CN114680275A - 一种挤压稳定米糠的微粉化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种挤压稳定米糠的微粉化方法，涉及食品加工领域，所述方法包括以下步骤：i)挤压稳定化；ii)低温干法粉碎；iii)湿法粉碎；iv)过筛；v)干燥。通过本发明所述微粉化方法既缓解了米糠微粉化加工中产热过多的问题，又提高了微粉化的效率，提升了米糠的口感、感官品质及营养素的释放性。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种挤压稳定米糠的微粉化方法。
背景技术
稻谷是我国的主要粮食作物之一，据统计，2020年，我国的稻谷产量超过21000万吨，其主要副产物米糠年产量超过1200万吨。米糠是稻谷中最有营养的部分的之一，含有25～40％膳食纤维、10～20％脂质(其中75～80％为不饱和脂肪酸)、11～17％蛋白质、还含有大量矿物质、维生素其他生物活性物质，包括多酚、总黄酮、γ-谷维素、角鲨烯等。但是由于存在脂肪和脂肪氧化酶，米糠在碾米后会迅速酸败，因此必须立即通过稳定化工艺来钝化脂肪氧化酶。
目前，最常见也是研究和应用最广的稳定化方式为挤压法。挤压法主要通过挤压过程中的高温、高压和高剪切作用钝化酶类，具有加工迅速、耗时短，适合大规模生产。但是由于挤压过程中的高温作用，米糠的营养损失严重，由于高压作用，米糠板结严重，硬度较高，口感较差、食用性较差，加之米糠膳食纤维含量较高，人体不易消化。以上所述诸因素导致了挤压稳定米糠常作为牲畜饲料，不易被加工成食品为人体所吸收。
微粉化通过剪切力、冲击力等，可以将物料的粒径降低至微纳米级，改变挤压稳定米糠的粒径、感官品质、消化性等，从而将挤压稳定米糠转化为可使用食品原料。但干法微粉化中持续不断产生的热量可能会对米糠中的热敏性物质造成破坏，且加工精度有限，湿法微粉耗时严重，加工效率低。
因此，本发明致力于提供一种挤压稳定米糠的微粉化方法，改善挤压稳定米糠的感官品质和消化性，保证微粉化过程中的米糠的营养品质。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题提供一种挤压稳定米糠的微粉化方法，采用低温干法粉碎与湿法粉碎结合的工艺提高挤压稳定米糠的口感、感官特性及消化性。
为实现上述目的，本发明提供了一种挤压稳定米糠的微粉化方法，包括以下步骤：
i)挤压稳定化：新鲜米糠除杂后，采用挤压稳定化处理所述米糠；
ii)低温干法粉碎：将步骤i)中经挤压稳定化处理的米糠放入粉碎机中，在粉碎机的粉碎腔内加入液氮，连续粉碎，得到米糠粗粉；
iii)湿法粉碎：将步骤ii)中所述米糠粗粉与蒸馏水混合加入胶体磨，对所述米糠粗粉进行湿法超微粉碎，得到米糠湿粉；
iv)过筛：将步骤iii)中所述米糠湿粉通过筛网过筛；
v)干燥：将步骤iv)中过筛后的米糠湿粉干燥得到微粉化的米糠。
在一优选实施方式中，所述步骤i)中所述挤压稳定化的温度为100～120℃，时间为3s；较佳地，所述挤压稳定化的温度为110℃，时间为3s。
在一优选实施方式中，步骤ii)中，所述连续粉碎的时间为0～5min；较佳地，所述连续粉碎的时间为3～5min。
在一优选实施方式中，步骤iii)中所述米糠粗粉与蒸馏水的料液比为1:5～1:15；较佳地，所述米糠粗粉与蒸馏水的料液比为1:10～1:15；更佳地，所述米糠粗粉与蒸馏水的料液比为1:10。
在一优选实施方式中，步骤iii)中所述湿法粉碎的时间为10～20min；较佳地，所述湿法粉碎的时间为15～20min。
在一优选实施方式中，步骤iv)中所述筛网为300、200、100或50目；较佳地，所述筛网为100或200目。
在一优选实施方式中，在步骤v)中，将步骤iv)中过筛后的米糠湿粉通过热风烘干进行干燥，干燥温度为30～60℃；较佳地，干燥温度为40～60℃；更佳地，干燥温度为60℃。
在一优选实施方式中，干燥时间为1.5±0.5h；较佳地，干燥时间为1.5h。
在一优选实施方式中，在步骤v)中，将步骤iv)中过筛后的米糠湿粉干燥至含水率为10％以下；较佳地，含水率为8-10％。
在一优选实施方式中，所述挤压稳定化处理中使用的挤压机为双螺杆挤压机。
在本发明中，“微粉化的米糠”和“米糠微粉”具有相同的定义，均为通过本发明所述的挤压稳定米糠的微粉化方法得到的微粉化的米糠。
本发明技术效果：
本发明提供了一种挤压稳定米糠的微粉化方法，制备的米糠微粉有浓郁的谷物香气，口感细腻，无颗粒感，营养价值大，适合大众人群。其多酚、黄酮含量高，平均粒径合适，亮度高。
本发明采用的微粉化技术可以通过粉碎对米糠进行物理改性，降低所述挤压稳定米糠的粒径，提高米糠微粉水和能力，实现口感、可食性、消化性和生物利用率的提升。采用两级微粉化的方式，即通过低温干法粉碎和湿法粉碎相结合的方法，既缓解了一般米糠微粉化加工中产热过多导致热敏性物质(例如多酚、黄酮类物质等)破坏的问题，又提高了微粉化的效率。
该发明操作简单、效率高，适合工业大规模生产，既是对米糠利用率的提升，又是对稻米生产线的有效补充。获得的米糠微粉具有合适的粒径，亮度高，多酚、黄酮含量高。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明实施例1-10制备的微粉化的米糠的多酚含量统计图；
图2是本发明实施例1-10制备的微粉化的米糠的黄酮含量统计图；
图3是本发明实施例1-10制备的微粉化的米糠的平均粒径统计图；
图4是本发明实施例1-10制备的微粉化的米糠的亮度统计图。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
实施例1
将新鲜米糠除杂后，采用挤压稳定化技术处理所述米糠，处理温度为110℃，时间为3s。将所得的挤压稳定米糠放入粉碎机中，在粉碎机的粉碎腔内加入液氮，连续粉碎3min，得到米糠粗粉。将得到的米糠粗粉与蒸馏水按照1：10的比例混合加入胶体磨，湿法超微粉碎15min，得到米糠湿粉。将米糠湿粉过200目筛网筛，除去部分大颗粒后，在60℃条件下烘干干燥得到微粉化的米糠，烘干时间为1.5h。
微粉化的米糠粒径约为18μm，口感细腻、营养丰富，可以作为米糠面包、米糠饼干、米糠饮料等的原料。
实施例2
将新鲜米糠除杂后，采用挤压稳定化技术处理所述米糠，处理温度为120℃，时间为3s。将所得的挤压稳定米糠放入粉碎机中，在粉碎机的粉碎腔内加入液氮，连续粉碎3min，得到米糠粗粉。将得到的米糠粗粉与蒸馏水按照1：10的比例混合加入胶体磨，湿法超微粉碎15min，得到米糠湿粉。将米糠湿粉过200目筛网筛，除去部分大颗粒后，在60℃条件下烘干干燥得到微粉化的米糠，烘干时间为1.5h。
实施例3
将新鲜米糠除杂后，采用挤压稳定化技术处理所述米糠，处理温度为100℃，时间为3s。将所得的挤压稳定米糠放入粉碎机中，在粉碎机的粉碎腔内加入液氮，连续粉碎3min，得到米糠粗粉。将得到的米糠粗粉与蒸馏水按照1：10的比例混合加入胶体磨，湿法超微粉碎15min，得到米糠湿粉。将米糠湿粉过200目筛网筛，除去部分大颗粒后，在60℃条件下烘干干燥得到微粉化的米糠，烘干时间为1.5h。
由于挤压稳定化会钝化脂肪氧化酶，也会促使米糠发生美拉德反应，产生独特的色泽和风味。通过实施例1-3的比较，在120℃条件下挤压稳定化技术处理，米糠的风味更为浓郁，但部分米糠发生碳化，营养素的破坏更为严重。在100℃条件下挤压稳定化技术处理，脂肪氧化酶的活性依旧较高，米糠的货架期较短。实验证明，在110℃挤压稳定化技术处理更为合适。
实施例4
将新鲜米糠除杂后，采用挤压稳定化技术处理所述米糠，处理温度为110℃，时间为3s。将所得的挤压稳定米糠放入粉碎机中，连续粉碎3min，得到米糠粗粉。将得到的米糠粗粉与蒸馏水按照1：10的比例混合加入胶体磨，湿法超微粉碎15min，得到米糠湿粉。将米糠湿粉过200目筛网筛，除去部分大颗粒后，在60℃条件下烘干干燥得到微粉化的米糠，烘干时间为1.5h。
对所述干法粉碎过程中米糠微粉的温度进行监测，3min时温度达到80℃，5min时温度达到95℃，温度过高会对米糠微粉中的热敏性物质造成破坏，微粉化的米糠中多酚和黄酮的含量如图1和图2所示，多酚、黄酮含量均低于其他实施例。由此可见，通过添加液氮可以降低粉碎过程的温度，避免热敏性物质的破坏。
实施例5
将新鲜米糠除杂后，采用挤压稳定化技术处理所述米糠，处理温度为110℃，时间为3s。将所得的挤压稳定米糠放入粉碎机中，在粉碎机的粉碎腔内加入液氮，连续粉碎5min，得到米糠粗粉。将得到的米糠粗粉与蒸馏水按照1：10的比例混合加入胶体磨，湿法超微粉碎15min，得到米糠湿粉。将米糠湿粉过200目筛网筛，除去部分大颗粒后，在60℃条件下烘干干燥得到微粉化的米糠，烘干时间为1.5h。
实验证明，随着低温干法粉碎时间的增加，微粉化的米糠的粒径逐渐降低，亮度逐渐增加，营养素的释放性提高，多酚和黄酮的含量相应增加。
实施例6
将新鲜米糠除杂后，采用挤压稳定化技术处理所述米糠，处理温度为110℃，时间为3s。将所得的挤压稳定米糠放入粉碎机中，在粉碎机的粉碎腔内加入液氮，连续粉碎3min，得到米糠粗粉。将得到的米糠粗粉与蒸馏水按照1：5的比例混合加入胶体磨，湿法超微粉碎15min，得到米糠湿粉。将米糠湿粉过200目筛网筛，除去部分大颗粒后，在60℃条件下烘干干燥得到微粉化的米糠，烘干时间为1.5h。
实施例7
将新鲜米糠除杂后，采用挤压稳定化技术处理所述米糠，处理温度为110℃，时间为3s。将所得的挤压稳定米糠放入粉碎机中，在粉碎机的粉碎腔内加入液氮，连续粉碎3min，得到米糠粗粉。将得到的米糠粗粉与蒸馏水按照1：15的比例混合加入胶体磨，湿法超微粉碎15min，得到米糠湿粉。将米糠湿粉过200目筛网筛，除去部分大颗粒后，在60℃条件下烘干干燥得到微粉化的米糠，烘干时间为1.5h。
实验证明，米糠粗粉与蒸馏水的料液比为1：5时，米糠粗粉与蒸馏水的混合物过于浓稠，水分较少，不利于湿法粉碎的进行；而米糠粗粉与蒸馏水的料液比为1：15时，，米糠粗粉与蒸馏水的混合物粘度较低，水分较多，在干燥环节耗能大，效率低。因此，米糠粗粉与蒸馏水的料液比为1：10最合适。
实施例8
将新鲜米糠除杂后，采用挤压稳定化技术处理所述米糠，处理温度为110℃，时间为3s。将所得的挤压稳定米糠放入粉碎机中，在粉碎机的粉碎腔内加入液氮，连续粉碎3min，得到米糠粗粉。将得到的米糠粗粉与蒸馏水按照1：10的比例混合加入胶体磨，湿法超微粉碎20min，得到米糠湿粉。将米糠湿粉过200目筛网筛，除去部分大颗粒后，在60℃条件下烘干干燥得到微粉化的米糠，烘干时间为1.5h。
实验证明，随着湿法粉碎时间的增加，米糠微粉的口感、感官品质及营养品质均有提升。本实施例制备得到的米糠，多酚、黄酮含量最高，平均粒径合适，亮度最高。
实施例9
将新鲜米糠除杂后，采用挤压稳定化技术处理所述米糠，处理温度为110℃，时间为3s。将所得的挤压稳定米糠放入粉碎机中，在粉碎机的粉碎腔内加入液氮，连续粉碎3min，得到米糠粗粉。将得到的米糠粗粉与蒸馏水按照1：10的比例混合加入胶体磨，湿法超微粉碎15min，得到米糠湿粉。将米糠湿粉过300目筛网筛，除去部分大颗粒后，在60℃条件下烘干干燥得到微粉化的米糠，烘干时间为1.5h。
实验证明，300目网筛所得微粉的粒径最低，但产量较低；50目网筛所得微粉产量大，但是微粉的平均粒径相对较大；较佳的选择为100目或200目网筛。
实施例10
将新鲜米糠除杂后，采用挤压稳定化技术处理所述米糠，处理温度为110℃，时间为3s。将所得的挤压稳定米糠放入粉碎机中，在粉碎机的粉碎腔内加入液氮，连续粉碎3min，得到米糠粗粉。将得到的米糠粗粉与蒸馏水按照1：10的比例混合加入胶体磨，湿法超微粉碎15min，得到米糠湿粉。将米糠湿粉过200目筛网筛，除去部分大颗粒后，在40℃条件下烘干干燥得到微粉化的米糠，烘干时间为1.5h。
实验证明，烘干温度低，有益于米糠的营养品质，但是烘干过程耗时长；烘干温度越高，烘干效率越高，但可能会对米糠的营养品质造成破坏。因此，最佳的烘干温度为60℃，烘干效率较高，热敏性物质破坏不严重。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种挤压稳定米糠的微粉化方法，其特征在于，包括以下步骤：
i)挤压稳定化：新鲜米糠除杂后，采用挤压稳定化处理所述米糠；
ii)低温干法粉碎：将步骤i)中经挤压稳定化处理的米糠放入粉碎机中，在粉碎机的粉碎腔内加入液氮，连续粉碎，得到米糠粗粉；
iii)湿法粉碎：将步骤ii)中所述米糠粗粉与蒸馏水混合加入胶体磨，对所述米糠粗粉进行湿法超微粉碎，得到米糠湿粉；
iv)过筛：将步骤iii)中所述米糠湿粉通过筛网过筛；
v)干燥：将步骤iv)中过筛后的米糠湿粉干燥得到微粉化的米糠。
2.如权利要求1所述的挤压稳定米糠的微粉化方法，其特征在于，所述步骤i)中所述挤压稳定化的温度为100～120℃，时间为3s。
3.如权利要求1所述的挤压稳定米糠的微粉化方法，其特征在于，步骤ii)中，所述连续粉碎的时间为0～5min。
4.如权利要求1所述的挤压稳定米糠的微粉化方法，其特征在于，步骤iii)中所述米糠粗粉与蒸馏水的料液比为1:5～1:15。
5.如权利要求1所述的挤压稳定米糠的微粉化方法，其特征在于，步骤iii)中所述湿法粉碎的时间为10～20min。
6.如权利要求1所述的挤压稳定米糠的微粉化方法，其特征在于，步骤iv)中所述筛网为300、200、100或50目。
7.如权利要求1所述的挤压稳定米糠的微粉化方法，其特征在于，在步骤v)中，将步骤iv)中过筛后的米糠湿粉通过热风烘干进行干燥，干燥温度为30～60℃。
8.如权利要求1所述的挤压稳定米糠的微粉化方法，其特征在于，干燥时间为1.5±0.5h。
9.如权利要求1所述的挤压稳定米糠的微粉化方法，其特征在于，在步骤v)中，将步骤iv)中过筛后的米糠湿粉干燥至含水率为10％以下。
10.如权利要求1所述的挤压稳定米糠的微粉化方法，其特征在于，所述挤压稳定化处理中使用的挤压机为双螺杆挤压机。
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- 2022-04-24 CN CN202210435120.9A patent/CN114680275A/zh active Pending
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