CN117530391A - 一种提高米糠稳定性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种提高米糠稳定性的方法。针对米糠酶活性强和液态分散性差、易发生油脂氧化等问题，结合高压蒸汽、酶处理、粉碎乳化、天然抗氧化剂、高分子协同保护等方法，建立了米糠稳定化预处理方法，经稳定化处理后，米糠残留脂肪氧化酶为3.1‑9.4％，也极大的提高米糠液态体系稳定性。本发明所述提高米糠素稳定性的处理方法操作简单，成本低廉，对米糠因脂肪氧化酶引起的品质劣变能起到很好的抑制效果，在食品工业及相关领域中有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于农产品加工技术领域，具体地，涉及一种制备高品质米糠的稳定化方法。
背景技术
米糠是稻谷中最有营养的部分之一，含有稻谷约64％的营养和功能成分。米糠中的营养物质和活性成分主要是蛋白质、脂肪和膳食纤维，还富含大量矿物质，如K、Ca、Mg和Fe。米糠中含有超过100种生物活性物质，包括生育酚、生育三烯酚和γ-谷维素。在我国，米糠的利用率较低，仅有10％左右的米糠被深加工成米糠油，剩余约90％直接用作饲料。
米糠中的脂肪酶活性较高，极易酸败变质。在完整的稻米中，脂肪和脂肪酶分别位于糊粉层和种皮层中，二者处于不同的区域，不会接触发生反应，碾米后，脂肪与脂肪酶接触，脂肪发生水解并迅速酸败，因此需要立即通过稳定化处理减低米糠中脂肪酶的活性，防止米糠酸败。
常见的热处理稳定化方法包括挤压、微波、过热蒸汽、热风、红外、高压灭菌均可降低米糠中的酶活，同时杀灭米糠中的真菌、细菌和昆虫等，延长米糠的储藏时间。但是引起品质劣变的酶活残留比例较高，不耐储藏，且产品发生较为明显的褐变，极大的影响了米糠的感官品质。
因此，本领域亟需一种酶活残留低、简单易行、易于工业化生产的提高米糠稳定性，制备稳定化米糠的方法。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，但这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于需将易酸败的米糠制备稳定化过程中感官品质劣变严重，提出了本发明。
因此，本发明的一个目的是提供一种制备高品质稳定化米糠的方法，其处理方法简单，所得产品稳定性好，色泽接近新鲜产品，适合于植物基饮料和糕点等食品相关行业。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
在本发明的第一方面，提供了一种制备稳定化米糠的方法，所述方法包括如下步骤：
(s1)将米糠与水混合，加入酶制剂，进行研磨，得到预糊化米糠混合物；
(s2)将步骤(s1)得到的预糊化米糠混合物与护色剂混合，之后进行高温灭酶处理，干燥后处理后得到所述稳定化米糠。
在另一优选例中，在步骤(s1)中，所述米糠为新鲜米糠。
在另一优选例中，在步骤(s1)中，所述米糠为高油脂含量的米糠。
在另一优选例中，在步骤(s1)中，所述米糠的粗脂肪含量超过5％，优选超过10％，更优选超过15％。
在另一优选例中，在步骤(s1)中，所述米糠为不饱和脂肪酸含量高的米糠。
在另一优选例中，在步骤(s1)中，所述米糠的不饱和脂肪酸含量占总脂肪酸含量的超过50wt％，优选超过60wt％，更优选超过70wt％，例如80wt％左右。
在另一优选例中，在步骤(s1)中，所述水为蒸馏水。
在另一优选例中，在步骤(s1)中，所述米糠与水的质量比为1:1-20(w:w)，优选1:3-15(w:w)，例如1:5、1:6、1:8、1:10、1:12。
在另一优选例中，在步骤(s1)中，所述酶制剂选自下组：木瓜蛋白酶、纤维素酶、耐高温α-淀粉酶，或其组合。
在另一优选例中，在步骤(s1)中，所述酶制剂的质量分数为0.005-0.05wt％，以米糠干重计，例如0.01wt％、0.02wt％、0.03wt％、0.04wt％。
在另一优选例中，在步骤(s1)中，所述研磨在梯度升温条件下进行。
在另一优选例中，在步骤(s1)中，所述研磨是指置于具有加热功能的胶体磨内研磨。
在另一优选例中，所述步骤(s1)包括：将米糠与水混合，加入酶制剂，先升温至T1进行微粉化，之后继续升温至T2，继续研磨，得到预糊化米糠混合物。
在另一优选例中，T1为30-75℃，优选50-75℃。
在另一优选例中，T2为70-100℃，优选75-95℃，例如80℃。
在另一优选例中，所述微粉化的时间为0.5-2h，优选30-100分钟，例如1h。
在另一优选例中，所述继续研磨的时间为0.5-2h，优选1h。
在另一优选例中，在步骤(s1)中，所述预糊化米糠混合物为质地细腻、不易分层的初步稳定的米糠。
在另一优选例中，在步骤(s1)中，所述预糊化米糠混合物在7天内仍然保持稳定，不会沉淀。
在另一优选例中，在步骤(s2)中，所述护色剂包含有机酸和魔芋粉。
在另一优选例中，所述有机酸选自下组：苹果酸、柠檬酸、D-抗坏血酸、酒石酸、草酸，或其组合。
在另一优选例中，所述有机酸为苹果酸和柠檬酸的组合。
在另一优选例中，所述苹果酸和柠檬酸的重量比为0.8-2:0.8-2，优选1:1-2，更优选为1:2。
在另一优选例中，在步骤(s2)中，所述有机酸的添加量为0.1-10‰(w/w)，优选1-5‰(w/w)，例如1‰(w/w)、2‰(w/w)、3‰(w/w)、4‰(w/w)，以预糊化米糠混合物的重量计。
在另一优选例中，在步骤(s2)中，所述魔芋粉的添加量为0.1-10％(w/w)，优选1-5％(w/w)，例如1％(w/w)、2％(w/w)、3％(w/w)、4％(w/w)，以预糊化米糠混合物的重量计。
在另一优选例中，在步骤(s2)中，所述护色剂相比步骤(s1)得到的预糊化米糠混合物的添加量为1‰-4％(w:w)，例如1‰-4‰、0.1％-4％。
在另一优选例中，在步骤(s2)中，所述高温灭酶处理是指将与护色剂混合后的混合物放入高压蒸汽设备进行处理。
在另一优选例中，在步骤(s2)中，所述高温灭酶处理的处理温度为120-180℃，优选120-130℃。
在另一优选例中，在步骤(s2)中，所述高温灭酶处理的处理时间为3分钟-30分钟，优选10分钟至20分钟。
在另一优选例中，所述步骤(s2)包括，将步骤(s1)得到的预糊化米糠混合物，加入护色剂，之后放入高压蒸汽设备进行灭酶稳定化处理，之后干燥得到所述稳定化米糠。
在另一优选例中，在步骤(s2)中，所述干燥后处理是指在70℃干燥至含水量低于14％。
在另一优选例中，在步骤(s2)中，所述干燥后处理在流化床中进行。
在另一优选例中，所述方法包括以下步骤：
1、使用新鲜米糠，加入适量蒸馏水和耐高温淀粉酶，置于具有加热功能的胶体磨内研磨0.5-3小时，得到质地细腻的、不易分层的经微粉化的米糠样品；
2、将经微粉化的米糠样品，加入护色剂并搅拌均匀，然后高温(120-130℃)灭酶处理，处理完毕后，样品经热风干燥至14％水分以下并进行分装。
在另一优选例中，所述护色剂包括：1‰(w/w)的有机酸和3％(w/w)魔芋粉。
在本发明的第二方面，提供了一种稳定化米糠，所述米糠通过如本发明第一方面所述的方法制备。
在另一优选例中，所述稳定化米糠为米糠粉。
在另一优选例中，所述稳定化米糠为高脂肪含量的米糠粉。
在另一优选例中，所述稳定化米糠的残留脂肪氧化酶活性低于15％，优选低于10％，更优选在3.1-9.4％之间。
在另一优选例中，所述稳定化米糠可以在室温条件下稳定至少120天，优选至少150天，更优选至少180天。
在本发明的第三方面，提供了一种制品，所述制品包含如本发明第二方面所述的稳定化米糠。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
图1显示了米糠经处理后的样品外观。
图2显示了米糠样品体系稳定性(A，对比例；B，实施例1)。
图3显示了经处理后米糠样品脂肪氧化酶的酶活(％)。
图4显示了贮藏期间米糠酸价(mgKOH/g)变化。
具体实施方式
本发明人经过广泛而深入的研究，针对米糠酶活性强和液态分散性差、易发生油脂氧化等问题，结合高压蒸汽、酶处理、粉碎乳化、天然抗氧化剂、高分子协同保护等方法，建立了米糠稳定化预处理方法。经稳定化处理后，得到的米糠全粉中含有丰富的不饱和脂肪酸及油溶性功效成分(谷维素、角鲨烯等)，是一种高油脂含量的米糠粉，并且米糠残留脂肪氧化酶为3.1-9.4％，极大地提高米糠液态体系稳定性，可以室温条件下稳定200天。
本发明所述提高米糠素稳定性的处理方法操作简单，成本低廉，对米糠因脂肪氧化酶引起的品质劣变能起到很好的抑制效果，在食品工业及相关领域中有良好的应用前景。
本发明的方法
本发明提供了一种提高米糠稳定性和制备高品质稳定化米糠的方法。所述方法包括以下步骤：
1)加入耐高温淀粉酶，使用具有加热功能的胶体磨，将新鲜米糠研磨并预糊化处理0.5-3小时，料液比1:1～8(w:w)；
2)将微粉化完成的米糠内加入一定量护色剂：0.1-10‰(w/w)的有机酸和0.1-10％(w/w)魔芋粉。使用高压蒸汽设备对米糠进行进一步稳定化，稳定化米糠使用流化床进行干燥。
其中，1)中预糊化过程分为2个阶段，其中第一阶段时长30-100分钟，加热温度为50-75℃；第二段时长75-95℃至加工结束。
其中，2)中所述护色剂为1‰(w/w)的有机酸和3％(w/w)魔芋粉，有机酸为含有苹果酸、D-抗坏血酸或柠檬酸的水溶液；高压稳定化工作温度为120-130℃，时间为3-25分钟。
本发明的稳定化米糠
本发明针对米糠口感粗糙的特点，通过微粉化方式和减少米糠粗大淀粉颗粒；通过程序变温适当提升米糠内淀粉糊化度，同时使用酶制剂，减少最终产物中蛋白、纤维、淀粉的含量，防止蛋白絮凝、淀粉老化等引起的体系不稳定性，提升米糠体系对油脂成分的乳化性能，最终提升米糠产品的细腻程度，同时也能缩短后续高温稳定化所需的时间。
之后，本发明进行酸化，以防止褐变反应，再进行超过100℃的高温处理，能够有效钝化脂肪酶等。脂肪酶的耐热性极强，但是为处理脂肪酶而进行的高温长时间处理会造成米糠快速褐变。因此本发明在抑制褐变和提升口感的基础上，开发了高温蒸汽灭脂肪酶的技术，从而在有效钝化脂肪酶的同时又可以避免米糠的快速褐变。
最终，本发明得到了稳定化的米糠，其中的脂肪氧化酶含量极低，因此可以在常温下稳定200天，具有优异的稳定性。
本发明所使用的原料为新鲜的米糠，而非现有技术中经过酸化米糠粉再进行磨浆得到的米糠浆，最终高温处理后可直接得到固态的米糠，可直接干燥，而非现有技术中的米糠浆，需要冻干才能得到米糠粉。
本发明的有益效果在于：
本发明利用生物酶解技术、生物护色、高压蒸汽灭酶技术，提供了一种贮藏稳定性佳、酶活显著降低、脂肪含量高且色泽接近新鲜样品的米糠产品。在植物基饮料、糕点等食品和保健品领域具有良好的应用前景。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。
实施例1
对新鲜米糠原料的油脂含量及其脂肪酸分布进行了测定，采用索氏抽提法，粗脂肪含量为15.5％。采用GC法测定，脂肪酸结果如表1，不饱和脂肪酸占～80％。
表1新鲜米糠脂肪分析数据
将新鲜米糠以1：8(w:w)的料液比加入蒸馏水，加入淀粉酶，首先温度设置为50℃，采用胶体磨进行微粉化1小时，后将温度调整至80℃，继续研磨1小时。直接取一部分做体系稳定性实验观察(图2)。
取研磨完毕的糊状米糠，加入1‰(w/w)有机酸(三分之一苹果酸和三分之二的柠檬酸)和3％(w/w)的魔芋粉。后放入高压蒸汽设备进行稳定化处理，温度为120℃，时间20分种。灭酶完毕后取出样品，并于70℃干燥至含水量低于14％，所得成品如图1所示。
使用脂肪氧化酶测定试剂盒，对样品稳定化前后酶活进行测定，结果为5.2％残余酶活(图3)。
精准称取稳定化米糠样品50.0g，进行快速储藏试验，贮藏温度分别为35和45℃，避光。按照实验需求，定期取样进行测试。结果如图4所示。以酸价小于10为标准，所得米糠Q10＝T35℃/T45℃＝140/98＝1.42，则以此推算，25℃环境下的贮藏时间为198.8天。
实施例2
将新鲜米糠以1：8(w:w)的料液比加入蒸馏水，加入酶制剂，首先温度设置为50℃，进行微粉化1小时，后将温度调整至80℃，继续研磨1小时。
取研磨完毕的糊状米糠，加入2‰(w/w)有机酸(三分之一苹果酸和三分之二的柠檬酸)和4％(w/w)魔芋粉。后放入高压蒸汽设备进行稳定化处理，温度为130℃，时间10分钟或20分钟。灭酶完毕后取出样品，并于70℃干燥至含水量低于14％，所得成品如图1所示。
使用脂肪氧化酶测定试剂盒，对样品稳定化前后酶活进行测定，结果为9.4％、3.1％残余酶活(图3)。
对比例
将新鲜米糠放入挤压膨化机设备进行稳定化处理，温度为110±5℃，时间3秒。所得成品如图2所示。取一定量样品，按照1：8(w:w)的料液比加入蒸馏水，高速搅拌均匀后观察体系稳定性(图2)。
使用脂肪氧化酶测定试剂盒，对样品稳定化前后酶活进行测定，结果为25.5％残余酶活(图3)。
从图2中可以看出，实施例1中的初步稳定的产品相比普通稳定手段得到的米糠已经具有优异的稳定性。从图3可以看出，本发明的方法可以显著降低脂肪氧化酶活，提高米糠稳定性。
由此可见，本发明提供了一种提高米糠稳定性的方法。针对米糠酶活性强和液态分散性差、易发生油脂氧化等问题，结合高压蒸汽、酶处理、粉碎乳化、天然抗氧化剂、高分子协同保护等方法，建立了米糠稳定化预处理方法，经稳定化处理后，米糠残留脂肪氧化酶为3.1-9.4％，也极大的提高米糠液态体系稳定性。本发明所述提高米糠素稳定性的处理方法操作简单，成本低廉，对米糠因脂肪氧化酶引起的品质劣变能起到很好的抑制效果，在食品工业及相关领域中有良好的应用前景。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种制备稳定化米糠的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(s1)将米糠与水混合，加入酶制剂，进行研磨，得到预糊化米糠混合物；
(s2)将步骤(s1)得到的预糊化米糠混合物与护色剂混合，之后进行高温灭酶处理，干燥后处理后得到所述稳定化米糠。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(s1)包括：将米糠与水混合，加入酶制剂，先升温至T1进行微粉化，之后继续升温至T2，继续研磨，得到所述预糊化米糠混合物。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(s1)中，所述米糠与水的质量体积比为1:1-20(w:w)，优选1:3-15(w:w)。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(s1)中，所述酶制剂选自下组：木瓜蛋白酶、纤维素酶、耐高温α-淀粉酶，或其组合。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，T1为30-75℃，优选50-75℃；T2为70-100℃，优选75-95℃；
所述微粉化的时间为0.5-2h，优选30-100分钟；所述继续研磨的时间为0.5-2h，优选1h。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(s2)中，所述护色剂包含有机酸和魔芋粉；
所述有机酸选自下组：苹果酸、柠檬酸、D-抗坏血酸、酒石酸、草酸，或其组合。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(s2)中，所述有机酸的添加量为0.1-10‰(w/w)，优选1-5‰(w/w)；所述魔芋粉的添加量为0.1-10％(w/w)，优选1-5％(w/w)。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(s2)中，所述高温灭酶处理的处理温度为120-180℃，优选120-130℃；所述高温灭酶处理的处理时间为3分钟-30分钟，优选10分钟至20分钟。
9.一种稳定化米糠，其特征在于，所述米糠通过如权利要求1所述的方法制备。
10.如权利要求9所述的稳定化米糠，其特征在于，所述稳定化米糠的残留脂肪氧化酶活性低于15％，优选低于10％，更优选在3.1-9.4％之间。
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