CN112205199A - 一种led光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法 - Google Patents

一种led光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种LED光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法，该方法包括以下步骤：(1)定量称取经过去杂与清洗灭菌处理的新鲜糙米，于30℃～35℃下浸泡10h～15h，再置于光照强度为140～150μmol/(m2·s)、光周期为10h/d、光质为红蓝光的LED光源装置下浸泡6h～15h，保持温度为24～26℃，每隔5h换水一次。(2)将发芽后的糙米于90～100℃热水中浸泡5～10min进行灭酶处理，经40～45℃热风干燥4～5h后，进行包装并于避光条件下进行贮藏，即得品质稳定与营养物质富集的发芽糙米。本发明使得处理后的糙米在发芽过程中发芽率与GABA含量上升，整精米率提高，说明LED光源照射能够很好地辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质的富集。

Description

一种LED光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质 富集的方法
技术领域
本发明属于农产品加工技术领域，尤其涉及一种LED光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法。
背景技术
糙米是稻谷经砻谷脱壳后得到的内保护皮层(果皮、种皮、珠心层)完好的稻谷籽粒，由于加工精度低，糙米较精制大米相比，富含的营养物质更多，研究发现，糙米在发芽的过程中，由于一些内源性的酶活性提高，使得一些大分子营养物质如淀粉和蛋白质等发生降解，这些大分子营养物质在降解的过程中会产生GABA(γ-氨基丁酸)、多酚、黄酮、谷胱、甘肽六磷酸肌醇、膳食纤维等次生代谢产物，从而使得糙米的营养价值提高并且食用口感也会得到一定的改善。糙米发芽过程中产生的GABA、膳食纤维和γ-谷维素等具有很好的抗氧化效果，可以有效地降低血脂和血压，此外，糙米发芽后产生的一些酚类物质，还有利于减少癌症的发病率。随着人们对食品安全与营养意识的不断提高，发芽糙米因具有以上优点而受到越来越多人的关注，因此，研发一种辅助糙米在发芽过程中营养物质富集的方法具有良好的市场前景。
目前用于糙米发芽的方法主要是通过控制糙米发芽过程中浸泡时的温度和湿度来直接制备发芽糙米，这种方法虽然操作起来并不复杂，但是糙米发芽所需时间较长，造成糙米的爆腰，而糙米一旦出现爆腰现象，就会使得米粒的整精米率下降，在后续的加工过程中更容易产生碎米，从而使得糙米的加工和食用品质下降。此外，糙米在发芽过程中，由于长时间的浸泡在水中，很容易因微生物的滋生而发臭和腐烂，此时的糙米已经无法食用，只能被当做废弃物丢弃，造成了极大的浪费。发明专利“发芽糙米的加工方法及由此制得的发芽糙米”(专利公开号CN1596603)公开了一种发芽糙米的加工方法及由此制得的发芽糙米，该法虽然可以使得一些人体所需的必须氨基酸含量得到一定的提高，但是不能使糙米发芽后γ-氨基丁酸等功能性物质得到较多的富集，并且由于没有对发芽后的糙米进行灭酶处理，糙米中的脂肪等营养物质会在相关酶的作用下氧化分解，造成发芽糙米的食用以及储藏品质的下降。发明专利“高γ-氨基丁酸发芽糙米及富硒发芽糙米的制备方法”(专利公开号CN104351660A)公开了一种高γ-氨基丁酸含量的发芽糙米的制备方法，该法虽然使得发芽糙米的γ-氨基丁酸含量有所提高，但是所需步骤中需加入较多化学试剂以及相关酶，不仅加大了生产成本，还使得制备的发芽糙米的食用安全性降低。因此，研发一种即能在一定程度上减少糙米发芽过程中的浸泡时间、缩短发芽周期、提高糙米发芽率，又能在不破坏糙米原有营养物质的基础上，使糙米在发芽过程中，营养物质大量富集的低成本方法显得意义重大。
糙米在发芽过程中，光质是影响糙米品质的一个重要指标，因此，可以使用光源调控技术来提高糙米在发芽过程中的各项品质。目前，LED光源照射技术由于具有能耗低、操作方便、不产生有毒有害物质，并且能够在缩短糙米发芽过程中的浸泡时间与发芽周期的前提下，使得糙米发芽中的营养物质富集的优点，已被应用于发芽糙米的制作过程中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法，解决上述背景技术中糙米发芽过程中存在的问题以及现有技术的不足之处。
本发明是这样实现的，一种LED光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法，该方法包括以下步骤：
(1)定量称取经过去杂与清洗灭菌处理的新鲜糙米，于30℃～35℃下浸泡10h～15h，再置于光照强度为140～150μmol/(m2·s)、光周期为10h/d、光质为红蓝光的LED光源装置下浸泡6h～15h，保持温度为23～27℃，每隔5h换水一次。
(2)将发芽后的糙米于90～100℃热水中浸泡5～10min进行灭酶处理，经40～45℃热风干燥4～5h后，进行包装并于避光条件下进行贮藏，即得品质稳定与营养物质富集的发芽糙米。
在优选的实施方式中，所述步骤(1)中的新鲜糙米为新鲜稻谷经去杂和砻谷后得到的糙米。
在优选的实施方式中，所述步骤(1)中的清洗灭菌是指使用超纯水清洗糙米，洗去糙米表面的微生物以及灰尘，沥干后备用。
在优选的实施方式中，所述步骤(1)中的30℃～35℃下浸泡10h～15h，是指将清洗灭菌好的糙米样品放置于恒温培养箱中，使用超纯水30℃～35℃下浸泡10h～15h，优选30℃，13h。
在优选的实施方式中，所述步骤(1)中的光照强度为140～150μmol/(m2·s)、光周期为10h/d、光质为红蓝光的LED光源装置下浸泡6h～15h，其中红光∶蓝光的比例为5∶1，红光的峰值波长为650～670nm、蓝光的峰值波长为450～470nm，波长半宽为20～25nm，光量子通量密度140～150μmol/(m2·s)，功率为60～80W。
在优选的实施方式中，所述步骤(1)中的光源装置长度为0.5m，高度为0.5m，宽度为1m，顶部装有环形的LED灯，底部装有一个托盘，将糙米放置于托盘上，在发芽过程中，即可接受LED灯红蓝光的照射，装置配有温度调节系统，可以控制温度恒定。
在优选的实施方式中，所述步骤(1)中保持温度为23～27℃，此温度范围不会对糙米中的热敏性营养物质造成破坏，优选25℃～26℃，更优选26℃。
在优选的实施方式中，所述步骤(1)中的每隔5h换水一次，是为了防止糙米长时间的泡水导致微生物的生长使得糙米发生腐败。
在优选的实施方式中，所述步骤(2)中的发芽后的糙米于90～100℃热水中浸泡5～10min进行灭酶处理，优选100℃、8～10min，更优选，100℃、10min。
在优选的实施方式中，所述步骤(2)中的灭酶后的糙米需经40～45℃热风干燥4～5h。
相比于现有的糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法存在的缺点或不足，本发明的优点在于：
(1)使用LED光源照射技术对糙米发芽过程中营养物质进行富集处理，处理温度为23～27℃，不会对糙米中的热敏性营养物质造成破坏。此外，使用LED光源照射，还会使得糙米在发芽过程中GABA、多酚、黄酮等营养物质的含量增加，从而使得糙米在发芽过程中的营养价值提高。
(2)使用LED光源照射技术对糙米发芽过程中营养物质进行富集处理，可以提高糙米在发芽过程中的发芽率，从而使得发芽糙米的产量提高。
(3)使用LED光源照射技术对糙米发芽过程中品质进行稳定化处理，可显著缩短发芽过程中的浸泡时间以及发芽周期，有效减少糙米在发芽过程中的爆腰与发臭腐烂，提高发芽糙米的整精米率等加工品质，降低发芽糙米的生产成本。
(4)对发芽后的糙米进行灭酶处理，钝化脂肪酶、脂肪氧化酶等相关酶，减少脂肪等营养物质的氧化分解，提高发芽糙米的储藏稳定性以及营养价值。
(5)操作简单，整个过程无污染物以及有毒有害物质产生，节能环保且成本低。
附图说明
图1是糙米发芽过程中LED光源照射装置的简化图，糙米放置于装置的托盘上，装置上部为环形的LED灯，为糙米在发芽过程中提供红蓝光的照射，装置配有温度调节系统，可以控制温度恒定。
图2是本发明一个实施例中糙米在发芽过程中发芽率随浸泡时间变化图。
图3是本发明一个实施例中糙米在发芽过程中GABA含量随发芽时间变化图。
图4是本发明一个实施例中糙米在发芽过程中整精米率随发芽时间变化图。
具体实施方式
现结合以下实施例对本发明做进一步的说明，所述实施例，只是对本发明起到解释与说明的作用，并不能限定本发明。凡是在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1
1、原料选取
选取收获时间小于两周的新鲜稻谷进行去杂和砻谷处理后存放时间小于一周的糙米；
2、糙米发芽过程中LED光源照射处理
将新鲜糙米于30℃下浸泡15h，再置于光照强度为145μmol/(m2·s)、光周期为10h/d、光质为红蓝光的LED光源下浸泡15h，保持温度为24℃，每隔5h换水一次；
3、发芽后糙米的灭酶与干燥
将发芽后的糙米于90～100℃热水中浸泡5～10min进行灭酶处理，经45℃热风干燥5h；
4、包装与储藏
将干燥后的糙米进行包装并于避光条件下进行贮藏。
实施例2
该实施例与上述实施例1基本相同，差别之处在于：
在步骤2中，浸泡时间为12h。
实施例3
该实施例与上述实施例1基本相同，差别之处在于：
步骤2中，温度为26℃。
实施例4
该实施例与上述实施例1基本相同，差别之处在于：
在步骤2中，浸泡时间为12h，温度为26℃。
对比实施例
选取实施例1～4中经过LED光源照射处理后的发芽糙米与未经过处理的发芽糙米进行对比试验。
计算经过LED光源照射处理和未经过处理的糙米的发芽率，再将发芽后的糙米进行碾米，得到的精制发芽米测定其整精米率与GABA含量。
结果如图1～3所示，从三幅图中可以看出，经过LED光源照射处理后，糙米在发芽过程中，发芽率与GABA含量都显著性地上升，发芽糙米经过精制后，整精米率显著性地上升，以上结果表明，糙米经过LED光源照射处理后，其食用品质得到了提升，糙米中的营养物质也得到了富集，由此可见，使用LED光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法效果突出。

Claims (10)

1.一种LED光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)定量称取经过去杂与清洗灭菌处理的新鲜糙米，于30℃～35℃下浸泡10h～15h，再置于光照强度为140～150μmol/(m2·s)、光周期为10h/d、光质为红蓝光的LED光源装置下浸泡6h～15h，保持温度为23～27℃，每隔5h换水一次。
(2)将发芽后的糙米于90～100℃热水中浸泡5～10min进行灭酶处理，经40～45℃热风干燥4～5h后，进行包装并于避光条件下进行贮藏，即得品质稳定与营养物质富集的发芽糙米。
2.如权利要求1所述的LED光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述新鲜糙米为新鲜稻谷经去杂和砻谷后得到的糙米。
3.如权利要求1所述的LED光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述清洗灭菌是指使用超纯水清洗糙米，洗去糙米表面的微生物以及灰尘，沥干后备用。
4.如权利要求1所述的LED光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述30℃～35℃下浸泡10h～15h，是指将清洗灭菌好的糙米样品放置于恒温培养箱中，使用超纯水30℃～35℃下浸泡10h～15h。
5.如权利要求1所述的LED光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述光照强度为140～150μmol/(m2·s)、光周期为10h/d、光质为红蓝光的LED光源装置下浸泡6h～15h，其中红光∶蓝光的比例为5∶1，红光的峰值波长为650～670nm、蓝光的峰值波长为450～470nm，波长半宽为20～25nm，光量子通量密度140～150μmol/(m2·s)，功率为60～80W。
6.如权利要求1所述的LED光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述光源装置长度为0.5m，高度为0.5m，宽度为1m，顶部装有环形的LED灯，底部装有一个托盘，将糙米放置于托盘上，在发芽过程中，即可接受LED灯红蓝光的照射，装置配有温度调节系统，可以控制温度恒定。
7.如权利要求1所述的LED光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述保持温度为23～27℃，此温度范围不会对糙米中的热敏性营养物质造成破坏。
8.如权利要求1所述的LED光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述每隔3h换水一次，是为了防止糙米长时间的泡水导致微生物的生长使得糙米发生腐败。
9.如权利要求1所述的LED光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述发芽后的糙米于90～100℃热水中浸泡5～10min进行灭酶处理。
10.如权利要求1所述的LED光源照射辅助糙米发芽过程中品质稳定与营养物质富集的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述灭酶后的糙米需经40～45℃热风干燥4～5h。
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