CN105533451A - 一种营养米及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于食品加工领域，涉及一种营养米及其生产方法。所述营养米包括按重量份计的以下组分：大米100份；辅料：甘油0.2-1份，糖醇0.2-1份，单甘酯0.2-1份，水溶性蛋白或多肽0.2-5份，膳食纤维0.2-3份，维生素B0.2-2份；GABA0.2-5份；花青素0.2-5份；异黄酮0.2-5份；乳酸钙0.2-5份。制作所述营养米步骤为：配制营养液、将营养液加入大米中浸润渗透、干燥、减菌，渗透包括真空和超声波渗透，减菌包括臭氧熏蒸或乙醇喷涂。本发明制作的营养米营养素的强化效率高，营养成分含量高，感官品质佳，并具有较长的保质期。

Description

一种营养米及其生产方法
技术领域
本发明涉及食品加工领域，特别是一种营养米及其生产方法。
背景技术
大米是我国2/3以上人口的主食原料。普通大米(精白米)中淀粉大约占70-80％，蛋白质大约占5-10％，水分约13％，脂肪、维生素、矿物质和其它成分含量很少，营养单调。糙米营养素种类较多，具有丰富的脂肪、蛋白质、维生素和矿物质等，但是糙米具有口感粗糙，风味不佳，且不易消化，保质期较短等缺点。根据营养需要，向大米中添加一种或多种营养素，或某些天然成分，能够提高大米的营养价值。目前，通过营养强化技术提高大米的营养素含量，增强其营养价值是一种行之有效的方法。已有的大米营养调节技术包括留胚米、发芽米、强化米等，但是存在营养素浓度不高，产品得率较大等缺陷。
γ-氨基丁酸、花青素、异黄酮、钙等都是人体不可缺少的营养素，并具有重要的生理功能，在降血压、预防心血管疾病、改善肝肾功能等方面发挥着重要的作用。此外，一些营养素还具有特殊的保健功能，如γ-氨基丁酸能够增强脑细胞代谢，防止肥胖等；花青素能够预防癌症、清除体内有害的自由基、改善睡眠等；而异黄酮能够预防更年期综合症、预防老年痴呆等；钙能够促进骨骼发育，调节酶活性等。因此，对大米进行以上营养素的强化，不仅能够提高大米的营养价值，还能够增加大米的保健功能。
普通大米含水量约为13.5-14％，保值期半年以上。有研究表明，大米含水量对米饭品质有显著影响，16-18％的含水量烹制的米饭口感风味最佳，但该含水量的大米易滋长霉菌、褐变、酸败，储藏品质差。
要使强化大米能普及推广，达到普遍提高国民体质的目的，强化方法必须安全、绿色，同时，食用时又不改变人们消费习惯。为此，本发明以大米作为营养强化的载体，应用真空渗透、超声波渗透等安全高效的的浸吸技术强化大米营养，提高营养素的含量，应用臭氧熏蒸、乙醇喷涂等方法进行灭菌，提高营养米的保存质量。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种营养米及其生产方法，本发明采用真空渗透、超声波渗透，通过渗透方法和激活内原酶转化方法增加或富集典型营养素，采用复合保水剂保水技术，再通过微波、臭氧、喷涂、低压等技术控制霉变、酸败和褐变，延长保存期。
本发明的技术方案如下：
一种营养米，所述营养米包括按重量份计的以下组分：
大米100份；
辅料：甘油0.2-1份，糖醇0.2-1份，单甘酯0.2-1份，水溶性蛋白或多肽0.2-5份，膳食纤维0.2-3份，维生素B0.2-2份；GABA0.2-5份；花青素0.2-5份；异黄酮0.2-5份；乳酸钙0.2-5份。
辅料中各物质的作用如下：
甘油：保水；
糖醇：食糖替代品,保水；
单甘脂：乳化剂、保水；
水溶性蛋白或多肽、维生素、花青素、乳酸钙、GABA、异黄酮、膳食纤维(改善肠道功能)：补充营养或补充功能因子，具有保健作用。
所述营养米含水量为13％-18％。
所述方法包括以下步骤：
1)辅料加水配制成重量比为1％-10％的营养液；
2)将所述步骤1)的营养液加入大米中，搅拌，浸润渗透，得到物料2；
3)干燥：物料2干燥得到物料3；
4)减菌：将物料3臭氧熏蒸或乙醇喷涂或其结合，然后真空包装；
完成营养米的制作。
所述步骤2)浸润渗透为真空渗透或超声波渗透或两者的结合。
所述真空渗透条件为固液比1:1-3，真空度0.03-0.08Mpa，温度10-40℃，渗透时间0.5-30min，再于30-40℃下静置0.5-30min。
所述超声波渗透条件为固液比1:1-3；超声波强度200-2000W/100g，温度20-55℃，时间0.5-10min。
所述步骤3)采用微波干燥，干燥条件为微波剂量为2-8W/g，微波干燥过程按“加热50～60s-间歇25～30s-加热50～60s-间歇25～30s”的程序交替进行，干燥总时间为5-30min。
所述步骤3)采用分段干燥，干燥条件为第一阶段相对湿度为50％-70％，温度为60-75℃，风量500-3000m3/(100kg·h)物料，干燥时间3-30min；第二阶段相对湿度为40％-60％，温度为40-60℃，风量100-2000m3/(100kg·h)物料，干燥时间10-20min。
所述步骤4)臭氧熏蒸是指利用臭氧发生器每隔1-1.5h用浓度为4-6mg/L的臭氧熏蒸物料3-5min。
所述步骤4)乙醇喷涂是利用60％-80％的乙醇溶液按重量比0.5％-2％喷洒到物料3表面，所述乙醇溶液中含有0.1％-0.5％的纳他霉素；
所述步骤4)真空包装条件为温度为-5-40℃，真空度0.05-0.08Mpa，时间0.2-2min。
本发明提供一种营养米及其生产方法，有益效果如下：
1、本发明制作的营养米经过营养复配而营养全面，加入甘油、单甘脂进行保存使营养米的含水量高达13％-18％，此水分含量范围的营养米口感品质高；
2、本发明采用臭氧熏蒸、乙醇喷雾结合技术，对营养米进行灭菌处理，使营养米在较高的含水率下具有较长的保质期；
3、本发明采用微波干燥或分段干燥技术使营养米维持在比较高的含水量；
4、本发明采用真空包装技术，对高水分含量的营养米进行包装保存，延长营养米的保质期；
5、本发明营养米制作的方法营养素的强化效率高、效果好，营养成分含量高，营养米的感官品质佳，并具有较长的保质期。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
实施例1营养米的制备工艺
1kg大米，添加10％的营养液。营养液配方为，每100份营养液含有甘油0.6份，糖醇0.8份，单甘酯0.8份，水溶性蛋白5份，膳食纤维3份，维生素B2份；GABA5份；花青素5份；异黄酮5份；乳酸钙5份，按照如下工艺进行营养米的制备：
1)辅料加水配制成重量比为10％的营养液；
2)将步骤1)所述的营养液加入大米中，搅拌，浸润渗透，得到物料2；
3)干燥：干燥采用微波干燥；
4)减菌：臭氧熏蒸：利用臭氧发生器每隔1h左右用浓度为5mg/L的臭氧处理培养料5min，完成营养米的制作。
所述步骤2)浸润条件为固液比1:2；真空度0.05Mpa，温度30℃，浸润时间20分钟，再于30℃下静置转化20min。
所述步骤3)采用微波干燥，干燥条件为微波剂量为4W/g，微波干燥过程按照“加热50s-间歇25s-加热50s-间歇25s”的程序交替进行，干燥总时间为20min左右，待含水率低于15％时停止干燥，冷却至室温；
5)对所述营养米进行真空包装，包装条件为温度为30℃，真空度0.05Mpa，时间2min。
制作的营养米及米饭感官品质见表1。由表1可知，营养米的口感、滋味、香气比普通米稍优一些，形态稍差一些，综合得分与普通大米相差不大。
表1营养米的品质
样品 口感 滋味 香气 形态 综合
营养米 8.5 9.0 9.5 8.5 8.8
空白(普通米) 8.5 8.5 9.0 9.0 8.7
注：营养米指采用本方法制备的大米，空白指原料大米。
营养米的营养特征见表2。其中，所有含水量均用干基含水量表示。
由表2可知，采用本方法制备的营养米的营养物质的含量较空白均有不同程度的增加，粗脂肪的含量略微减少一些。说明大米经过营养液浸润工艺后能够提高大米的营养物质的含量，增强大米的营养价值。
表2营养米的营养特征
实施例2产品含水量对营养米饭感官品质的影响
分别按照实施例1的营养液的配方以及营养米的制备工艺方法制备营养米，并控制营养米不同的水分含量，研究营养米的含水量对营养米感官品质的影响。含水量对营养米饭感官品质的影响的实验结果见表3。
由表3可知，产品的含水量对营养米饭的感官品质有一定的影响，其感官品质随着营养米含水量的增加呈现先逐渐增加后逐渐降低的趋势。在营养米含水量为16％时，营养米饭的综合得分最高，含水量为20％时，营养米饭的综合评分最低。
表3含水量对营养米饭感官品质的影响
序号 含水量％ 口感 滋味 香气 形态 综合
1 13 8.0 8.5 8.5 9.0 8.5
2 15 8.5 9.0 9.5 9.0 9.0
3 16 9.5 10 9.5 9.5 9.6
4 18 9.0 9.5 9.0 9.0 9.1
5 20 8.0 8.0 8.5 8.5 8.3
6 空白(普通米) 8.5 8.5 8.0 9.0 8.5
实施例3真空浸润对营养米品质的影响
按照实施例1的营养液的配方以及营养米的制备工艺方法制备营养米，研究真空浸润工艺对营养米感官品质和碎米率的影响，实验结果见表4。
由表4可知，与普通大米相比，经过真空浸润工艺制备的大米的感官品质较优，且随着营养米含水量的增加，感官综合得分呈现先逐渐增加后逐渐减少的趋势，在水分含量为16％时，营养米的感官综合品质最佳。
表4含水量对营养米饭感官品质和碎米率的影响
实施例4干燥方式对营养米品质的影响
分别按照实施例1的营养液的配方以及营养米的制备工艺方法制备营养米，将营养米干燥到安全含水量下。其中，控制干燥方式按照下表的干燥的参数，研究干燥方式对营养米品质的影响，实验结果见表5。
由表5可知，通过微波干燥和热风干燥都能达到营养米的安全含水量。营养米经过干燥过程后综合感官品质稍微下降。营养米的营养物质含量都有不同程度的下降，VB、原花青素和异黄酮的含量随着微波功率的增大而逐渐下降，随着热风干燥温度的升高而逐渐降低，而GABA含量随着微波剂量的增加逐渐增加，随着热风干燥温度的升高逐渐降低，但都处于较高的含量水平。
表5干燥对营养米品质的影响
注：综合感官即营养米饭的综合感官品质；对照即未经干燥处理的营养米。
实施例5减菌处理对营养米品质的影响
分别按照实施例1的营养液的配方以及营养米的制备工艺方法制备营养米，在减菌过程中控制不同的减菌方式，并将实验大米样品分别装入用脱脂纱布做的布袋中，放入调温调湿培养箱中，在40士l℃、RH75％储藏条件下进行储藏。研究不同的减菌方式在储藏过程中对营养米感官品质和总菌数的影响。减菌处理对营养米品质的影响见表6。
由表6可知，营养米经过臭氧、微波、喷涂和复合减菌处理都能在一定程度上减少总菌数，使营养米的综合感官品质提高。不经过减菌处理的营养米在储藏10天左右时就出现颜色偏暗，有轻微陈米味，在45天时就有霉变现象，并有明显的酸味，在60天时就有严重酸味，色泽暗黄的现象。而经过减菌处理的营养米在储藏30天时才出现颜色偏暗，有轻微陈米味的现象，在60天时出现霉变现象，并有明显的酸味，在储藏90天时严重酸味，色泽暗黄的现象。在四种减菌处理方式中，复合减菌处理的效果最佳。
表6减菌处理对营养米品质的影响
注：综合感官即营养米饭的综合感官品质。微波减菌的工艺参数为：微波剂量为5W/g，微波干燥过程按照“加热60s-间歇30s-加热60s-间歇30s”的程序交替进行；臭氧减菌的工艺参数为：利用臭氧发生器每隔1h左右用浓度为5mg/L的臭氧处理培养料3min；喷涂减菌(乙醇喷雾)的参数为：利用60％的乙醇溶液(含有0.5％的纳他霉素-霉克)每隔1h左右处理5min；复合减菌的参数为先臭氧熏蒸，再采用乙醇喷涂。
实施例6营养液配方对营养米品质的影响
分别设置不同的营养液配方，其它按照实施例1的营养米的制备工艺方法制备营养米，研究不同营养液配方对营养米营养品质的影响。营养液配方见表7，营养米的营养特征见表8。
由表8可知，采用营养液浸润工艺制备营养米能够提高营养米的营养物质的含量，
增加其营养价值。其中，采用营养液配方3的营养液配方制备出的营养米的营养物质
的含量最高。
表7营养液配方表
表8营养米的营养特征
注：营养米1-5分别采用营养液配方1-5制作，空白采用营养液配方空白条件制作。
实施例7超声波的影响
分别按照实施例1的营养液的配方以及营养米的制备工艺方法制备营养米，研究超声波渗透作用对营养米品质的影响，超声波作用条件见表9，实验结果见表10。
由表10可以看出，与直接浸吸法相比，经过超声波浸吸作用制备的营养米的营养物质的含量较高，说明超声波作用能够促进米粒对营养素的浸吸作用。随着浸吸强度的增大、温度的升高以及浸吸时间的延长，营养米中营养物质的含量呈现逐渐增加，最后趋于平缓的趋势，但是营养米的碎米率也逐渐增加，因此综合考虑，选用超声波作用条件3，即超声波强度1500W/100g，温度40℃，时间8min作为制备营养米的超声波浸润作用的最佳条件。
表9超声波作用条件
条件 超声波强度，W/100g 温度，℃ 时间，min
条件1 200 20 1
条件2 800 30 5
条件3 1500 40 8
条件4 2000 50 10
空白 - 40 8
表10超声波作用对营养米品质的影响
注：营养米1-4分别采用超声波作用条件1-4制作，空白采用超声波空白条件制作。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种营养米，其特征在于，所述营养米包括按重量份计的以下组分：
大米100份；
辅料：甘油0.2-1份，糖醇0.2-1份，单甘酯0.2-1份，水溶性蛋白或多肽0.2-5份，膳食纤维0.2-3份，维生素B0.2-2份；GABA0.2-5份；花青素0.2-5份；异黄酮0.2-5份；乳酸钙0.2-5份。
2.根据权利要求1所述的营养米，其特征在于：所述营养米含水量为13%-18%。
3.制作权利要求1或2所述的营养米的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1）辅料加水配制成重量比为1%-10%的营养液；
2）将所述步骤1）的营养液加入大米中，搅拌，浸润渗透，得到物料2；
3）干燥：物料2干燥得到物料3；
4）减菌：将物料3进行臭氧熏蒸或乙醇喷涂或其结合，然后真空包装；
完成营养米的制作。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤2）浸润渗透为真空渗透或超声波渗透或两者的结合。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述真空渗透条件为固液比1:1-3，真空度0.03-0.08Mpa，温度10-40℃，渗透时间0.5-30min，再于30-40℃下静置0.5-30min。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述超声波渗透条件为固液比1:1-3；超声波强度200-2000W/100g，温度20-55℃，时间0.5-10min。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤3）采用微波干燥，干燥条件为微波剂量为2-8W/g，微波干燥过程按“加热50~60s-间歇25~30s-加热50~60s-间歇25~30s”的程序交替进行，干燥总时间为5-30min。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤3）采用分段干燥，干燥条件为第一阶段相对湿度为50%-70%，温度为60-75℃，风量500-3000m3/(100kg·h)物料，干燥时间3-30min；第二阶段相对湿度为40%-60%，温度为40-60℃，风量100-2000m3/(100kg·h)物料，干燥时间10-20min。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤4）臭氧熏蒸是指利用臭氧发生器每隔1-1.5h用浓度为4-6mg/L的臭氧熏蒸物料3-5min。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤4）乙醇喷涂是利用60%-80%的乙醇溶液按重量比0.5%-2%喷洒到物料3表面，所述乙醇溶液中含有0.1-0.5%的纳他霉素；
所述步骤4）真空包装条件为温度为-5-40℃，真空度0.05-0.08Mpa，时间0.2-2min。
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