CN115038338A - 用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法，按顺序包括：准备脱壳糙米的步骤；在室温下用水加湿脱壳糙米直到达到等于18‑22％的水分含量的步骤；将脱壳糙米静置持续24‑60分钟的步骤；第一加热步骤，其包括加热脱壳糙米直到脱壳糙米达到80‑85℃的温度；在低于室温的温度下的环境中冷却脱壳糙米直到脱壳糙米达到10℃的温度的第一步骤；对脱壳糙米进行重构持续24‑72小时、保持水分含量直到脱壳糙米达到室温的步骤；第二加热步骤，其包括加热脱壳糙米直到脱壳糙米在外部达到60‑65℃的温度，该温度对应于大于70℃的内部温度；第二冷却步骤，直到脱壳糙米达到室温；精制水分含量等于18‑22％的脱壳糙米的步骤；以及干燥步骤，直到达到等于12‑13％的水分含量。
Description
本发明涉及一种用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法。
血糖指数GI的值表示用于对食物的血糖潜能进行分类的分类系统。特别是，使用从0到100(葡萄糖＝100)的等级，血糖指数测量含有碳水化合物的食物的消化和吸收速度及该食物对血糖(即对血糖水平)的影响。
白米通常被认为是一种具有高血糖指数(GI)的食物，其GI值被包括在65和94之间。白米的高血糖指数与患2型糖尿病的更高风险相关，尤其是在亚洲人群中。据估计，每天食用白米与人群中糖尿病风险增加11％相关。
注意到，所谓的“预煮”米(“parboiled”rice)除了含有糙米的营养物质的80％之外，碳水化合物含量也有所减少，但该米的坚硬、坚韧的稠度使其对亚洲人尤其没有吸引力，而且不适合许多用途。
因此，目前特别需要能够提供具有低血糖指数和低血糖负荷的大米以及相应的可靠的且可重复的生产方法。
在该背景下，基于本发明的技术任务是提出一种用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法，该方法能够满足这种需要。
特别地，本发明的目的是提供一种用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法，该方法是可靠的且可重复的。
所陈述的技术任务和指定的目的大体上通过一种用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法来实现，该方法包括在一项或更多项所附权利要求中公开的技术特征。
特别地，本发明涉及一种用于由脱壳糙米生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法。
最初，大米被加湿，直到达到等于18％-22％的水分含量。在静置步骤之后，大米经历第一加热、快速冷却、重构(reconstitute)步骤和第二加热。
当大米回到室温时，它被精制到所需的程度：糙米、半精米或白米。
两个加热步骤在MW或RF装置中进行，优选地持续约3分钟。MW(微波)意指被包括在300MHz和300GHz之间的频率，并且特别是使用915MHz(美国)或2.45GHz(意大利和欧盟)的频率。RF(射频)意指低于300MHz的频率，并且特别是在意大利和欧盟使用27.12MHz的频率，或在美国使用40.68MHz的频率。
以这种方式，会产生高百分比的抗性淀粉RS3，该抗性淀粉RS3除了降低大米的血糖指数和血糖负荷之外，还对益生菌起作用，并且有利于人类的肠道健康。
抗性淀粉RS3用作可溶性、可发酵的纤维；它未经消化地经过胃和小肠，并进入大肠，最终到达结肠，在结肠处该抗性淀粉RS3对细菌菌群起营养作用。这种类型的淀粉并没有被完全分解和吸收，而是被肠道细菌转化为短链脂肪酸。
淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成；直链淀粉是由螺旋形式的长直链葡萄糖组成的，而支链淀粉具有分支结构。这两种分子形成细粒，该细粒在室温下不溶于水，并且也不会被消化酶攻击。
在糊化期间，直链淀粉和支链淀粉链被重组；结构中包括的水的一部分被去除，并且淀粉失去其规则的结构且变得可被消化酶攻击。当糊化淀粉冷却时，它往往会返回到与初始构型相似的构型，并且这种现象被称为“淀粉回生(starch retrogradation)”。
回生是可逆的过程，并且淀粉当再次加热时又会糊化。
抗性淀粉RS3被回生。物理性质和化学性质，特别是降低的保水能力，使抗性淀粉RS3成为一种功能性成分，该功能性成分已经证明有益于健康，并允许降低糖尿病患者的血糖反应，并且增加健康个体和患有II型糖尿病的有胰岛素抗性的个体的胰岛素敏感性，并且在对超重的有胰岛素抗性的成年人施药的情况下，改善了第一期胰岛素分泌。
根据本发明的方法设想加热籽粒的芯，以便仅使谷粒(grain)的中心糊化，这是由于这样的事实，即水分含量保持低于具有完全糊化所需的值(理论值24％，有效值30％-34％)，并且由于这样的事实，即利用MW或RF从内部产生热，并且以不使糊化延伸到整个谷粒的方式控制加热。
在低于90℃的温度下加热的两个步骤，随着其间的迅速冷却，此外还防止大米经历美拉德(Maillard)反应，因此导致大米的自然风味和香气不会被改变。
第一快速冷却和第二较慢冷却导致糊化淀粉的回生，因此该糊化淀粉变得更耐消化。特别是，第一快速冷却导致温度急剧降低到10℃，从而使淀粉的第一回生能够迅速获得。
所获得的大米外观自然，色泽微滑，并且硬度和稠度增加，而其他参数不变，像天然陈化大米一样。白米、半精米、糙米的GI值均降至低于40，且这些产品适合于糖尿病患者食用。类似地，血糖负荷的值也降低。
二次加热和在第一加热之后快速冷却(伴随淀粉回生)，随后进一步加热和冷却(伴随长时间静置)，使得能够获得低水平的血糖指数。
本发明可以包括从属权利要求中所指出的一个或更多个特征，这些特征通过引用并入本文，每个特征对应于可能的实施例。
通过对用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法(该方法还包括上文指出的特征)的优选但非排他性的实施例的近似且因此是非限制性的描述，本发明的附加特征和优点将变得更加明显。
根据本发明，下文提供了对用于由脱壳糙米(即先前经受脱壳以去除谷壳的大米)生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法的描述。通过使用脱壳糙米，可以防止谷粒变得粘在一起。事实上，淀粉在谷粒的外层下面，脂肪和蛋白质存在于外层处；因此，淀粉谷粒不张开，并且也不粘附在一起。因此，精制被有利地推迟到加热/冷却步骤的结束。脱壳糙米经受在室温下用水加湿的步骤，直到水分含量达到等于18％-22％。
加湿脱壳糙米的步骤优选地包括在室温下用水喷洒脱壳糙米。通过喷洒来加湿优于常规浸泡，因为每个谷粒中的水含量更均匀，并且更易于调节。大米优选地通过螺旋输送机移动，例如螺旋输送机配备有逆变器，以便易于调节。此外，一旦达到水分含量，就可以通过中断水的喷洒来中断加湿步骤。
优选的是，设想在加湿步骤期间分步抽取脱壳糙米的样品并测量该样品的水分，以便在水分含量等于18％-22％时中断加湿步骤。
可以使用通过将样品干燥持续10分钟(例如通过Buhler烘箱)来操作的仪器来获得水分含量的测量。
在加湿步骤之后，设想将脱壳糙米静置持续24分钟-60分钟的步骤，优选地，例如通过螺旋输送机和/或输送带来使大米保持移动，以便允许水分渗透到芯，并使产品保持移动以防止产品堆积。
在静置步骤之后，设想第一加热步骤，该第一加热步骤包括加热脱壳糙米直到脱壳糙米达到80℃-85℃的温度。
第一加热步骤优选地在射频RF或微波MW装置中以上文指出的频率进行。
当温度达到80℃-85℃(高于通常在70℃左右的糊化温度)时，大米芯糊化。
第一加热步骤具有约为3分钟的持续时间。在RF的情况下，每个发射器的功率从1kw到10kw不等，并且优选地使用8个10kw发射器。流速优选地为2.5吨每小时(t/h)。在MW的情况下，每个发射器的功率是1.5Kw，并且将使用54个发射器。流速优选地为2.5吨每小时(t/h)。
在第一加热步骤之后，设想在低于室温的温度下的环境中冷却脱壳糙米直到脱壳糙米达到10℃的值的第一步骤。第一冷却步骤快速进行，优选地在最高环境温度为4℃下进行，例如在用最高温度为4℃的水操作的冷却装置中进行。
当温度达到10℃时，回生加速。
在第一冷却步骤之后，设想将脱壳糙米重构持续24小时-72小时、保持水分含量直到脱壳糙米达到室温的步骤。重构步骤优选地在受控环境中进行，例如在柱式干燥机中通过在高于脱壳糙米温度的温度下吹送空气来进行。甚至更优选地，设想通过随着脱壳糙米的温度增加而逐渐增加空气温度来保持空气温度与脱壳糙米的温度之间的差恒定，该温度之间的差优选地等于约3℃。在这种情况下，测量脱壳糙米的温度是有利的，优选地用探针测量。
在重构步骤之后，设想第二加热步骤，该第二加热步骤包括加热脱壳糙米直到脱壳糙米在外部达到60℃-65℃的温度，对应于大于70℃的内部温度，这使得能够糊化。
第二加热步骤优选地在射频RF或微波MW装置中进行，优选地持续至少三分钟。
第二加热步骤允许在谷粒的芯处获得淀粉的第二糊化和随后的回生，其中抗性淀粉RS3增加。
在第二加热步骤之后，设想第二冷却步骤，直到脱壳糙米达到室温，并且随后是精制脱壳糙米的步骤，脱壳糙米仍然具有等于18％-22％的水分含量。
精制步骤包括至少一次通过精制机(refiner)，选择通过的次数以用于选择去除的麸皮和胚芽的百分比，以便选择性地获得糙米、半精米或白米。
单次通过的精制最多去除3％的粉末，从而获得糙米。通过增加精制机中的通过次数，获得半精米和白米。
18％的最低水分含量允许避免在精制期间破碎，因为谷粒是柔性的。
在精制步骤之后，设想干燥步骤，直到达到等于12％-13％的水分含量。
干燥步骤优选地在柱式干燥器中通过在约45℃下循环空气持续约3小时来进行。
根据在文章“A shift toward a new holistic paradigm will help topreserve and better process grain products'food structure for improving theirhealth effects(向新的整体范式的转变将帮助保存和更好地加工谷粒产品的食物结构以改善其健康效果)”(食物功能，2015,6,363)中引用的体外Englyst法，对用本发明的方法获得的大米进行血糖指数(GI)分析，该体外Englyst法表征和量化了在食用不同类型的碳水化合物之后的血糖反应。GI测量在食用测试食物之后的血糖反应的演变，参考葡萄糖。
在用本发明的方法获得的大米的情况下，体外GI显示为54.4。
根据上述公布，该值低于55，55对应于低GI大米的最大限值。
Claims (11)
1.一种用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法，包括：
-制备脱壳糙米的步骤；
-在室温下用水加湿所述脱壳糙米直到达到等于18％-22％的水分含量的步骤；
-在加湿步骤之后，进行将所述脱壳糙米静置持续24分钟-60分钟的步骤；
-在静置步骤之后，进行第一加热步骤，所述第一加热步骤包括加热所述脱壳糙米直到所述糙米达到80℃-85℃的温度；
-在所述第一加热步骤之后，进行在低于室温的温度下的环境中冷却所述脱壳糙米直到所述糙米达到10℃的温度的第一步骤；
-在冷却步骤之后，进行对所述脱壳糙米进行重构持续24小时-72小时、保持所述水分含量直到所述脱壳糙米达到室温的步骤；
-在重构步骤之后，进行第二加热步骤，所述第二加热步骤包括加热所述脱壳糙米直到所述脱壳糙米在外部达到60℃-65℃的温度，所述温度对应于大于70℃的内部温度；
-在所述第二加热步骤之后，进行第二冷却步骤，直到所述脱壳糙米达到室温；
-在所述第二冷却步骤之后，对水分含量等于18％-22％的所述脱壳糙米进行精制的步骤；
-在精制步骤之后，进行干燥步骤，直到达到等于12％-13％的水分含量。
2.根据权利要求1所述的用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法，其中所述加湿步骤包括在室温下用水喷洒所述糙米。
3.根据权利要求1所述的用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法，包括以下步骤：
-在所述加湿步骤期间分步收集脱壳糙米的样品；
-测量所收集的样品的水分；
-当所述水分含量等于18％-22％时，中断所述加湿步骤。
4.根据权利要求1所述的用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法，其中所述第一加热步骤和/或所述第二加热步骤在RF或MW装置中进行。
5.根据权利要求1所述的用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法，其中所述冷却步骤在用最高温度为4℃的水操作的冷却装置中进行。
6.根据权利要求1所述的用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法，其中所述重构步骤在受控环境中进行，例如在柱式干燥机中通过吹送空气来进行，所述空气的温度高于所述脱壳糙米的温度。
7.根据权利要求6所述的用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法，其中所述重构步骤包括通过随着所述脱壳糙米的温度增加而逐渐增加空气的温度来保持空气的温度与所述脱壳糙米的温度之间的差恒定，该温度之间的差优选地等于约3℃。
8.根据权利要求7所述的用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法，其中所述重构步骤包括测量所述脱壳糙米的温度，优选地用探针测量。
9.根据权利要求1所述的用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法，其中所述精制步骤包括至少一次通过精制机，选择通过的次数以用于选择去除的麸皮和胚芽的百分比，以便选择性地获得糙米、半精米或白米。
10.根据权利要求1所述的用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法，其中所述干燥步骤在柱式干燥机中通过在约45℃下循环空气持续约3小时来进行。
11.根据权利要求1所述的用于生产具有低血糖指数和低血糖负荷的大米的方法，其中所述静置步骤包括通过螺旋输送机和/或输送带来移动所述糙米。
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