CN104957248B - 一种利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性、延长保质期的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于食品加工技术领域，涉及一种利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性延长保质期的方法。该方法包括如下步骤：(1)着水处理，将杂粮置于容器中，加入水并搅拌，使杂粮着水均匀，着水时间≤48h，控制杂粮含水率为15～25％；(2)过热蒸汽处理，使用温度为110～280℃的过热蒸汽与经过着水处理的杂粮充分接触，处理时间为10～600s；(3)冷却，将经过热蒸汽处理后的杂粮冷却至室温后贮藏。该方法适用于杂粮的贮藏或加工前处理，以保证其贮藏品质或延长货架期。

Description

一种利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性、延长保质期的方法

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，涉及一种利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性延长保质期的方法。

背景技术

燕麦富含水溶性β-葡聚糖，早在1997年被美国食品和药品管理局(FDA)认定具有降低血脂、胆固醇和防治心脑血管疾病的生理功能。近期国外的研究也一致表明，燕麦生理功能主要归因于β-葡聚糖在人体肠道内所形成的较高粘性环境。基于对健康的追求，燕麦产品的市场需求也越来越大，但市场上的燕麦产品种类并不丰富，仍以燕麦片为主导产品，而更适合国内消费者口味的传统型米、面等制品形式的产品市场才刚刚起步。限制燕麦产品市场的丰富和发展的主要因素是缺乏简单易行、高效节能的稳定化技术，即抑制燕麦中脂肪酶活性的方法。

燕麦中油脂和脂肪酶含量在谷物中均为最高，且富含亚油酸等不饱和脂肪酸(占燕麦油脂50％以上)。因而燕麦食品在加工与贮藏过程中非常容易氧化酸败，导致不良气味和苦味的产生，口感变差，营养价值也有所下降，抑制燕麦中的脂肪酶活性是阻止和延缓燕麦食品酸败的关键。

目前，工业上广泛使用的方法是蒸汽灭酶或高温炒制灭酶，这些方法不但耗时、耗能，工作和卫生条件也较恶劣。远红外灭酶可以在550℃，18s内彻底灭酶，但高温容易烤焦籽粒，加热温度不易控制。微波灭酶可以在处理终了温度达到130℃，处理时间为45s的条件下彻底灭酶，效率较高，然而其要求包装为真空包装或密封包装，对规模化和自动化生产工艺要求较高，制成微波灭酶所需要的包装的设备费用也十分昂贵。过热蒸汽灭酶则利用过热蒸汽传热系数大，热效率高的特点，使燕麦酶活性在短时间内彻底失活，并且其蒸汽用量少，节能效果显著，无爆炸和失火危险，并且，过热蒸汽在高温、隔绝氧气的条件下对燕麦进行处理，有效地防止物料的氧化，此外，过热蒸汽还具有灭菌消毒、环保等优点。

薏仁、小米、胚芽(小麦胚芽、玉米胚芽)均属于不饱和脂肪酸含量较高，脂肪氧化酶活性较强，容易氧化哈败变质的杂粮。哈败后的薏仁、小米和胚芽等，气味差、口感苦，食用价值低，对健康也有不利影响。因此，对其进行灭酶处理具有一定应用价值。

过热蒸汽在食品上的应用于国内外已经是较为普遍，但大多数应用于干燥领域；研究表明过热蒸汽能对植物油的过氧化物酶有明显的抑制作用，并且能够保持植物油的原有品质(Tomone AMATSUBO等，The Effect of Superheated Steam Treatment on theQuality of Vegetable Oils，Food Sci.Technol.Res.,12,(2),114-118,2006)。其他有过热蒸汽对土豆热烫脱皮、灭霉菌毒素和孢子等的研究都取得了很好的效果，这都是利用了过热蒸汽温度高、传热效率高等的优良特性。此外，过热蒸汽是加热器对蒸汽发生器产生的饱和蒸汽进行进一步加热得到的常压蒸汽，设备简单、使用方便、安全可靠。不过，还未见到对于利用过热蒸汽的杂粮灭酶技术的系统研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性、延长保质期的方法，适用于杂粮的贮藏或加工前处理，以保证其贮藏品质或延长货架期。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性、延长保质期的方法，包括如下步骤：

(1)着水处理：将杂粮置于容器中，加入水并搅拌，使杂粮着水均匀，着水时间≤48h，控制杂粮含水率为15～25％；

(2)过热蒸汽处理：使用温度为110～280℃的过热蒸汽与经过着水处理的杂粮充分接触，处理时间为10～600s；

(3)冷却：将经过热蒸汽处理后的杂粮冷却至室温后贮藏。

当杂粮的含水率＞13％时，还须进行干燥处理，将杂粮置于40℃热风下或室温下干燥，使杂粮的含水率＜13％。

优选地，步骤(1)中，控制杂粮含水率为20～25％。

步骤(2)中，将过热蒸汽通入带有搅拌装置的盛有杂粮的容器中，搅拌速度为15～300rpm，杂粮在容器中的厚度≤50cm。

步骤(2)中，将过热蒸汽喷射到均匀地平铺有杂粮的金属网输送带上，杂粮在金属网输送带上的厚度≤5cm，处理时间通过调整输送带速度调节；

优选地，步骤(2)中，过热蒸汽温度为110～180℃，处理时间为10～120s。

优选地，步骤(2)中，过热蒸汽温度为181～280℃，处理时间为121～600s。

过热蒸汽可以从金属网输送带的上、下方同时喷射，也可从金属网输送带的一方单独喷射。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供了一种利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性、延长保质期的方法，其主要原理是利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性。相对传统蒸汽灭酶技术，本方法将只有100℃左右的饱和蒸汽加热为最高可达280℃的过热蒸汽，利用其温度高、传热效率高等特点，使杂粮的脂肪酶在短时间内失活，从而大大缩短灭酶工艺中热处理环节时间。如果适当延长处理时间，还有利于产生焙烤香气，改善杂粮风味。

具体实施方式

本发明提供一种利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性延长保质期的方法，原理是利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性，该方法包括如下步骤：

(1)着水处理：将杂粮置于容器中，加入水并搅拌，使杂粮着水均匀，着水时间≤48h，控制杂粮含水率为15～25％；

(2)过热蒸汽处理：使用温度为110～280℃的过热蒸汽与经过着水处理的杂粮充分接触，处理时间为10～600s；

(3)冷却：将经过热蒸汽处理后的杂粮冷却至室温后贮藏。

当经上述步骤1、2处理后的杂粮的含水率＞13％时，还须进行干燥处理，将杂粮置于40℃热风下或室温下干燥，使杂粮的含水率＜13％。

优选地，步骤1中，着水处理控制杂粮含水率为20～25％。

优选地，步骤2中，将过热蒸汽通入带有搅拌装置的盛有杂粮的容器中，搅拌速度为15～300rpm，杂粮在容器中的厚度≤50cm。

优选地，步骤2中，将过热蒸汽喷射到均匀地平铺有杂粮的金属网输送带上，杂粮在金属网输送带上的厚度≤5cm，处理时间通过调整输送带速度调节；过热蒸汽从金属网输送带的上、下方同时向杂粮喷射或者单独由金属网输送带的上方或者下方向杂粮喷射。

优选地，步骤2中，过热蒸汽温度为110～180℃，处理时间为10～120s，处理后的杂粮色泽较浅。

优选地，步骤2中，过热蒸汽温度为181～280℃，处理时间为121～600s，处理后的杂粮具有烘焙香气。

杂粮的水分含量对灭酶效果十分重要，因为蛋白质变性既需要一定的温度也需要一定的水分。过热蒸汽灭酶同样遵循这一规律。因此，首先需要对低水分含量的杂粮进行着水处理，将杂粮水分调节到15～25％，以确保过热蒸汽灭酶的高效性。当水分含量大于20％时，更有利于达到彻底灭酶的效果。着水时间不宜过长，应控制在48小时以内，否则，不但灭酶效果受到影响，也不利于提高杂粮品质。

所有的杂粮都能够与过热蒸汽接触是杂粮灭酶的必要条件。为了保证过热蒸汽与杂粮能够均匀地充分接触，可以采用边搅拌杂粮边通入过热蒸汽的方法，也可以让过热蒸汽喷射到小于5cm的薄层杂粮表面的方法，当然其他的能够保证杂粮与过热蒸汽充分接触的方法也都是可行的。我们的实验证明，210℃的过热蒸汽对燕麦处理3分钟，燕麦的过氧化酶活性从201μmol·h^-1·g^-1降低到未检出，同时燕麦有较浓厚的香气，与焙炒的燕麦在风味和色泽上接近(色泽较深)；210℃的过热蒸汽处理碾磨后的薏仁米2分钟，其过氧化酶活性从29.8μmol·h^-1·g^-1降低到2.7μmol·h^-1·g^-1，基本达到长时间保存的目的。检验杂粮灭酶效果时，可以检测杂粮的过氧化酶酶活性(杂粮中的脂肪氧化酶有多种，一般认为过氧化酶是其中最难灭活的脂肪氧化酶，因此，只要过氧化酶被灭活，其他脂肪氧化酶就被认为是灭活)。只要过氧化酶活性小于以下数值，则贮藏过程中的脂肪氧化会得到明显抑制：燕麦5.0μmol·h^-1·g^-1，薏仁3.5μmol·h^-1·g^-1，小麦或玉米胚芽3.0μmol·h^-1·g^-1，小米4.0μmol·h^-1·g^-1。

最后，杂粮经过过热蒸汽灭酶后水分会降低。过热蒸汽温度越高，处理时间越长，水分降低幅度越大。如果处理后的杂粮水分超过13％，那么就需要进行干燥。干燥后的杂粮应尽快冷却至室温。

综上，本发明所述的过热蒸汽处理抑制杂粮脂肪酶活的方法，采用调节籽粒含水率至15～25％，控制着水时间在48h以内，保证过热蒸汽与杂粮充分接触，调节过热蒸汽的温度、时间等技术方案以提高过热蒸汽灭酶的效率以保证灭酶效果。

下面结合实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1

(1)着水处理：取2.0kg含水率为10.0％的燕麦置于容器中，加入250g水，低速搅拌2min，在容器中着水18h，使水分在籽粒中均匀分布，燕麦含水率增加到20％；

(2)过热蒸汽处理：将着水后的燕麦均匀地平铺在0.6m×0.4m的金属网输送带上，燕麦厚度为4cm；在输送带上下两侧喷入过热蒸汽，处理温度165℃、处理时间120s，处理后的燕麦水分含量15％；

(3)干燥：将经过热蒸汽处理后的燕麦置于40℃下热风干燥6h，至含水率约为9～10％；

(4)冷却：燕麦冷却至室温后贮藏。

根据以上步骤灭酶后的燕麦籽粒脂肪酶活性丧失，适合于加工燕麦米、燕麦片等产品。

实施例2

(1)着水处理：取2.0kg含水率为10.0％的燕麦置于容器中，加水400g，低速搅拌2min，在容器中着水24h，使水分在籽粒中均匀分布，燕麦含水率增加到25％；

(2)过热蒸汽处理：边搅拌边通入过热蒸汽，搅拌速度为300rpm，杂粮在容器中的厚度50cm，温度210℃、处理时间180s，处理后的燕麦水分含量12.3％；

(3)冷却：处理完后冷却至室温，燕麦香气较浓，色泽较深。

根据以上步骤灭酶后的燕麦籽粒脂肪酶活性丧失，适合生产冲调粉、燕麦面条、休闲食品等。

实施例3

(1)着水处理：取2.0kg含水率为13％的碾磨后的薏仁米置于容器中，加水118g，低速搅拌2min，在容器中着水8h，使水分在籽粒中均匀分布，薏仁米含水率增加到18％；

(2)过热蒸汽处理：边搅拌边通入280℃过热蒸汽，搅拌速度为150rpm，薏仁米在容器中的厚度45cm，处理160s，处理后的薏仁米水分含量15％；

(3)干燥：经过热蒸汽处理后的薏仁米置于室温下干燥24h，至含水率约为10～12％；

(4)冷却：薏仁米冷却至室温后贮藏。

根据以上步骤灭酶后的薏仁米籽粒脂肪酶活性丧失，能长期贮藏。制作薏仁粉时具有较好的风味。

实施例4

(1)着水处理：取1.5kg水分含量为16％的小麦胚芽(未经干燥的制粉过程中分离的小麦胚芽)，置于容器中，加水160g，低速搅拌2min，在容器中着水48h，使水分在籽粒中均匀分布，小麦胚芽含水率增加到25％；

(2)过热蒸汽处理：边搅拌边通入280℃的过热蒸汽，搅拌速度为150rpm，薏仁米在容器中的厚度45cm，处理30s，处理后的小麦胚芽水分含量为12.8％；

(3)冷却：小麦胚芽冷却到室温后贮藏或加工。

根据以上步骤灭酶后的小麦胚芽，小麦胚芽色泽变为金黄色，过氧化酶活性无法检出，适合于压榨小麦胚芽油、作为食品配料添加到焙烤食品中，或者磨制小麦胚芽冲调粉等产品。

实施例5

(1)着水处理：取2kg含水量为12％的小米置于容器中，加水80g，低速搅拌2min，在容器中放置1h，使水分在籽粒中均匀分布，小米含水率增加到15％；

(2)过热蒸汽处理：边搅拌边通入温度为110℃的过热蒸汽，搅拌速度为15rpm，小米在容器中的厚度30cm，处理20s，处理后的小米水分含量为14％；

(3)干燥：经过热蒸汽处理后的小米在60℃下通风干燥30分钟，含水量为12.3％；

(4)冷却：小米冷却后贮藏。

根据以上步骤灭酶后的小米，色泽和风味没有变化，但过氧化酶活性下降到2μmol·h^-1·g^-1以下，适宜长期贮藏。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性、延长保质期的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)着水处理：将杂粮置于容器中，加入水并搅拌，使杂粮着水均匀，着水时间≤48h，控制杂粮含水率为15～25％；

(2)过热蒸汽处理：使用温度为110～280℃的过热蒸汽与经过着水处理的杂粮充分接触，处理时间为10～600s；

(3)冷却：将经过热蒸汽处理后的杂粮冷却至室温后贮藏。

2.如权利要求1所述利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性、延长保质期的方法，其特征在于：当经所述步骤(1)、(2)处理后的杂粮的含水率＞13％时，还须进行干燥处理，将杂粮置于热风下或室温下干燥，使杂粮的含水率＜13％。

3.如权利要求1所述利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性、延长保质期的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，控制杂粮含水率为20～25％。

4.如权利要求1所述利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性、延长保质期的方法，其特征在于：所述步骤(2)，将过热蒸汽通入带有搅拌装置的盛有杂粮的容器中，搅拌速度为15～300rpm，杂粮在容器中的厚度≤50cm。

5.如权利要求1所述利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性、延长保质期的方法，其特征在于：所述步骤(2)，将过热蒸汽喷射到均匀地平铺有杂粮的金属网输送带上，杂粮在金属网输送带上的厚度≤5cm，处理时间通过调整输送带速度调节。

6.如权利要求1所述利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性、延长保质期的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，过热蒸汽温度为110～180℃，处理时间为10～120s。

7.如权利要求1所述利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性、延长保质期的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，过热蒸汽温度为181～280℃，处理时间为121～600s。

8.如权利要求5所述利用过热蒸汽抑制杂粮脂肪酶活性、延长保质期的方法，其特征在于：所述过热蒸汽从金属网输送带的上、下方同时喷射。