CN114052181B - 水稻gaba萌芽胚芽米及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水稻GABA萌芽胚芽米生产工艺，包括如下步骤：(1)用纯净水浸泡稻壳炭，吹入臭氧对水体进行消毒，过滤，制得炭水；(2)向稻谷喷炭水，使稻谷含水率达到20‑22％，萌芽；(3)萌芽结束后，烘干稻谷，碾米。本发明所述的GABA萌芽胚芽米既保留了发芽糙米的优点又很好地改善了口感—接近精制白米，蒸煮的米饭没有发霉味道，富含γ‑氨基丁酸,每100克米含量达到11.5‑16.3毫克。根据国家粮食和物资储备局粮油质量检验测试中心的检测结果，其营养成分大大超过普通大米，属于具有更广泛功能的新一代“药食同源”的主食产品。

Description

水稻GABA萌芽胚芽米及其生产工艺

技术领域

本发明属于水稻加工领域，尤其是涉及一种水稻GABA萌芽胚芽米及其生产工艺。

背景技术

改革开放以来我国饮食观念中对“食物精细化”的过度要求，导致了米面加工精度过高，造成了农作物中所含营养物质在加工过程中的大量浪费，也由此对人体健康带来不利影响。大米加工“精益求精”：“2道砻谷、4道碾米、2道色选、2道抛光…这是目前正在使用的一种典型的碾米工艺。正是这种‘过精’工艺的广泛应用，大米平均出米率为60％左右，约占谷物籽粒重量的25％的谷糠与胚芽，80％的膳食纤维，绝大多数的生理活性物质在碾米制粉的初级加工过程中被损失掉，成了饲料。

统计表明，目前，我国有2.6亿慢性病患者，其中包括2亿高血压患者、1.2亿肥胖患者、9700万糖尿病患者。每年的心脑血管疾病死亡人数近300万。世界卫生组织研究表明，血压升高、血脂升高、血糖升高、超重和肥胖，导致这些问题发生的原因除了不可改变的年龄和遗传因素外，在可以改变的因素中，排在第一位的是不健康膳食，也就是说，不健康的膳食是慢性疾病的主要原因之一。现有的人体微生态的研究也表明，膳食纤维与人体微生态情绪之间存在一定关系。因此增加全谷物的摄入可以一定程度改善肠道的微生态，从而促进人体健康。

众所周知，糙米是保存全部营养素的大米，出米率可以达到85％，但食用口感粗糙令许多人难以接受。目前国内有许多厂家为了改善口感增加营养而开发生产了发芽糙米，发了芽的糙米确实改善了口感，营养也更好。但是口感改善的还不够好，外观0.5-1毫米米芽容易脱落，形象差，霉菌如控制不好，发芽就变成了发霉，发芽米的味道和焖好的米饭有发霉味道，所以还不能被大多数消费者接受。造成了有行无市的现状结果，销量少，利润少，经营难以为继。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种水稻GABA萌芽胚芽米及其生产工艺，以解决现有的糙米口感粗糙，发芽糙米米芽容易脱落、形象差、不易控、味道不好的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

水稻GABA萌芽胚芽米生产工艺，包括如下步骤：

(1)用水浸泡稻壳炭，吹入臭氧对水体进行消毒，过滤，制得炭水；

(2)向稻谷喷洒步骤(1)制得的炭水，使稻谷含水率达20-22％，萌芽；

(3)萌芽结束后，烘干稻谷，碾米制得成品。

优选地，所述步骤(1)中，用水浸泡稻壳炭时间为6-10h,消毒时间为10-30min。

稻壳炭中的天然物质元素释放到水里(稻壳炭是天然的活性碳物质)，吸附水中的不良物质，水质变成弱碱性，融出氧气在水里活化水质。国家鼓励生产全谷物食品，本发明的技术方案有效利用了稻壳的营养。

优选地，所述步骤(2)中，萌芽时间为17-20h，萌芽时，温度为30-35℃，湿度为80-95％，臭氧浓度为1.5-2.5ppm。

经过我们的实验研究，罐内湿度控制在80-95％，能够使稻谷含水率保持在20-22％。稻谷含水率超过22％会使碎米率增加5-20％，稻谷含水率低于20％会使发芽率降低10-30％。

臭氧优选使用医用级臭氧，医用级臭氧与普通臭氧不同之处：是普通臭氧是由空气直接进入臭氧机所制成，其臭氧浓度低，且含有氮氧化物，消毒效果较差。医用级臭氧是先用制氧机先制成含氧浓度95％以上的气体，后再进入臭氧机，其所制成的臭氧浓度高、杂质少，消毒效果理想。主要是杀灭致病菌和黄曲霉素，达到符合国家标准消毒效果且无有害物质残留。

优选地，所述步骤(2)中，萌芽时，采用远红外线加热，当温度低于30℃时，打开红外线设备，优选地，远红外线为石墨烯辐照产生的波长为5～-14μm的远红外线。

根据研究，通过石墨烯装置用发生的红外线辐照稻谷，能够有效实现达到增温、灭菌，并刺激稻谷萌芽和促进γ-氨基丁酸的产生，使稻谷萌芽率达到99-100％，如果不用石墨烯装置发产生的红外线辐照稻谷，稻谷萌芽率仅为90-95％。使用石墨烯电热膜产生热能，热能又通过波长在5—14微米(5-14μm)的远红外线均匀地辐照稻谷，较比常规保温、增温方法，使萌芽率增加5-10％，用石墨烯装置发生的红外线辐照稻谷，γ-氨基丁酸也增加1-1.5％，萌芽总时间可以减少2小时，直接从而降低约10％的运营成本。

优选地，所述步骤(2)中，萌芽时，将稻谷放入到罐体内，且转动罐体使稻谷在罐体内滚动。

优选地，所述罐体的内径为90-100-cm，罐体转速为15-20r/min。

优选地，所述步骤(3)中，同时吹入33-35℃低热空气烘干稻谷水分达到15.5-16％，所述碾米包括1道砻谷、1道粒选、1道碾米、1道色选和1道抛光。

本发明还提供了一种水稻GABA萌芽胚芽米，所述水稻GABA萌芽胚芽米约有三分之一谷糠层、保留胚乳和85-90％胚芽。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明以水稻GABA萌芽胚芽米生产工艺，生产的产品既保留了发芽糙米的优点又很好地改善了口感—接近精制白米，蒸煮的米饭没有发霉味道。既实现了胚芽萌芽，芽体又没有突破米糠层。通过特殊的萌芽工艺，1道砻谷、1道粒选、1道碾米、1道色选，制成有约三分之一谷糠层、保留胚乳和85-90％胚芽的GABA萌芽胚芽米。保留部分谷糠层且增加了出米率，会对国家粮食安全作出贡献，谷糠层的保留也保留了膳食纤维，延长了胃肠消化米饭的时间，减缓了血糖升高的速度，适宜糖尿病人食用，膳食纤维的保留对便秘患者会起到润肠作用。吃同样量的米饭，吃保留谷糠层的米饭会使人走更远的路而不饿。本工艺稻谷萌发芽时，使胚芽率先萌动活化产生GABA(即γ-氨基丁酸)和其他氨基酸、维生素，随水分和浓度梯度逐渐扩散至胚乳和谷糠层，精制稻米胚芽基本全部被碾掉，而使用我们生产工艺的生产的稻米，能够保留85-90％胚芽，同时也保留了米中的大部分营养，且令其香味口味更佳。

原理分析：

本发明以精选在砻谷时不易脱落胚芽的稻谷为原料，通过对休眠稻谷种子给予特定的条件湿度、温度、氧气、远红外线辐照、压力，经萌芽(稻谷内部发芽看不见芽体)保留生物活性工艺处理，将稻谷内部胚芽萌芽并将其产生γ-氨基丁酸渲染到胚乳和米糠层、保留胚乳、部分糠层和胚芽组成的GABA萌芽胚芽米制品，保留了稻谷75％以上的重要营养物质，营养价值是普通大米的数倍。尤其是经过炭水喷雾萌芽、稻谷滚动下落撞击加压、石墨烯远红外线辐照萌芽以后，一些具有特殊生理功能的活性物质含量增加，成品所含γ-氨基丁酸、膳食纤维、磷酸肌醇、谷维醇等活性成分更高，具有降低心脑血管疾病发病率、预防消化道癌症、抗衰老等保健功能。稻谷萌芽的实质是在一定的生理活化条件下，米中所含有的大量酶，如淀粉酶、蛋白酶、植酸酶等被激活和释放的活化过程，粗纤维皮层被酶解软化，外皮变得柔软，部分蛋白质分解为氨基酸，淀粉转变为糖类，使食物的感官性能和风味得以改善；而在保留了丰富的维生素(VB1、VB2、VB6、VC、VE)、矿物质(Mg、Fe、Ca)和膳食纤维等营养成分的同时，还产生了多种具有促进人体健康和防治疾病的成分，如γ-氨基丁酸等。所以GABA萌芽胚芽米是一种食用性接近精制大米，营养成分远超过普通大米，并且具有更良好保健功能的新一代“药食同源”的主食产品。

GABA萌芽胚芽米有别于精白米的最重要的营养特征：其富含的γ-氨基丁酸为11.5-16.3毫克mg，见国家粮食和物资储备局粮油质量检验测试中心测试结果(普通白米每100克gγ-氨基丁酸含量1.5毫克mg)。γ-氨基丁酸是蛋白质的一种氨基酸，在哺乳动物的脑神经系统、骨髓中存在，是抑制系的神经传导物是一种重要的抑制性神经递质。γ-氨基丁酸在蔬菜、水果中都含有，但含量较少，人们依靠从天然食物中摄取尚不足以补充人体需要。γ-氨基丁酸作为医药品已有应用，可用于改善大脑的血流、增加氧的供给，改善大脑的代谢，还有助于治疗因脑中风、头部外伤后遗症、脑动脉硬化后遗症等产生的头痛、耳鸣、意识模糊障碍等病症。并对改善肝脏、肾脏功能也有作用。还可用于因脑内缺少γ-氨基丁酸所引起的精神焦虑不安，初期的老年痴呆症的治疗，并可改善Alzheimer型痴呆。γ-氨基丁酸对降低血压有直接作用，通过血管运动中枢作用于血管中的受体而使血管扩张，维持血管正常功能，从而使血压下降。此外，还有促进乙醇代谢的作用，改善高脂血症、防止肥胖、消除体臭的效果。稻谷经过萌发芽后，谷糠层粗糙口感得到改善。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为GABA萌芽胚芽米1600倍显微镜拍照图像；

图2为正常大米1600倍显微镜拍照图像；

图3为实施例1的检测数据图；

图4为本发明GABA萌芽胚芽米的检测数据图。

具体实施方式

除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的实验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

下面结合实施例来详细说明本发明。

以下使用的稻壳炭购买自天津亚德尔生物质科技有限公司。

实施例1

1.用纯净水浸泡稻壳炭8小时。该稻壳炭是由国内外领先制炭设备生产的稻壳炭，对环境友好无污染。稻壳炭中的天然物质元素释放到水里，吸附水中的不良物质，水质变成弱碱性，融出氧气在水里活化水质。吹入医用级臭氧对水体进行消毒20分钟备用。

2.将含水量为14-15.5％稻谷去杂去秕，装入罐体中。以每分钟20转的速度转动罐体。罐体转动时带动罐内的稻谷运动，给稻谷压力刺激，这样循环往复，稻谷均匀接受温度、湿度、氧气、臭氧、压力、远红外线。向罐内稻谷喷雾，使稻谷含水率达到20-22％。同时开启石墨烯装置用远红外线辐照稻谷，实现增温、灭菌，并刺激稻谷萌芽和γ-氨基丁酸的产生，使稻谷萌芽率达到99-100％。

3.在开动机器首次转动的时吹入医用级臭氧20分钟，同时向稻谷喷雾状炭水，使稻谷含水率达到20-22％。对稻谷物进行消毒，臭氧消毒时罐内温度保持室温相同20分钟。20分钟后停止臭氧吹气，更换为吹30℃经紫外线消毒的空气10分钟，同时转动罐体10分钟，罐内湿度控制90-95％，其机理是保持稻谷湿度和水分。开启石墨烯装置辐照稻谷并使罐内增温至35℃。室温控制恒温在27℃。10分钟后静止罐体、停止吹空气。以后罐内温度自动控制为30℃，低于30℃自动启动远红外线辐照增温。控制罐内氧气浓度为21％。

4.以后每隔40分钟转动罐体10分钟，先吹臭氧消毒4分钟，同时向稻谷喷雾30℃碳水4秒，具体机理是让稻谷保持湿度。4分钟后开启石墨烯辐照稻谷并罐内增温至30℃。罐内湿度控制在80-85％，在罐内湿度低于80％时，在罐体转动同时，向稻谷喷雾30℃碳水2-6秒，使稻谷含水率达到20-22％。如此周而复始，18小时后稻谷萌芽结束。

5.吹空气进口出口处加装紫外线灯，生产时打开紫外线灯对空气灭菌。

6.使用总操作台对温度、湿度、臭氧、氧气、时间、石墨烯远红外线辐照传感器、罐体转动，进行全过程自动控制。

7.萌芽结束后，转动罐体40分钟，同时吹入35℃低热空气烘干稻谷至水分为15.5％时，将稻谷转入碾米机：1道砻谷、1道粒选、1道碾米、1道色选、1道抛光。制成约有三分之一谷糠层、保留胚乳和85-90％胚芽的GABA萌芽胚芽米。

8.采用德国新风机给室内送新风，保证室内氧气含量和湿度稳定。该新风机实现室内更换新鲜空气，同时过滤掉PM2.5灰尘及致病菌，并且换气不浪费室内热量或冷量。

对比例1：用空调增温

1.用纯净水浸泡稻壳炭8小时。该稻壳炭是由国内外领先制炭设备生产的稻壳炭，对环境友好无污染。稻壳炭中的天然物质元素释放到水里，吸附水中的不良物质，水质变成弱碱性，融出氧气在水里活化水质。吹入医用级臭氧对水体进行消毒20分钟备用。

2.将含水分14-15.5％稻谷去杂去秕，装入罐体中。每分钟20转转动罐体。罐体转动时带动罐内的稻谷运动，给稻谷压力刺激，这样循环往复，稻谷均匀接受温度、湿度、氧气、臭氧、压力。向罐内稻谷喷雾，使稻谷含水率达到22％。同时开启空调对稻谷达到增温刺激稻谷萌芽和γ-氨基丁酸的产生，使稻谷萌芽率为93％。

3.在开动机器首次转动的时吹入医用级臭氧20分钟，同时向稻谷喷雾状炭水20秒，使稻谷含水率达到22％。对稻谷物进行消毒，臭氧消毒时罐内温度保持室温相同20分钟。20分钟后停止臭氧吹气，更换为吹30℃经紫外线消毒的空气10分钟，同时转动罐体10分钟，罐内湿度控制90％，其机理是保持稻谷湿度水分。开启空调对罐内增温至35℃。室温控制恒温在27℃。10分钟后静止罐体、停止吹空气。以后罐内温度自动控制为30℃，低于30℃自动启动空调增温。4.以后每隔40分钟转动罐体10分钟，先吹臭氧消毒4分钟，同时向稻谷喷雾30℃碳水6秒，具体机理是让稻谷保持湿度。喷水时间短了稻谷含水率降低影响萌芽，4分钟后开启空调罐内增温至30℃。罐内湿度控制在85％，在罐内湿度低于85％时，在罐体转动同时，向稻谷喷雾30℃碳水6秒，使稻谷含水率达到20％。如此周而复始，20小时后稻谷萌芽结束。

5.吹空气进口出口加装紫外线灯，生产时打开紫外线灯对空气灭菌。

6.使用总操作台对温度、湿度、臭氧、氧气、时间、空调、罐体转动，进行全过程自动控制。

7.萌芽结束后，转动罐体50分钟，同时吹入35℃低热空气烘干稻谷水分达到15.5％时，将稻谷转入碾米机：1道砻谷、1道粒选、1道碾米、1道色选、1道抛光。制成约有三分之一谷糠层、保留胚乳和85-90％胚芽的GABA萌芽胚芽米。

对比例2：使用纯净水

1.将含水分14-15.5％稻谷去杂去秕，装入罐体中。以每分钟20转转动罐体。罐体转动时内带动罐内的稻谷运动，给稻谷压力刺激，这样循环往复，稻谷均匀接受温度、湿度、氧气、臭氧、压力、远红外线。使用纯净水向罐内稻谷喷雾，使稻谷含水率达到22％。同时开启石墨烯装置用远红外线辐照稻谷达到增温、灭菌、刺激稻谷萌芽和γ-氨基丁酸的产生，稻谷萌芽率为95％。

3.在开动机器首次转动的时吹入医用级臭氧20分钟，同时向稻谷喷雾状纯净水20秒，使稻谷含水率达到22％。对稻谷物进行消毒，臭氧消毒时罐内温度保持室温相同20分钟。20分钟后停止臭氧吹气，更换为吹30℃经紫外线消毒的空气10分钟，同时转动罐体10分钟，罐内湿度控制90％，其机理是保持稻谷湿度水分。开启石墨烯辐照稻谷并罐内增温至35℃。室温控制恒温在27℃。10分钟后静止罐体、停止吹空气。以后罐内温度自动控制为30℃，低于30℃自动启动远红外线辐照增温。

4.以后每隔40分钟转动罐体10分钟，先吹臭氧消毒4分钟，同时向稻谷喷雾30℃纯净水6秒，具体机理是让稻谷保持湿度。4分钟后开启石墨烯辐照稻谷并罐内增温至30℃。罐内湿度控制在85％，在罐内湿度低于85％时，在罐体转动同时，向稻谷喷雾30℃纯净水6秒，使稻谷含水率达到20％。如此周而复始，18小时后稻谷萌芽结束。湿度控制调整在85％是为了控制稻谷含水率达到20％。

5.吹空气进口出口加装紫外线灯，生产时打开紫外线灯对空气灭菌。

6.使用总操作台对温度、湿度、臭氧、氧气、时间、石墨烯远红外线辐照传感器、罐体转动，进行全过程自动控制。

7.萌芽结束后，转动罐体50分钟，同时吹入35℃低热空气烘干稻谷水分达到15.5％时，将稻谷转入碾米机：1道砻谷、1道粒选、1道碾米、1道色选、1道抛光。制成约有三分之一谷糠层、保留胚乳和85-90％胚芽的GABA萌芽胚芽米。

对比例1-2和实施例1的产品理化指标和卫生指标达到(GB/T 1354)国家标准,经委托国家粮食和物资储备局粮油质量检验测试中心检测γ-氨基丁酸每100克达到11.5-16.3毫克，具体结果见下表1。

对对比例1-2和实施例1的样品进行检测。

表1三种方案比较

比较本申请的GABA萌芽胚芽米与现有的发芽糙米，发现有如下区别，见下表2。

表2 GABA萌芽胚芽米与现有的发芽糙米的比较

由上表可以看出，发芽糙米由于口感较差，食用者局限于亚健康人群。GABA萌芽胚芽米虽然营养成分和功能性成分不及发芽糙米，但是食味、口感接近精白米而更适合普通人群的每天食用，这样可以达到改善国民健康的目的。中国随着饮食结构不断改善，GABA萌芽胚芽米是符合中国国情的全谷物大米食品。

将GABA萌芽胚芽米和传统大米按米水1:1.3的比例，蒸15分钟，然后摊在载玻片上，观测。如图1和图2所示，GABA萌芽胚芽米有显著的纹理，正常大米是混沌的图形。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.水稻GABA萌芽胚芽米生产工艺，其特征在于：主要包括如下步骤：

（1）用水浸泡稻壳炭，吹入臭氧对水体进行消毒，过滤，制得炭水；

（2）向稻谷喷洒步骤（1）制得的炭水，使稻谷含水率达20-22%，萌芽，萌芽时间为17-20h，温度为30-35℃，湿度为80-95%，臭氧浓度为1.5-2.5ppm，萌芽时，采用远红外线加热，将稻谷放入到罐体内，且转动罐体使稻谷在罐体内滚动，当温度低于30℃时，打开红外线设备，远红外线为石墨烯辐照产生的5～14μm波长的远红外线；

（3）萌芽结束后，烘干稻谷，碾米制得成品。

2.根据权利要求1所述的水稻GABA萌芽胚芽米生产工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，用水浸泡稻壳炭时间为6-10h,消毒时间为10-30min。

3.根据权利要求1所述的水稻GABA萌芽胚芽米生产工艺，其特征在于：所述罐体的内径为90-100cm，罐体转速为15-20r/min。

4.根据权利要求1所述的水稻GABA萌芽胚芽米生产工艺，其特征在于：所述步骤（3）中，同时吹入33-35℃低热空气烘干稻谷，使水分达到15.5%-16%，所述碾米过程包括1道砻谷、1道粒选、1道碾米、1道色选和1道抛光。