米水分含量为35％；
3)预发芽：浸泡后的糙米沥干，在发芽室内进行暗发芽，暗发芽温度保持20℃，暗发芽时间为10h，期间喷洒水至糙米水分含量至40％；
4)再浸泡：预发芽后的糙米置温度为38℃的水中浸泡15min进行杀胚，直至糙米水分含量至43％；
5)再发芽：再浸泡后的糙米发芽室内进行暗发芽，暗发芽温度保持20℃，暗发芽时间为20h；
6)干燥：经再发芽后的糙米于频率2450MHz、功率3000W、温度50℃、料层厚度2cm条件微波辐照干燥，其中微波辐照10s，间隔10s，干燥至水分含量为12％，密封包装即得发芽糙米。
经上述方法制备的发芽糙米发芽率达97％，芽长0.2-0.5mm,长度均一，发芽损失仅为2％，功能性物质含量高：γ-氨基丁酸含量为303.8mg/100g，谷胱甘肽16.8mg/100g，六磷酸肌醇(IP6)460.8mg/100g，膳食纤维3.5mg/100g。
实施例3
一种发芽糙米的制备方法，包括如下步骤：
1)清洗：将糙米放在装有0.15％碳酸氢钠溶液的超声波清洗机中室温、功率400W、频率30KHz超声清洗15min，漂洗、沥干；
2)预浸泡：清洗后的糙米置水中浸泡6h，温度15℃，每隔40min通风一次，通风压力0.13MPa，同时于电场强度40kV/cm，脉冲时间500μs,脉冲频率300Hz进行高压脉冲电场处理，直至糙米水分含量为38％；
3)预发芽：浸泡后的糙米沥干，在发芽室内进行暗发芽，暗发芽温度保持24℃，暗发芽时间为12h，期间喷洒水至糙米水分含量至42％；
4)再浸泡：预发芽后的糙米置温度为42℃的水中浸泡20min进行杀胚，直至糙米水分含量至45％；
5)再发芽：再浸泡后的糙米发芽室内进行暗发芽，暗发芽温度保持24℃，暗发芽时间为24h；
6)干燥：经再发芽后的糙米于频率2450MHz、功率3000W、温度60℃、料层厚度4cm条件微波辐照干燥，其中微波辐照10s，间隔10s，干燥至水分含量为14％，密封包装即得发芽糙米。
经上述方法制备的发芽糙米发芽率达98％，芽长0.2-0.5mm,长度均一，发芽损失仅为1.5％，功能性物质含量高：γ-氨基丁酸含量为308.4mg/100g，谷胱甘肽17.6mg/100g，六磷酸肌醇(IP6)475.7mg/100g，膳食纤维3.56mg/100g。
实施例4
一种发芽黑米的制备方法，包括如下步骤：
其它步骤同实施例1，区别是步骤：
2)预浸泡：清洗后的黑米置浸泡液中浸泡，加入浸泡液质量0.5％的混合酶，于温度31℃、pH值为5.5浸泡5h，每隔35min通风一次，通风压力0.12MPa，同时于电场强度30kV/cm，脉冲时间400μs,脉冲频率200Hz进行高压脉冲电场处理，直至黑米水分含量为38％；
所述混合酶为纤维素酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、漆酶按质量比4:3:3:2均匀混合；
3)预发芽：浸泡后的黑米沥干，在发芽室内进行暗发芽，暗发芽温度保持22℃，暗发芽时间为11h，期间喷洒喷洒液至黑米水分含量至41％；
所述喷洒液为含有钠离子55mg/L、钾离子45mg/L、镁离子25mg/L、锌离子18mg/L和钙离子17mg/L的水溶液。
实施例5
一种发芽红香米的制备方法，包括如下步骤：
其它步骤同实施例2，区别是步骤：
2)预浸泡：清洗后的红香米置浸泡液中浸泡，加入浸泡液质量0.3％的混合酶，于温度30℃、pH值为5浸泡4h，每隔30min通风一次，通风压力0.10MPa，同时于电场强度20kV/cm，脉冲时间300μs,脉冲频率100Hz进行高压脉冲电场处理，直至红香米水分含量为35％；
所述混合酶为纤维素酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、漆酶按质量比3:2:2:1均匀混合；
3)预发芽：浸泡后的红香米沥干，在发芽室内进行暗发芽，暗发芽温度保持20℃，暗发芽时间为10h，期间喷洒喷洒液至红香米水分含量至40％；
所述喷洒液为含有钠离子50mg/L、钾离子40mg/L、镁离子20mg/L、锌离子15mg/L和钙离子15mg/L的水溶液。
实施例6
一种燕麦芽的制备方法，包括如下步骤：
其它步骤同实施例3，区别是步骤：
2)预浸泡：清洗后的燕麦置浸泡液中浸泡，加入浸泡液质量0.5％的混合酶，于温度32℃、pH值为6浸泡6h，每隔40min通风一次，通风压力0.13MPa，同时于电场强度40kV/cm，脉冲时间500μs,脉冲频率300Hz进行高压脉冲电场处理，直至燕麦水分含量为36％；
所述混合酶为纤维素酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、漆酶按质量比5:4:4:3均匀混合；
3)预发芽：浸泡后的燕麦沥干，在发芽室内进行暗发芽，暗发芽温度保持24℃，暗发芽时间为12h，期间喷洒喷洒液至燕麦水分含量至42％；
所述喷洒液为含有钠离子60mg/L、钾离子50mg/L、镁离子30mg/L、锌离子20mg/L和钙离子20mg/L的水溶液。
实施例7
一种大麦芽的制备方法，包括如下步骤：
其它步骤同实施例1，区别是步骤：
2)预浸泡：清洗后的大麦置浸泡液中浸泡5h，每隔35min通风一次，通风压力0.12MPa，浸泡液含有0.7μg/L的赤霉酸和70mg/L的氯化钙，温度为13℃，同时于电场强度30kV/cm，脉冲时间400μs,脉冲频率200Hz进行高压脉冲电场处理，直至大麦水分含量为38％；
3)预发芽：浸泡后的大麦沥干，在发芽室内进行暗发芽，暗发芽温度保持22℃，暗发芽时间为11h，期间喷洒喷洒液至大麦水分含量至41％；
所述喷洒液为含有钠离子50mg/L、钾离子50mg/L、镁离子20mg/L、锌离子20mg/L和钙离子15mg/L的水溶液；
6)干燥：经再发芽后的大麦风干至水分含量为13％，密封包装即得大麦芽。
实施例8本发明发芽糙米的感官品评试验
邀请24名人员对本发明实施例1制备的发芽糙米与市售两种发芽糙米按同样方法蒸煮成米饭进行品评，感官打分，其中专业和非专业人员各12名，专业人员青年、中年、老年各4名，男女各半，非专业人员少年、青年、中年、老年各3名，男女各半；打分包括外观(20分)、质地(25分)、风味(30分)、口感(25分)四个方面，打分人员独立进行，互不影响，以保证品评结果准确。对品评结果进行了统计，均分值取近似值，保留整数，具体见表1：
表1感官品评统计结果
注：同一行内标不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)，标不同大写字母表示差异极显著(P＜0.01)，标有相同字母表示差异不显著(P＞0.05)。
以上结果表明，本发明制备的发芽糙米从外观、质地、风味和口感任何一方面都要明显优于市售发芽糙米，特别是外观、风味和口感极好，显示了本发明清洗、浸泡工艺对发芽全谷物感官质量的影响，同时也适合不同年龄段、不同消费层次的消费者食用。
需要说明的是：本发明实施例2-7制备的发芽全谷物同样具有上述实验效果，各实施例之间及与上述实验效果差异性不大。
实施例9本发明发芽糙米的抗氧化性试验
以本发明实施例1制备的发芽糙米和市售同一生产日期、同一规格、同一品种的发芽糙米为试验对象，分别形成试验组和对照组，测定其对猪油的抗氧化效果，检测结果如表2：
检测方法：分别将试验组和对照组发芽糙米粉碎，取相同质量的发芽糙米粉，分别加入到猪油中，混合均匀，置于60±0.5℃的恒温烘箱中，每隔一定时间搅拌一次，并交换其在烘箱中的位置。每隔5天取样检测其过氧化值(peroxidevalue,POV)，共测定25d，过氧化值的测定按照GB/T5009.37－2003执行；
表2发芽糙米对猪油的抗氧化性(过氧化值)检测
以上结果表明：与对照组相比，试验组发芽糙米有非常强的抗氧化性，抗氧化效果是对照组的7倍以上，同时也表明本发明发芽糙米抗氧化物质(谷胱甘肽、六磷酸肌醇、维生素C、多酚等)含量较高，经不同方式食用后可有效去除人体内氧自由基、提高人体免疫力、延缓衰老、降血脂等，具有较好的保健功能。
需要说明的是：本发明实施例2-7制备的发芽全谷物同样具有上述实验效果，各实施例之间及与上述实验效果差异性不大。
实施例10本发明大麦芽中酶活力的测定试验
以本发明实施例7制备的大麦芽和市售同一生产日期、同一规格、同一品种的大麦芽为试验对象，分别形成试验组和对照组，按同一常规方法测定其a-淀粉酶、β-淀粉酶、纤维素酶和蛋白酶活力，检测结果如表3：
表3大麦芽中的酶活力
| 项目 | a-淀粉酶(kU/g) | β-淀粉酶(kU/g) | 纤维素酶(kU/g) | 蛋白酶(U/g) |
| 对照组 | 5.8654 | 1.4896 | 3.2987 | 86.58 |
| 试验组 | 8.9154 | 2.1450 | 4.3542 | 129.87 |
| 差异 | 52％ | 44％ | 32％ | 50％ |
以上结果表明：本发明制备的大麦芽比市售同一品种的大麦芽酶活力显著提高，麦芽中的a-淀粉酶、β-淀粉酶、纤维素酶和蛋白酶活力分别提高52％、44％、32％和50％，同时也表明本发明制备的发芽全谷物生物活性物质含量高，生物活性强。
需要说明的是：本发明实施例1-6制备的发芽全谷物同样具有上述实验效果，各实施例之间及与上述实验效果差异性不大。
实施例11本发明发芽糙米的营养成分、卫生指标及保质期检测试验
取同样生产日期的本发明实施例1制备的发芽糙米和市售发芽糙米，按同一常规方法分别测定产品的营养成分、卫生指标及保质期，检测结果如表4：
表4发芽糙米营养成分、卫生指标及保质期检测结果
以上结果表明：1)本发明的制备方法可有效杀灭谷物表面及浸泡中的杂菌、虫卵，防止加工过程交叉感染；有效清除谷粒表面残留农药及其它化学物质，普通发芽糙米虽然符合国家卫生指标，但存在安全隐患，这是由于原料和加工工艺的局限性造成的，本发明克服了上述缺陷，制备的发芽糙米更安全，食品安全性更高，保质期更长，是市售的2倍。2)本发明的制备方法可高效富集功能性营养物质的含量，其中γ-氨基丁酸、谷胱甘肽、六磷酸肌醇(IP6)、膳食纤维含量分别是市售发芽糙米的6.5倍、1.91倍、1.08倍和1.64倍，其营养和保健功能更强，可有效去除人体内氧自由基、提高人体免疫力、延缓衰老、降血脂等。
需要说明的是：本发明实施例2-7制备的发芽全谷物同样具有上述实验效果，各实施例之间及与上述实验效果差异性不大。
实施例12本发明发芽糙米对机体免疫力的影响
1实验目的
通过运动耐力测试(小鼠游泳试验)，验证本发明发芽糙米的提高免疫力、抗疲劳作用。
2实验材料与试剂
2.1供试药物：
市售发芽糙米(G1)；市售发芽糙米(G2)；本发明实施例1-3制备的发芽糙米(G3-G5)。
2.2试剂：
肝/肌糖原测试盒，购自南京建成生物制品研究所；浓硫酸(AR)，南京化学试剂有限公司；生理盐水，山东长富洁晶药业有限公司。
3.实验动物
ICR小鼠，♂，清洁级，体重18-22g，由宁夏医科大学比较医学中心提供，实验期间小鼠自由饮食。
4.主要仪器
铝制游泳箱(50cm×50cm×40cm)，铅丝，低温高速离心机：5804R型，Eppendrof公司；水浴锅：DK-S26型，上海精宏实验设备有限公司；电子称：BS224S型，Sartorius公司；秒表，温度计
5.实验分组
5.1剂量分组及受试样品给予时间随机将小鼠分为10组，每组10只，第1组至第5组分别给G1～G5的药物，第6组为空白对照组，给予等体积的双蒸水，每组每日均灌胃1次，灌胃体积为0.2ml/10g，连续给予受试样品30天。
5.2样品配制第1组至第5组：称取2.25g药物样品，用蒸馏水配至150ml；空白对照组：双蒸水150ml。
6.实验方法
6.1负重游泳实验末次给药30min后，置小鼠于游泳箱中，水深不少于30cm，水温25±1℃，鼠尾根部负荷5％体重的铅皮，记录小鼠游泳开始至死亡的时间，作为小鼠游泳时间。
6.2小鼠血清尿素测定末次给药30min后，在温度为30℃的水中不负重游泳90min,休息60min后摘眼球采血0.5mL(不加抗凝剂),置4℃冰箱3h,血凝固后2000r/min离心15min,取血清送宁夏医科大学附属医院检验科检测。
6.3肝糖原的测定末次给药30min后，在温度为25±1℃的水中不负重游泳90min，颈椎脱臼处死小鼠，用生理盐水洗净，并用滤纸吸干水分后，准确称取肝脏100mg，肝糖原检测试剂盒检测小鼠肝糖原含量。
6.4血乳酸的测定末次给药30min后采血，然后不负重在温度为30℃的水中游泳10min后停止。乳酸仪测定方法：分别在游泳前、游泳后、游泳后休息20min后各采血20μL加入40μL破膜液中，立即充分振荡破碎细胞用乳酸仪测定。(血乳酸曲线下面积＝5×(游泳前血乳酸值+3×游泳后0min的血乳酸值+2×游泳后20min的血乳酸值)
7.观察指标负重游泳时间，血乳酸、尿素、肝糖原值
8.统计方法实验数据用表示，采用t检验进行组间比较
9.实验结果
9.1本发明发芽糙米对小鼠体重的影响
各组小鼠在给予G1～G5药物后，前、中，后期体重分别见下表所示,各组小鼠的初始体重和增重体重与对照组比较均无统计学差异(P＞0.05)，表明G1～G5药物均无明显的毒性。实验结果详见表5。
表5负重游泳实验小鼠的初始体重、中期体重和结束体重
9.2本发明发芽糙米对小鼠负重游泳时间的影响
经口给予小鼠G1～G5药物后，G1～G2药物与空白对照组比较，可以明显延长小鼠负重游泳时间，具有显著性差异(P＜0.05)，本发明发芽糙米G3～G5药物与空白对照组比较，可以显著延长小鼠负重游泳时间，具有极显著性差异(P＜0.01)，且明显优于G1～G2药物。结果详见表6。
表6发芽糙米对小鼠负重游泳时间的影响
“*”p<0.05vs空白对照；
“**”p<0.01vs空白对照；
9.3本发明发芽糙米对小鼠运动前后血乳酸的影响
经口给予小鼠本发明的发芽糙米后，本发明发芽糙米G3～G5药物对小鼠运动后血乳酸曲线下面积与对照组比较有统计学差异(P＜0.05)，G1～G2药物组小鼠血乳酸曲线下面积与对照组比较虽有所降低，但并无统计学差异(P＞0.05)。结果见表7。
表7本发明发芽糙米对小鼠运动前后血乳酸水平的影响
“*”p<0.05vs空白对照；
9.4本发明发芽糙米对小鼠肝糖原的影响
经口给予小鼠G1～G5药物后，G1～G2药物与空白对照组比较，小鼠肝糖原含量均有明显的升高，具有显著性差异(P＜0.05)，本发明发芽糙米G3～G5药物与与空白对照组比较，小鼠肝糖原含量均有明显的升高，具有极显著性差异(P＜0.01)，且明显优于G1～G2药物。结果详见表8。
表8本发明发芽糙米对小鼠肝糖原含量的影响
“*”p<0.05vs空白对照；
“**”p<0.01vs空白对照；
9.5本发明发芽糙米对小鼠血清尿素的影响
经口给予小鼠G1～G5药物后，G1～G2药物组与空白对照组比较，小鼠运动后血清尿素含量均有明显的降低，具有显著性差异(P＜0.05)，本发明发芽糙米G3～G5药物与与空白对照组比较，小鼠运动后血清尿素含量均有明显的降低，具有极显著性差异(P＜0.01)，且明显优于G1～G2药物。结果详见表9。
表9本发明发芽糙米对小鼠血清尿素含量的影响
“*”p<0.05vs空白对照；
“**”p<0.01vs空白对照；
10.实验结论
本实验主要通过小鼠负重游泳实验，同时检测小鼠肝糖原的储备来观察本发明发芽糙米提高免疫力、抗疲劳的效果。初步研究结果显示如下：
1、本发明G3～G5发芽糙米均能延长小鼠负重游泳时间(P＜0.01)，且效果明显优于其它G1～G2的发芽糙米。
2、生化检测方面显示，本发明G3～G5发芽糙米各剂量组均能减少运动后小鼠血清中葡萄糖无氧酵解所产生的乳酸含量，与对照组比较有显著性差异(P＜0.05)，而其它G1～G2的发芽糙米虽然也能减少运动后小鼠血清中葡萄糖无氧酵解所产生的乳酸含量，但与对照组比较，无统计学差异(P＞0.05)；
3、本发明G3～G5发芽糙米各剂量组均能显著提高小鼠肝脏中糖原的储备(P＜0.01)，且效果明显优于其它G1～G2的发芽糙米；
4、高尿酸模型发现，本发明G3～G5发芽糙米能显著降低小鼠游泳后血清中尿素的含量(P＜0.01)，且效果明显优于其它G1～G2发芽糙米；
11.结论
上述实验证明本发明发芽糙米能显著提高机体免疫力，提高小鼠的体力和耐力，降低小鼠运动后血清中尿素及乳酸的含量，且能显著提高小鼠肝脏中糖原的储备，有助于缓解运动负荷引起的疲劳；能延长小鼠负重游泳至力竭的时间。
需要说明的是：本发明实施例4-7制备的发芽全谷物同样具有上述实验效果，各实施例之间及与上述实验效果差异性不大。
Claims (5)
1.一种发芽全谷物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)清洗：将全谷物放在装有0.05-0.15％碳酸氢钠溶液的超声波清洗机中于功率200-400W、频率20-30KHz室温超声清洗5-15min，漂洗、沥干；
2)预浸泡：清洗后的全谷物置浸泡液中浸泡4-6h，每隔30-40min通风一次，通风压力0.10-0.13MPa，同时进行高压脉冲电场处理，直至全谷物水分含量为35-38％；
3)预发芽：浸泡后的全谷物沥干，在发芽室内进行暗发芽，暗发芽温度保持20-24℃，暗发芽时间为10-12h，期间喷洒喷洒液至全谷物水分含量至40-42％；
4)再浸泡：预发芽后的全谷物置温度为38-42℃水中浸泡15-20min进行杀胚，直至全谷物水分含量至43-45％；
5)再发芽：再浸泡后的全谷物发芽室内进行暗发芽，暗发芽温度保持20-24℃，暗发芽时间为20-24h；
6)干燥：经再发芽后的全谷物干燥至水分含量为12-14％，密封包装即得发芽全谷物；
步骤2)高压脉冲电场处理条件为：电场强度20-40kV/cm，脉冲时间300-500μs,脉冲频率100-300Hz；
步骤2)所述浸泡液为含有0.3-0.8％的混合酶、温度为30-32℃、pH值为5-6的水溶液；所述混合酶为纤维素酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、漆酶按质量比3-5:2-4:2-4:1-3均匀混合。
2.如权利要求1所述的发芽全谷物的制备方法，其特征在于，步骤3)所述喷洒液为水或含有钠离子50-60mg/L、钾离子40-50mg/L、镁离子20-30mg/L、锌离子15-20mg/L和钙离子15-20mg/L的水溶液。
3.如权利要求1所述的发芽全谷物的制备方法，其特征在于，步骤6)干燥为微波干燥，条件为：频率2450MHz、功率3000W、温度50-60℃、料层厚度2-4cm。
4.如权利要求3所述的发芽全谷物的制备方法，其特征在于，微波干燥为间歇式辐照，即微波辐照10s，间隔10s。
5.如权利要求1-4任一所述制备方法制得的发芽全谷物。
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