CN114916639A - 一种大米改性工艺及米制品加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种大米改性工艺，包括如下步骤：将大米、谷氨酰胺转氨酶和水混合后浸泡，得到混合湿料；将乳酸用水稀释后加入混合湿料中，得到混合物料即可。该方法可降低淀粉的消化性，改善淀粉的质构特性，并改善大米的加工性。本发明还公开了一种米制品加工方法，其调节混合物料的pH值为4～5.5，然后将混合物料加工成米制品。通过调理米淀粉大分子质构物性，并进一步加工，达到了改善米制品的营养品质并延长保质期，该方法加工简易，控制节点较少，适合工业化加工生产。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种大米改性工艺及米制品加工方法。
背景技术
以大米为原料可加工成各种米制食品如糍粑、年糕、速食米制丸子类、湿米粉、半干米粉等，米淀粉是影响大米食品特性的最重要的大分子物质，通常为由20％左右的直链淀粉分子和常规支链淀粉分子形成的葡萄糖聚合物，由于淀粉结晶老化回生引起大米食品如米发糕出现裂纹及断条、如米粉出现变硬等现象是大米食品工业化加工生产中存在的共性技术难题。
此外，米制食品由于水分含量高，加上产品加工环境、人工操作等因素的影响，产品在保藏期间易产生食品变质等现象。目前解决高含水量米制品的保质期间食品变质的问题一般采用巴氏杀菌方式，这在一定程度上解决了米制品短时间内的保质问题，如发酵型湿米粉通过巴氏杀菌可以解决产品的保质期，但生产周期长，成本高。而绝大部分工厂采用的是熟化加工或采用非发酵工艺加工，则产品普遍存在保质期短或在保质期内变质风险较高，严重影响了产品的货架期，亟待改进。
现有研究大都通过原料配方的调配以调节米制产品的特性或延长货架期，申请人前期申请的公开号为CN 107242447 B的中国专利公开了一种调理米淀粉大分子质构物性的湿热复合酶处理方法，其包括如下步骤：1)将稻米浸泡在水中，调节pH值至5.0-8.0，在温度40-80℃下预处理；2)调节预处理后的稻米与水混合物pH值至4.5-7.5，控制温度30-40℃，加入蛋白酶酶解；3)保持pH值4.5-7.5，控制温度25-50℃，加入α-淀粉酶，进行搅拌反应；4)调节pH值至3.0-6.0，控制温度40-70℃，加入普鲁兰酶，进行搅拌反应，灭酶；5)于温度100±3℃→80±3℃→60±3℃分段干燥，使稻米水分含量低于10wt％。其中湿热处理使淀粉分子中部分单链解旋，直链淀粉和支链淀粉之间的作用加强，形成新的结构，α-淀粉酶和普鲁兰酶的联合处理可以有效的缓解淀粉的老化速度，从而达到改善大米粉质构物性的目的。该方法效果显著，能有效调控大米食品的品质。然而操作过程中节点控制较为复杂，如何开发更多更简易的方法，以更好的通过大米粉质构物性以调控米制食品品质，延长大米食品的保质期，并适合大批量生产和加工需要，降低生产成本，是研发的难点和重点。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种大米改性工艺，通过改变大米中淀粉质构物性，降低淀粉的消化性，改善大米的加工性，通过大米改性工艺进一步调节大米制品的品质。
本发明所解决的技术问题还在于提供一种米制品加工方法，以改善米制品的营养品质、加工性并延长保质期。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种大米改性工艺，包括如下步骤：
1)将大米、谷氨酰胺转氨酶和水混合后浸泡，得到混合湿料；
2)将乳酸用水稀释后加入混合湿料中，得到混合物料即可。
进一步地，步骤1)中，谷氨酰胺转氨酶与大米的质量比为0.1～5:100，混合湿料中，含水量为20～80％。
进一步地，步骤1)中，浸泡温度为40～55℃。
进一步地，步骤1)中，浸泡时间为10～60min。
进一步地，还可采用大米粉、谷氨酰胺转氨酶和水混合后浸泡，得到混合湿料。当原料采用大米粉时，由于增加了反应的接触面积，效果更佳。
进一步地，步骤2)中，乳酸用占混合湿料质量5～15％的水进行稀释。乳酸必须稀释后再加入混合湿料，乳酸如果不稀释直接接触大米，会对大米表层及大米内淀粉产生局部腐蚀及阻碍作用，影响反应的顺利进行，进一步影响大米的营养品质及加工性。
进一步地，步骤2)中，乳酸与混合湿料的质量比为0.01～1：100。
本发明还涉及一种米制品加工方法，包括如下步骤：
1)将大米、谷氨酰胺转氨酶和水混合后浸泡，得到混合湿料；
2)将乳酸用水稀释后加入混合湿料中，得到混合物料；
3)调节混合物料的pH值为4～5.5；
4)将混合物料加工成米制品。
进一步地，步骤1)中，谷氨酰胺转氨酶与大米的质量比为0.1～5:100，水与大米、谷氨酰胺转氨酶质量之和的比值为10～30:100；浸泡温度为40～55℃；浸泡时间为10～60min。
进一步地，步骤2)中，乳酸用占混合湿料质量5～15％的水进行稀释，乳酸与混合湿料的质量比为0.01～1：100。
进一步地，步骤4)中，加工方法包括熟化和/或成型。
有益效果：本发明所述的一种大米改性工艺，大米在水热浸泡过程中，谷氨酰胺转氨酶能催化谷物蛋白与大米淀粉作用形成共混体系及紧密的空间网络结构，降低淀粉的消化性，改善淀粉的质构特性。在此基础上，进一步通过乳酸处理，乳酸除了抑制微生物繁殖还能减缓淀粉结晶老化回生速度，从而改善大米的加工性。
作为优选方案，在温度40-55℃、浸泡10-50分钟的条件下，大米在水中能充分浸泡吸水，且谷氨酰胺转氨酶在此温度下催化大米溶出蛋白及游离蛋白与淀粉交联的作用达到最佳，最好的改善米制食品的加工特性并降低了淀粉的消化率，进而改善米制食品的营养及食用品质。处理过程中乳酸能最大程度地由大米表面及里作用于大米的直链淀粉及支链淀粉，引起大米的淀粉大分子质构物性进一步改变。通过混合物料的酸度调节，有利于提高大米粉在挤压或熟化过程的熟化度，从而改善米制食品的品质，且在pH值为4-5.5条件下，抑制了微生物的生长繁殖，能进一步延长米制品的保质期。
本发明所述的米制品加工方法，通过大米改性工艺，达到了改善米制品的营养品质、改善加工性并延长保质期的目的，如将改性后的大米加工成米线后，显著降低了米线的蒸煮断条率，降低了米线食用消化性，保质期延长，加工成米发糕后，同样降低了食用消化性，米发糕的保质期得到显著延长。该方法加工简易，控制节点较少，适合工业化加工生产。
附图说明
图1为实施例1中处理前及处理后的大米中米淀粉的偏光显微镜图。
图2为实施例1中处处理前及处理后的大米中米淀粉的粘度变化及老化回生情况。
图3为实施例1中处理前及处理后的大米中米淀粉X衍射图谱。
图4为实施例2中处理前及处理后的大米中米淀粉的偏光显微镜图。
图5为实施例2中处理前及处理后的大米中米淀粉的粘度变化及老化回生情况。
图6为实施例2中处理前及处理后的大米中米淀粉的X衍射图谱。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本发明。
实施例1
本实施例提供一种大米改性工艺，包括如下步骤：
1)将大米、谷氨酰胺转氨酶和水混合后浸泡，其中谷氨酰胺转氨酶占大米质量的0.5％，水的质量占大米、谷氨酰胺转氨酶及水总量的30％；将混合湿料充分搅拌，在温度45℃下，将混合湿料浸泡30分钟得到混合湿料；
2)将乳酸用水稀释，稀释用水量占混合湿料的10％，将稀释后的乳酸加入混合湿料中，乳酸加入量为混合湿料质量的0.08％，混合均匀得到混合物料即可。
将处理后的部分大米干燥，干燥后粉粹，通过酶法提取大米淀粉，采用偏光显微镜、快速粘度分析仪(RVA)、及X衍射检测出处理前后，大米淀粉分子结构及形貌变化情况、米淀粉的粘度变化及老化回生情况、米淀粉晶体熔融与重排X衍射图。
处理前、后，大米中米淀粉的偏光显微镜图如图1；米淀粉的粘度变化及老化回生情况如图2所示；米淀粉的X衍射图谱如图3所示。
从图1～图3可以看出，处理前后，颗粒聚集状态都有显著性变化，但颗粒形貌未发生大的改变，未处理的大米淀粉颗粒分布状态均一，四周分散均匀，个体散落，处理后的大米淀粉颗粒之间发生聚集，相邻抱团凝结成块，局部较疏散。大米淀粉的RVA图谱明显不同，处理后稻米淀粉的粘度下降，淀粉的结晶老化回生得到减缓。X衍射图可看出，处理后淀粉的结晶度增加，说明淀粉的晶体强度增强，不易酶解，降低了消化性。
本实施例还提供一种米线加工方法，包括如下步骤：
1)将大米、谷氨酰胺转氨酶和水混合后浸泡，其中谷氨酰胺转氨酶占大米质量的0.5％，水的质量占大米、谷氨酰胺转氨酶及水总量的30％；将混合湿料充分搅拌，在温度45℃下，将混合湿料浸泡30分钟得到混合湿料；
2)将乳酸用水稀释，稀释用水量占混合湿料的10％，将稀释后的乳酸加入混合湿料中，乳酸加入量为混合湿料质量的0.08％，混合均匀得到混合物料。
3)调节混合物料的pH值为4.5；用步骤2)中稀释后的乳酸进行酸度调节；
4)对上述经过pH调解的混合物料进行挤压成型，得到米粉制品，将米粉制品包装、杀菌、冷却。
将大米粉碎成大米粉后采取挤压工艺制备成米线，测定米线的断条率、保质期、慢消化淀粉含量、抗性淀粉含量及蒸煮质构特性变化，结果如表1所示。
通过采用大米、水和谷氨酰胺转氨酶浸泡后添加乳酸充分混合，调节了混合湿料的pH值，乳酸的添加有利于大米的糊化效果，减少了米粉成品的断裂现象，增加了米粉表面的光泽度，大大提高了产品杀菌效率，延长产品的保质期。谷氨酰胺转氨酶的添加，增加了米粉中慢消化淀粉和抗性淀粉的含量。
如表1，说明谷氨酰胺转氨酶和乳酸处理后显著降低了米线的蒸煮断条率，米线中慢消化淀粉和抗性淀粉含量增加降低了米线食用消化性。鲜湿米线的保质期超过了一个月，且米线的质构特性得到了改善。其中，对比例1为用未经过处理的同批次大米用同样的方法加工成的米线。
表1米粉特性对比
实施例2
本实施例提供一种大米改性工艺，包括如下步骤：
1)将大米、谷氨酰胺转氨酶和水混合后浸泡，其中谷氨酰胺转氨酶占大米质量的1％，水的质量占大米、谷氨酰胺转氨酶及水总量的20％；将混合湿料充分搅拌，在温度50℃下，将混合湿料浸泡60分钟得到混合湿料；
2)将乳酸用水稀释，稀释用水量占混合湿料的10％，将稀释后的乳酸加入混合湿料中，乳酸加入量为混合湿料质量的0.1％，混合均匀得到混合物料即可。
将经过处理后的部分大米干燥，将干燥后的产品粉粹得到大米粉，通过酶法提取大米淀粉，采用偏光显微镜、快速粘度分析仪(RVA)、及X衍射检测出处理前后，大米淀粉分子结构及形貌变化情况、米淀粉的粘度变化及老化回生情况、米淀粉晶体熔融与重排X衍射图。
谷氨酰胺转氨酶和乳酸处理前后，米淀粉的偏光显微镜图如图4；米淀粉的粘度变化及老化回生情况如图5所示；米淀粉的X衍射图谱如图6所示。
从图4-图6可以看出，谷氨酰胺转氨酶和乳酸处理前后，颗粒聚集状态都有显著性变化，但颗粒形貌未发生大的改变，未处理的大米淀粉颗粒分布状态均一，四周分散均匀，个体散落，处理后的大米淀粉颗粒之间发生聚集，相邻抱团凝结成块，局部较疏散。大米淀粉的RVA图谱明显不同，处理后稻米淀粉的粘度下降，淀粉的结晶老化回生得到减缓。X衍射图可看出，处理后淀粉的结晶度增加，说明淀粉的晶体强度增强，不易酶解，降低了消化性。
本实施例还提供一种米发糕加工方法，包括如下步骤：
1)将大米、谷氨酰胺转氨酶和水混合后浸泡，其中谷氨酰胺转氨酶占大米质量的0.5％，水的质量占大米、谷氨酰胺转氨酶及水总量的30％；将混合湿料充分搅拌，在温度45℃下，将混合湿料浸泡30分钟得到混合湿料；
2)将乳酸用水稀释，稀释用水量占混合湿料的10％，将稀释后的乳酸加入混合湿料中，乳酸加入量为混合湿料质量的0.08％，混合均匀得到混合物料。
3)调节混合物料的pH值为5.5；用步骤2)中稀释后的乳酸进行酸度调节；
4)将酵母粉倒入温水中溶解后加入经过pH调解的混合物料，发酵1小时，发酵完成后将上述混合物料蒸熟，冷却，压膜成型或切片，得到米发糕制品，米发糕制品包装、杀菌、冷却即可。
测定米发糕的保质期、慢消化淀粉含量、抗性淀粉含量及蒸煮质构特性变化如表2所示。其中对比例2为未经过处理的同批次大米用同样的方法加工成的米发糕。
如表2说明，米发糕中慢消化淀粉和抗性淀粉含量增加降低了食用消化性，米发糕的保质期得到显著延长。
表2米发糕特性对比
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种大米改性工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)将大米、谷氨酰胺转氨酶和水混合后浸泡，得到混合湿料；
2)将乳酸用水稀释后加入混合湿料中，得到混合物料即可。
2.根据权利要求1所述的大米改性工艺，其特征在于，步骤1)中，谷氨酰胺转氨酶与大米的质量比为0.1～5:100，混合湿料中，含水量为20～80％。
3.根据权利要求1所述的大米改性工艺，其特征在于，步骤1)中，浸泡温度为40～55℃，浸泡时间为10～60min。
4.根据权利要求1所述的大米改性工艺，其特征在于，步骤1)中，还可采用大米粉、谷氨酰胺转氨酶和水混合后浸泡，得到混合湿料。
5.根据权利要求1所述的大米改性工艺，其特征在于，步骤2)中，乳酸用占混合湿料质量5～15％的水进行稀释。
6.根据权利要求1所述的大米改性工艺，其特征在于，步骤2)中，乳酸与混合湿料的质量比为0.01～1：100。
7.一种米制品加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将大米、谷氨酰胺转氨酶和水混合后浸泡，得到混合湿料；
2)将乳酸用水稀释后加入混合湿料中，得到混合物料；
3)调节混合物料pH值为4～5.5；
4)将混合物料加工成米制品。
8.根据权利要求7所述的米制品加工方法，其特征在于，步骤1)中，谷氨酰胺转氨酶与大米的质量比为0.1～5:100，水与大米、谷氨酰胺转氨酶质量之和的比值为10～30:100；浸泡温度为40～55℃；浸泡时间为10～60min。
9.根据权利要求7所述的米制品加工方法，其特征在于，步骤2)中，乳酸用占混合湿料质量5～15％的水进行稀释，乳酸与混合湿料的质量比为0.01～1：100。
10.根据权利要求7所述的米制品加工方法，其特征在于，步骤4)中，加工方法包括熟化和/或成型。
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