CN1227992C - 一种农作物种子加工的食品及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种农作物种子，尤其是黑色粮油作物种子的加工食品及其生产方法，其主要特征在于：将种子催芽处理，使之“萌动”，在萌芽期进行食品加工、加工制造的方法主要工艺途径为种子浸泡、消毒、催芽、干燥。本发明的产品可以是未糊化的生食品，也可以是经糊化后的即食熟品，该食品由于富含种子“萌动”时产生的各种生理活性物质(尤其是黑色粮油作物种子)，所以营养丰富，更容易被人体消化吸收，适应性对象广泛。

Description

一种农作物种子加工的食品及其生产方法

本发明涉及一种农作物种子，尤其是黑色粮食或油料作物种子的加工食品及其生产方法。

粮食或油料作物种子加工食品，或者采取种子直接加工的办法，或者采用种子发芽后加工的办法。对于发芽加工的方法，一般采用种子发芽后生成的幼小植株，直接食用或加工成饮料等食品，例如：豆类发芽成豆芽菜，小麦发芽成小麦草等。这样由于种子过度的发芽，一方面其在萌芽期形成的大部分生理活性物质含量有所下降，另一方面形成芽苗后给食品加工造成不便。

本发明的第一个目的是提供一种富含各种萌芽期特有的生命活性物质和容易被人体消化吸收的营养素农作物种子加工食品。

本发明的第二个目的是提供具有上述特点的黑色粮油作物种子加工食品。

本发明的第三个目的是提供多种黑色种子粮油作物种子相互搭配形成营养平衡互补的加工食品。

本发明的第四个目的是提供上述加工食品的优选生产方法。

本发明的第一个目的是这样实现的：一种农作物种子加工成食品，其特征在于：将种子进行处理，使之“萌动”，在萌芽期进行食品加工。所谓的“萌动”是指种子从休眠状态下苏醒，达到一系列生理活动的活跃期。处于“萌动”状态下的种子，各种生理活动都充分被启动，在种子的胚芽部分富含着大量丰富的人体所需的生物活性物质。种子内部的化学成分也发生相应的转化，部分淀粉转化成可溶性糖类，部分蛋白质降解为可溶性氨基酸，同时，种子内部的维生素B₁、B₂、维生素C、谷胱甘肽和维生素E明显提高，据《本草纲目》记述，谷芽、麦芽能“快脾开胃，下气和中，消食化积”，可治疗食欲减退，消化不良等病症。采用萌芽期的种子进行食品加工，能够及时地将上述丰富的活性物质保留在食品之中，同时也可使食品中的营养成分更容易被人体消化吸收。

本发明可以进行如下的完善：种子为黑色种子(黑色种子的种皮含有其他种子所不具有或少有的多种活性物质，将其在萌芽期制成食品，能充分发挥这些活性物质的效力)，以粮食或油料作物种子为主要；黑色粮油种子为黑稻谷、黑玉米、黑小麦、黑大豆、黑芝麻，其组成特征在于：黑稻谷60.1％～70.9％，黑玉米8％～10％，黑大豆11％～13％，黑小麦4％～6％，黑芝麻1％～2％，淮山2％～3％，芡实1％～2％，陈皮0.5％～1％，薏仁1％～2％，茯苓0.5％～1％。据分析，黑米、黑玉米、黑小麦、黑大豆、黑芝麻等黑色粮油作物种子的营养成分比较全面，组成结构平衡合理。一般而言，其蛋白质、氨基酸、粗脂肪、维生素B₁、B₂、E、磷、钙、铁、锌及纤维素等含量高出普通粮油作物种子30％～50％，有的甚至高出1～3倍。此外，还含有强心甙、生物碱、类黄酮化合物、皂甙等生理活性物质。千百年来，亿万中国人民通过自身实践总结成一句俗语“逢黑必补”。祖国中医理论认为，黑色归肾，肾为先天之本，乃生命之源。据《神农本草经》和《本草纲目》记载，黑米、黑大豆等黑色粮油作物种子有益肝补肾、活血养颜、治虚弱、延缓衰老等作用。据近来动物试验进一步证明，其具有防治缺铁性贫血、提高耐缺氧力，清除活性自由基，延缓衰老，降血脂、加强神经中枢的抑制功能等多种保健作用。由于黑色粮油作物种子为全粒，含有种皮和种胚，具有生物活性，经催芽处理均能发芽。因此，采用发芽技术是提高其营养成分的有效途径之一。实践证明，利用黑色粮油种子可以制成单一的黑色食品，也可以相互配合形成营养互补的黑色食品。黑色种子经过发芽萌动后，种子内部的营养活性物质不是单纯的叠加作用，而是有机地融合在一起，所产生的生物效果是互补的，为营养平衡食品的开发提供了可靠的物质基础。

本发明上述黑色食品的制造方法：一般来说可以采用常规的蒸、煮、烤、炒等方法做成常规食物，也可以采用本发明的以下特殊制造方法从而有效发挥上述食品的保健功能。

本发明的方法是：将上述种子经浸种、消毒、催芽、干燥形成未糊化的富含多种营养的食品，用于进一步的加工，例如：供煮熟后食用等。其中用水浸种是种子发芽“萌动”的必要条件。种子消毒工艺是必不可少的，也是本方法的关键，如果种子不进行消毒处理，杀死有害微生物，将会导致种子在催芽过程中发生霉变，或产生特殊异味，或者使“萌动”时产生的丰富活性物质遭到破坏。由于不同种子的组成成分不尽相同，因此催芽必须根据不同的种子确定不同的催芽条件，才能达到恰到好处催芽程度，为食品保留尽可能丰富的活性物质。干燥工艺是中止催芽过程的关键，把握好启动干燥的时机和干燥的条件实现本发明功能食品最大功效之一。

本发明的上述方法可以这样完善：采用种子重量10～15倍的无菌水进行浸种，使其种子充分吸收水分，尽快转入萌动期；种子清毒采用两段进行，原料种子浸种前先采用70％的乙醇浸泡5～8分钟杀菌，在催芽阶段采用浓度为0.1％的苯甲酸钠溶液对种子进行喷洒，一天3次以上，既防止种子在催芽过程出现霉变，也为种子发芽提供必要的水分；种子“萌动”芽长介于0.5～2mm之间时立即进行干燥，干燥温度55～65℃，干燥至种子含水量低于13％。由于种子发芽后要进行食品加工，而不同于一般的农用，因此，在种子的消毒处理上，本发明未选用传统的砷汞消毒法，而选用了对人体无毒无害无副作用的消毒防腐材料，如医用乙醇和食品级防腐剂苯甲酸钠，这样既能有效控制发芽期种子的防腐变质，也不影响其加工食品的安全性。经试验分析，选择种子“萌动”芽长介于0.5～2mm时，既不会造成种子内部能量物质的过渡转移，也能保证各种种子的活性物质比较均衡，其营养成分更容易被人体消化吸收，此时种子内的维生素B₁、B₂、维生素C、维生素E和谷胱甘肽含量分别提高60％～120％。鉴于种子发芽时产生的上述活性物质在高温下易破坏损失，因此催芽后种子干燥温度控制在55～65℃之间，旨在减少干燥过程对营养和活性物质的破坏。控制干燥后种子的含水量在13％以下，既利于种子原料的安全贮存，也适于其用于挤压膨化的后加工。

本发明的上述方法中采用黑稻谷、黑大豆、黑玉米、黑小麦、黑芝麻为原料时可以这样实现：原料中黑稻谷、黑大豆、黑玉米浸种时间为20～30小时，黑小麦、黑芝麻的浸泡时间为4～6小时；黑大豆、黑芝麻、黑稻谷的发芽时间为22～28小时；黑小麦、黑玉米的发芽时间为36～40小时。不同作物种子其结构有差异，种子浸泡时吸收水分的速度差异较大，应因种而异，如浸种过度易导致无氧呼吸，原料容易酸败；由于种子内部酶活性的差异，不同种子的发芽速度也有差异，因此不同种子的催芽时间应区别对待。由于黑稻谷、黑大豆、黑玉米种皮较厚，所以其浸种时间宜稍长，只有让其充分吸水、吸胀，才能满足其发芽所必需的水分要求，让发芽酶类充分激活；而黑小麦、黑芝麻为旱地作物种子，粒形较小，如果浸种时间太长，易导致种子变软，不利于其后操作，故其浸种时间控制在4～6小时左右，旨在让种子浸润，启动发芽酶，其发芽所需的其它水分在催芽期间逐步供给。根据试验结果，黑大豆、黑芝麻、黑稻谷在常温下催芽时间22～28小时，黑小麦、黑玉米36～40小时，种子可以“萌动”，芽长在0.5～2mm之间。

黑色粮油作物种子的细成以淀粉和纤维素类为主体，外皮较硬，用普通烹调方法不易煮烂、不仅费时，而且食用时口感粗糙。用一般的加工方法加工，冷却后易“返生”。挤压膨化技术是当今的一种先进的食品加工技术，适合于加工淀粉、维生素和蛋白质含量较高的原料，加工后的食品不易“返生”。经发芽后的黑色粮油作物种子采用挤压膨化加工，其组织呈现蜂窝状结构，增大了与消化酶的接触面积，一些长链淀粉断裂成短链糊精和麦芽糖，使这些原来只在人体消化系统内完成的过程可在体外进行。蛋白质也发生变性作用，其三级和四级结构的结合力变弱，蛋白质分子由折叠状结构变成直线状，原来封闭在分子内的氨基酸残基暴露在外，更容易被人体消化吸收，尤其适合老人和儿童食用。膨化过程在高温高压下完成，虽然温度高，但原料逗留的时间极短，对营养的破坏较小。膨化过程相当于瞬间(高温高压)灭菌，提高了产品的卫生水平，成品含水量较低(5％-7％以下)，能有效抑制微生物的生长繁殖，储藏性好，可以延长产品的货架期。膨化生产不需锅炉，生产能力大，成本低。因此，采用挤压膨化技术加工发芽后的黑色粮油种子食品，既可以改善产品风味，充分保留原料的营养成分和活性物质，也可降低成本，提高效率。

本发明的上述方法产生的食品可以进一步进行深加工：采用挤压膨化机对干燥后的种子进行挤压加工，原料总体的含水量在11.5％～12.5％，原料粒度15～20目，膨化前在原料中加入0.5％～0.8％的葡萄糖作为助膨剂；挤压温度140～160℃，螺杆转速300～400转/分，喷头压力0.8～1.1MPa。挤压膨化效果的优劣不仅与工艺参数膨化温度、螺杆转速、喷头压力有关，同时与原料配比、原料含水量、原料粒度及助膨剂的种类、浓度有关。经试验，在本发明的原料配方和挤压膨化参数下，在原料含水量在2～20％的范围内，当原料含水量小于11.5％时，随着含水量的增加，其膨化率逐步提高，当含水量达到11.5％～12.5％时，膨化效果最理想，当含水量大于12.5％时，膨化率逐步下降；当原料粒度小于15目时，随着原料粒度的变小，其膨化率逐步提高，当粒度达15～20目时，膨化效果最理想，当粒度大于20目时，膨化率反而下降；比较葡萄糖、甘露醇、蔗糖和果糖4种天然助膨剂对原料膨化率的影响的研究表明，选用葡萄糖作膨化剂，其膨化率最高，其浓度为0.5％～0.8％时膨化效果最理想。

由此确定原料的含量水量在11.5％～12.5％，粒度在15～20目，并加入0.5％～0.8％的膨化促进剂葡萄糖的条件下，其膨化效果最佳。

本发明还可以在膨化粉44.30％～61.50％的基础上添加白糖15％～20％，葡萄糖5％～8％，麦芽糊精10％～15％，蔗糖脂肪酸酯0.3％～0.5％，熟化黑芝麻8％～12％，异维生素C钠0.05％～0.1％，食盐0.1％～0.15％。

本发明由于采用了萌芽期种子及时进行食品加工，因而形成富含多种人体需要的营养成分和生理活性物质更容易被人体消化吸收的功能食品。在此基础上，根据黑色粮油作物种子的营养特点，制成了营养平衡且富含多种互补效果的活性物质的特殊黑色功能食品；为了充分发挥上述食品的保健功能，本发明采用了浸种——消毒——催芽——干燥的合理工艺，通过工艺条件的优化研究，完善了工艺的具体参数和各个细节。在上述基础上，针对黑色粮油作物种子的特点，建立了有针对性的改进方法，通过选用挤压膨化、微波灭菌等工艺路线，制造出即食的黑色食品，从而完成了本发明即食食品的工艺方法。

本发明针对黑稻米、黑大豆、黑玉米、黑小麦、黑芝麻等黑色粮油种子为全粒，含有胚并具有活力的特点，将其进行发芽处理，既可以以这些发芽后的种子为单一原料直接食用或加工，亦可以将这些发芽种子有机结合相互搭配后进行加工。由于本发明选用了较为优化的工艺方法，将种子的发芽时间确定在种子刚刚“萌动”，芽长0.5mm～2mm时，一方面可以保证种子中有较理想的活性物质，另一方面有利于原料的后加工，避免芽体过长，在脱壳等加工过程中损失和能量物质过渡转化等问题。经分析，黑米、黑玉米、黑小麦和黑大豆种子按本发明方法发芽后，其维生素B1、B2、维生素C和维生素E的含量明显提高。其中，4种种子的维生素B₁分别提高1～2倍，维生素B₂的增幅达76.67％～94.44％，维生素C在发芽前，4种种子中均检测不到，但发芽后黑米为10.0mg/100g、黑玉米为2.0mg/100g、黑小麦为7.0mg/100g、黑大豆为3.0mg/100g，维生素E的含量4种种子的增幅为47.4％～86.7％。

在加工工艺方面，本发明优化了原料发芽、挤压膨化和微波灭菌的相关条件和工艺参数，并将其有机结合，形成了一套加工发芽种子膨化食品的工艺技术。这样，既能将种子发芽过程中产生的一些活性物质保留在产品中，同时也尽量减少了加工过程中原料营养的破坏与损失，有利于提高产品的营养价值，并易于被人体消化吸收。本项目选用的较为科学的种子消毒和催芽方法，可以较好地避免种子在发芽过程中酸败和霉变，影响后加工品质，对发芽后的种子选用挤压膨化加工，可以使黑米、黑大豆、黑玉米和黑小麦种子的可溶性糖含量和游离氨基酸含量明显提高，总氨基酸和维生素的加工损失率降到较低水平。经分析，经挤压膨化后，发芽后的黑米、黑大豆、黑玉米和黑小麦种子的可溶性糖含量提高49.03％～254.79％，18种游离氨基酸含量提高10.71％～260.34％，平均增加44.93％；氨基酸总量损失率仅在4.09％～27.83％，维生素B1和维生素C的损失率仅为26.3％和29.1％，明显低于其加工工艺对氨基酸和维生素等营养成分的破坏与损失。

在原料的选择和搭配方面，本发明根据中医的“黑补”和“五行、五色、五脏”学说，根据现代营养学平衡互补原理，科学地从平衡人体每天的营养出发，在对多种黑色粮油种子的营养成分和保健功能进行系统评价的基础上，选配黑米、黑玉米、黑小麦、黑大豆、黑芝麻等种子，充分保证营养的平衡与互补。如谷物与油料类(大豆、芝麻)结合，既可以补充谷物所缺乏的蛋白质、脂肪，也可以补充大量维生素等。配伍淮山、薏米、伏苓、陈皮、芡实等具有健脾开胃促进消化吸收的一些药食兼用材料，既能保证产品的营养全面与平衡，又可保证产品易于被人体消化吸收。经分析，本发明研制的一种黑色粮油种子膨化食品的蛋白质、氨基酸、脂肪、粗纤维、矿物质和维生素的含量较高，尤其是蛋白质和微量元素Fe、I等含量十分突出，8种必需氨基酸均高出WHO/FAO模式标准，是一种较理想的全营养食品。

图1是本发明一种产品的制作工艺流程图。

图2是本发明另一种产品的制作工艺流程图。

图3是本发明实施例3原料的含水量和粒度与膨化效果的关系图。

图4是本发明实施例3原料配比对膨化的影响。

实施例1：一种营养黑米食品

将黑稻谷100kg用70％的乙醇浸泡消毒5～8分钟，捞出用无菌水冲洗2～3分钟，在1000～15000kg无菌水中浸泡(常温)20～30小时，捞出，然后置于发芽床，黑谷厚度8～10cm，上面覆盖保湿棉布，进行催芽，催芽温度25～30℃，每隔3小时喷酒一次0.1％苯甲酸钠溶液，催芽22～28小时，待稻谷萌动破胸芽长0.5～2mm停止催芽，进行干燥，干燥温度55～65℃，烘烤前期用65℃，后期采用55℃。干至含水量达13％以下，然后用砻谷机脱壳(保留黑色种子胚芽)，经精选除杂，采用真空定量包装即为成品。本产品可用于做饭、煲粥食用及作食品加工原料。

实施例2：一种营养平衡型种子“萌动”食品

1.原料：

黑稻谷、黑小麦、黑玉米、黑大豆、淮山、芡实、陈皮、薏米、茯苓

2.工艺流程

见附图1。

3.操作要点：

原料挑选：原料要求新鲜饱满，颗粒完整，不得有碎粒、霉变腐烂粒。

除杂：剔除原料中的破碎粒及瘪粒和泥土、石块等杂质。

清洗：用水清洗，同时进一步剔除瘪粒及空壳。清洗要快，尽量避免伤及种皮。

消毒：清洗结束后，沥干水分，用70％的乙醇对种子消毒，时间5～8分钟，然后用无菌水冲洗。

浸泡：用种子重量10～15倍的无菌水分别浸种，黑稻谷、黑大豆、黑玉米浸22～28小时，黑小麦浸种4～6小时。浸至种子充分吸收水分即可。

催芽：将消毒后的种子置于发芽床，堆积厚度8～10cm，上面覆盖保湿棉布，催芽温度25～30℃，期间每隔3小时喷酒1次0.1％的苯甲酸钠溶液，以防种子腐烂变质或杂菌的污染。当种子破胸芽长0.5～2mm时，即可停止催芽，黑稻谷、黑大豆催芽22～28小时，黑小麦、黑玉米催芽36～40小时。催芽结束后，清洗沥干水分。

干燥：干燥温度55～65℃，干燥期间注意通风排湿，及时翻动原料，保证干燥快速均匀进行。干燥至水分低于13％即可。干燥时间为15～18小时。

脱壳：稻谷萌芽体干燥后采用砻谷机脱去谷壳。

调配：根据4种种子的营养特点，结合人体对各种营养的需求，选配药食兼用中药材，将其合理搭配，其具体配方为：黑小麦8％，黑大豆18％，黑玉米10％，黑米56.5％，淮山3％，芡实2％，陈皮0.5％，薏米1.5％，茯苓0.5％。

粉碎：利用锤片式粉碎机将其粉碎至80～100目。

包装：利用阻气性，防潮性好并能避光的PET/铝箔/PE复合薄膜袋包装。重量454～500g/包。

微波灭菌：采用微波灭菌机对其进行微波灭菌。微波频率2450MHZ，功率5.4KW，处理时间20～30秒。

4.食用方法：

本产品可以用于煮制营养糊，亦可以做为面包、饼干、糕点等的辅助原料。

实施例3：一种黑色膨化食品

本发明根据黑米、黑玉米、黑小麦、黑大豆、黑芝麻等黑色粮油作物种子的营养特点，选用以上5种原料合理搭配，根据中医理论辅以薏米、淮山、芡实、陈皮等药食兼用材料，研制开发出一种黑色粮油种子膨化食品。

1.原料：

主料的搭配：选用黑米、黑大豆、黑玉米、黑小麦和黑芝麻按一定比例相互搭配。其搭配原则为：①谷物(黑米+黑玉米+黑小麦)与豆类(黑大豆)的比例按正常成年人每天的拟用量，保证营养的平衡与互补；②谷物与油料类(黑大豆+黑芝麻)的比例保证产品冲溶性理想，分散均匀，不结团。具体比例为：黑米55.5％，黑大豆18％，黑玉米10％，黑小麦7％，黑芝麻1％。

辅料的搭配：根据中医理论，选用健脾开胃的药食兼用中药材芡实、淮山、麦芽、陈皮等相互配伍后与主料配合。具体比例为：淮山3％，芡实2％，薏仁2％，陈皮0.75％，茯苓0.75％。

添加料的搭配：用葡萄糖作为助膨剂；用麦芽糊精作天然分散剂，解决产品的冲溶性问题；用蔗糖作甜味剂；用异维生素C钠作抗氧化剂；用蔗糖脂肪酸酯作乳化剂，解决产品的冲溶性；其具体配比见调配工艺。

2.工艺流程：

见附图2。

3.操作要点：

原料挑选：原料要求新鲜饱满，颗粒完整，不得有碎粒、霉变腐烂粒。

除杂：剔除原料中的破碎粒及瘪粒和泥土、石块等杂质。

清洗：用水清洗，同时进一步剔除瘪粒及空壳。清洗要快，尽量避免伤及种皮。

消毒：清洗结束后，沥干水分，用70％的乙醇对种子消毒，时间5～8分钟，然后用无菌水冲洗。

浸泡：用种子重量10～15倍的无菌水分别浸种，黑稻谷、黑大豆、黑玉米浸20～30小时，黑小麦浸种4～6小时。浸至种子充分吸收水分即可。

催芽：将消毒后的种子置于催芽床，堆积厚为8～10cm，上面覆盖保湿棉布，催芽温度25～30℃，期间每隔3小时喷酒1次0.1％的苯甲酸钠溶液，以防种子腐烂变质或杂菌的污染。当种子破胸芽长0.5～2mm时，即可停止催芽，黑稻谷、黑大豆催芽22～28小时，黑小麦、黑玉米催芽36～40小时。催芽结束后，清洗沥干水分。

干燥：干燥温度55～65℃，干燥期间注意通风排湿，及时翻动原料，保证干燥快速均匀进行。干燥至水分低于13％即可。干燥时间为15～18小时。

脱壳：稻谷萌芽体干燥后采用砻谷机脱去谷壳。

破碎：用粉碎机将其破碎至15～20目。

水分调整：根据破碎后的混合料的含水量确定加水量，将水分含量调整在11.5～12.5％之间，加水后将料搅匀，放置2～3小时进行均湿，使其颗粒内外水分均匀一致。

挤压膨化：利用PJ-60单螺杆膨化机进行膨化，膨化温度150℃，螺杆转速300～400r/min，挤压压力0.8～1.1MPa。

切条：调整膨化机上切刀的转速，将膨化后的物料切成0.5～1cm的长条。

粉碎：将膨化后的条状物料用粉碎机粉碎至35～40目即可。

调配：取上述膨化粉57.4％，加入白砂糖15％，葡萄糖5％，麦芽糊精10％，熟化黑芝麻12％，蔗糖脂肪酸酯0.4％，异维生素C钠0.1％，食盐0.1％，调配混合均匀。

粉碎：用粉碎机粉碎至60～80目。

包装：用PE薄膜做内包装小袋，每袋装30～40g，每6～8小袋装一外包装袋，外包装采用PET/铝箔/PE复合薄膜袋。

微波灭菌：采用微波灭菌机对其进行微波灭菌。微波频率2450MHZ，功率5.4KW，处理时间20～30秒。

4.实施效果

4.1黑色粮油作物种子原料的主要营养成分

经分析黑米、黑大豆、黑玉米、黑小麦、黑芝麻的蛋白质、氨基酸、脂肪、纤维素、矿物质和维生素等营养成分，结果表明(表1、表2)，这些种子的蛋白质和脂肪含量较高，分别较浅色同类高出10-60％；氨基酸种类齐全，配比合理，8种必需氨基酸占氨基酸总量的36.94％-45.38％，其中，含硫氨基酸、含苯环氨基酸及精氨酸、赖氨酸等与生命活动密切相关的氨基酸含量较高；维生素和矿物质丰富，其中Fe含量十分突出，较对照分别高出2-3倍，水溶性维生素B₁、B₂和脂溶性维生素E分别较对照高出10-30％以上。相比而言，黑大豆的氨基酸较黑米、黑玉米、黑小麦等禾谷类的明显提高，因此将禾谷类与豆类原料结合，可以弥补其氨基酸的不足，保证营养的平衡与互补。

4.2挤压膨化条件

原料水分：附图3表明，当原料的含水量小于11.5％时，随着含水量的增加，其膨化率逐步提高，当含水量达到11.5-12.5％时，膨化效果最理想，当含水量大于12.5％时，膨化率逐步下降。即原料的最佳水分为11.5-12.5％。

原料粒度：附图3还表明，当原料粒度小于15目时，随着原料粒度的变小，其膨化率逐步提高；当粒度达15-20目时，膨化效果最理想；当粒度大于20目时，膨化率反而下降，即原料的最佳粒度为15-20目。

原料配比：附图4表明，膨化效果与原料中谷物与豆类的比例呈显著正相关，谷物/豆类比例越高，膨化效果越理想，其中以谷物/豆类＝80-90/20-10效果最理想。

天然助膨剂：选用葡萄糖(A)、甘露醇(B)、(C)糖(D)，采用四因素三水平的正交设计筛选四种天然助膨剂的最佳浓度及配比试验结果(表3)表明，助膨剂A的极差最大，B的极差其次，C的极差最小，证明助膨剂A对膨化效果的影响最大，助膨剂C对膨化影响最小。经方差分析，F值达极显著水平。因此，如选用单一助膨剂，则选用0.5％～0.8％的葡萄糖；如选用复合助膨剂，则以A₃B₂C₂D₃为最佳。

                  表1黑色粮油作物种子的主要营养成分

成分                  黑米    黑大豆    黑玉米    黑小麦    黑芝麻

蛋白质(g/100g)        13.11   43.50     13.8      16.10     6.79

脂肪(g/100g)          3.06    15.67     4.11      1.70      51.18

纤维素(g/100g)        6.36    12.26     8.84      4.60      4.26

P(g/kg)               4.18    4.92      4.90      3.30      5.16

Ca(g/kg)              1.89    2.21      1.10      0.45      0.78

Fe(g/kg)              52.2    89.3      61.7      79.2      72.7

Zn(mg/kg)             83.0    41.8      42.4      42.8      61.0

Mn(mg/kg)             141.0   28.3      14.8      28.2      17.9

Cu(mg/kg)             6.40    15.6      2.42      3.42      1.77

Se(mg/kg)             0.031   0.068     0.035     0.200     0.047

I(mg/kg)              4.18    14.9      1.82      2.38      1.12

维生素B₁(mg/kg)      6.89    19.1      12.10     14.80     5.27

维生素B₂(mg/kg)      2.82    14.5      11.30     11.40     3.26

维生素A(mg/kg)        19.33   48.0      1.88      3.26      11.36

维生素C(mg/kg)        29.93   119.3     11.36     8.33      0.18

维生素E(mg/kg)        2.60    17.36     3.89      1.91      54.18

                  表2黑色粮油作物种子氨基酸含量(g/100g )

氨基酸Aa              黑米    黑大豆    黑玉米    黑小麦

天冬氨酸Asp           0.79    3.72      0.64      1.00

谷氨酸Glu             1.46    5.02      1.56      6.31

丝氨酸Ser             0.46    1.90      0.67      0.70

甘氨酸Gly             0.42    1.79      0.56      0.60

组氨酸His^*           0.29    1.46      0.48      0.40

精氨酸Arg             0.80    3.05      0.40      0.80

苏氨酸Thr^*           0.32    147       1.16      0.50

丙氨酸Ala             0.51    149       0.52      0.60

脯氨酸Pro             0.31    1.35      1.74      1.40

酪氨酸Tyt             0.27    1.38      0.33      0.20

缬氨酸Val^*           0.40    1.48      0.32      0.70

蛋氨酸Met^*           0.24    0.64      0.18      0.30

半胱氨酸Cys^*         0.52    0.90      0.48      0.20

异亮氨酸Ile^*         0.37    1.95      0.52      0.60

亮氨酸Leu^*           0.71    2.845     0.84      1.10

色氨酸Trp^*           0.31    0.57      0.38      0.31

苯丙氨酸Phe^*         0.44    1.49      0.15      1.0

赖氨酸Iys^*           0.46    2.09      0.47      0.50

总量                  9.26    34.60     11.16     15.50

必需氨基酸占氨

                      43.84   41.26     39.64     43.81

基酸总量百分比

^*代表必需氨基酸

            表3助膨剂的配方及浓度正交试验结果

       葡萄糖A  甘露醇B  果糖C     蔗糖D

编号

                                           膨化率(V/V₀)

      (g/kg)    (g/kg)   (g/kg)   (g/kg)

1        0        0        0        0        6.75

2        0        4        2        2        8.22

3        0        8        4        4        8.10

4        4        0        4        4        8.10

5        4        4        0        2        9.38

6        4        8        2        0        8.50

7        8        0        2        4        8.74

8        8        4        4        0        8.84

9        8        8        0        2        9.02

K₁     23.07     23.59    25.15    24.90

K₂     25.98     26.44    25.46    25.34

K₃     26.60     25.62    25.04    26.22

极差(R) 3.53      2.85     0.42     2.13

4.3种子发芽前后营养成分的变化

黑色粮油作物种子原料发芽前后维生素含量见表4。

表4黑色粮油作物种子原料发芽前后维生素含量变化(mg/100g)

          维生素B₁       维生素B₂       维生素C         维生素E

        发芽前  发芽后  发芽前  发芽后  发芽前  发芽后  发芽前  发芽后

黑米    0.30    0.84    0.12    0.23    未检出  10.0    0.75    1.40

黑玉米  0.28    0.82    0.36    0.70    未检出  2.0     5.50    2.30

黑小麦  0.17    0.45    0.13    0.25    未检出  7.0     2.50    3.50

黑大豆  0.34    0.80    0.30    0.53    未检出  3.0     9.50    14.00

分析结果(表4)表明，黑米、黑玉米、黑小麦和黑大豆等黑色粮油作物种子原料发芽后，其维生素B₁、B₂、维生素C和维生素E的含量明显提高。其中，黑米、黑玉米、黑小麦和黑大豆的维生素B₁含量发芽后分别为发芽前的2.8倍、2.9倍、2.6倍和2.4倍。维生素B₂含量4种原料发芽后较发芽前的增幅为76.67％-94.44％。4种原料的维生素C在发芽前均未检测到，发芽后黑米为10.0mg/100g、黑玉米为2.0mg/100g、黑小麦为7.0mg/100g、黑大豆为3.0mg/100g。维生素E的含量4种原料的增幅为47.4％-86.7％。

4.4挤压膨化工艺对黑色粮油作物种子营养成分的影响

①可溶性糖含量变化

表5表明，4种黑色粮油作物种子原料及其混合料经挤压膨化后，可溶性糖含量明显增加，增幅为49.03-254.79％，说明经过膨化工艺，原料中的淀粉和纤维素已明显降解，更容易被人体消化吸收。

            表5黑色粮油作物种子原料膨化前后可溶性糖含量变化(mg/kg)

原料            膨化前        膨化后     膨化后较膨化前±％

黑米            12.83         45.52         254.79

黑玉米          25.72         37.73         46.69

黑小米          21.63         63.97         195.74

黑小麦          35.91         71.52         49.79

黑色粮油作物种子

                25.16         37.04         49.03

(黑米+黑玉米+黑大豆+黑小麦)

②游离氨基酸含量变化

表6表明，黑色粮油作物种子混合料经膨化加工后，游离氨基酸含量显著增加，18种游离氨基酸含量增加变幅为10.71％-260.34％，总量增加44.93％，表明膨化工艺可以把原料中包埋在淀粉、纤维素等大分子中的游离氨基酸释放出来，更易被人体吸收。

表6黑色粮油作物种子原料膨化前后游离氨基酸含量变化(mg/100g)

氨基酸       膨化前      膨化后        膨化后较膨化前±％

天氨酸Asp    27.26       30.18         10.71

谷氨酸Glu    11.42       19.55         71.19

丝氨酸Ser    6.91        8.32          20.41

甘氨酸Gly    6.01        10.16         69.05

组氨酸His    10.63       16.66         56.73

精氨酸Arg    28.74       34.18         18.93

苏氨酸Thr    1.16        4.18          260.34

丙氨酸Ala    1.62        5.82          259.26

脯氨酸Pro    7.91        11.31         42.98

酪氨酸Tyr    16.54       20.60         25.23

缬氨酸Val    1.69        4.28          153.25

蛋氨酸Met    16.74       24.22         47.05

半胱氨酸Cys  3.68        6.52          77.17

异亮氨酸Ile  1.46        3.96          171.23

亮氨酸Leu    2.87        5.14          79.09

苯丙氨酸Phe  2.86        4.89          70.98

色氨酸Trp    1.92        4.15          116.15

赖氨酸Lys    5.22        9.48          81.61

总量Total    154.28      223.60        44.93

③总氨基酸含量变化

表7表明，黑色粮油作物种子混合料经膨化处理，氨基酸含量的损失率仅在4.09％-27.83％，即氨基酸含量的保留率在72.17％-95.91％之间，平均为80.56％，比一般的食品加工工艺提高近1倍多。

            表7黑色粮油作物种子原料膨化前后水解氨基酸含量变化(mg/100g)

氨基酸       膨化前        膨化后        膨化后较膨化前±％

天氨酸Asp    1025.33       930.26        -9.31

谷氨酸Glu    2443.36       2034.36       -16.74

丝氨酸Ser    879.80        744.75        -15.35

甘氨酸Gly    650.71        497.10        -23.61

组氨酸His    464.31        341.55        -26.44

精氨酸Arg    928.37        862.54        -17.69

苏氨酸Thr    656.23        549.43        -16.26

丙氨酸Ala    668.16        509.20        -23.79

脯氨酸Pro    894.25        766.44        -14.29

酪氨酸Tyr    438.12        329.39        -24.82

缬氨酸Val    627.07        570.63        -9.00

蛋氨酸Met    261.94        204.35        -21.99

半胱氨酸Cys  76.55         55.24         -27.83

异亮氨酸Ile  469.43        360.99        -23.10

亮氨酸Leu    908.39        871.27        -4.09

苯丙氨酸Phe  745.11        656.86        -11.84

色氨酸Trp    138.07        126.38        -8.47

赖氨酸Lys    420.92        318.98        -24.22

总量Total    12696.52      10629.82      -19.44

④维生素含量的变化

表8表明，挤压膨化后，黑色粮油作物种子混合料中维生素B₁和维生素C的含量分别仅损失26.3％和29.1％，比一般的蒸煮和焙烤工艺对维生素的破坏率大大减少，此外，维生素B₂膨化后还提高了54.5％。

            表8黑色粮油作物种子混合料膨化前后维生素含量的变化

维生素               膨化前        膨化后        膨化后较膨化前±％

维生素B₁(mg/100g)   0.19          0.14          -26.3

维生素B₂(mg/100g)   0.11          0.17           54.5

维生素C  (mg/100g)     4.40          3.12          -29.1

4.5黑色膨化食品产品的营养成分

本发明产品的主要营养成分见表9、表10和表11。

            表9产品的主要营养成分

成分                   含量

蛋白质(g/100g)         18.04

脂肪(g/100g)           12.93

粗纤维(g/100g)         10.8

维生素B₁(mg/kg)       3.0

维生素B₂(mg/kg)       2.3

维生素E(mg/kg)         46

尼克酸(mg/kg)          32

磷(mg/kg)              4600.0

钙(mg/kg)              1780.0

铁(mg/kg)              127.80

锌(mg/kg)              35.60

锰(mg/kg)              24.85

铜(mg/kg)              8.40

硒(mg/kg)              0.131

碘(mg/kg)              6.85

     表10产品的氨基酸含量(mg/100g)

氨基酸Aa               含量

天冬氨酸Asp            1427.75

谷氨酸Glu              1968.01

丝氨酸Ser              864.47

甘氨酸Gly              576.96

组氨酸His              1107.12

精氨酸Arg              1225.85

苏氨酸Thr              748.65

丙氨酸Ala              757.70

脯氨酸Pro              801.89

酪氨酸Tyr              486.52

缬氨酸Val              736.18

蛋氨酸Met              350.23

半胱氨酸Cys            188.23

异亮氨酸Ile            768.34

亮氨酸Leu              1194.13

色氨酸Trp              148.93

苯丙氨酸Phe            420.40

赖氨酸Lys              886.99

总量                   14658.44

            表11产品中必需氨基酸的组成

氨基酸Aa                  黑色膨化食品(mg/g.N)     FAO/WHO模式(mg/g.N)

异亮氨酸Ile               327.6                    250

亮氨酸Leu                 509.1                    440

赖氨酸Lys                 378.2                    340

蛋氨酸+半胱氨酸Met+Cys    229.6                    220

苯丙氨酸+酪氨酸Tyr+Phe    386.7                    380

苏氨酸Thr                 319.2                    250

色氨酸Trp                 63.5                     60

缬氨酸Val                 502.2                    310

表9-11结果表明，产品的主要营养成分蛋白质、脂肪、粗纤维、矿物质及维生素和氨基酸等的含量均较高，营养十分全面，尤其是蛋白质和微量元素Fe、I等含量十分突出；8种必需氨基酸均高出WHO/FAO模式标准。根据其营养特点，既可以作为大众方便食品，也可以作为妇女、儿童和老年人的保健食品。

Claims (7)

1.一种农作物种子加工的食品，其特征在于：将黑稻米、黑玉米、黑小麦、黑大豆和黑芝麻用无菌水浸泡催芽，芽长至0.5～2mm时将萌芽种子干燥制成膨化食品。

2.根据权利要求1所述的食品，其组成特征在于：黑玉米8％～10％，黑稻米60.1％～70.9％，黑大豆11％～13％，黑小麦4％～6％，黑芝麻1％～2％，淮山2％～3％，芡实1％～2％，陈皮0.5％～1％，薏仁1％～2％和茯苓0.5％～1％。

3.一种权利要求1或2所述的食品的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)采用所述黑稻米、黑玉米、黑小麦、黑大豆和黑芝麻重量10～15倍的无菌水进行浸种；

(2)消毒分两段进行，所述黑稻米、黑玉米、黑小麦、黑大豆和黑芝麻在浸种前阶段选用70％的乙醇浸泡5～8分钟进行消毒，在催芽阶段采用浓度为0.1％的苯甲酸钠溶液对种子进行喷洒，一天3次以上；

(3)所述黑稻米、黑玉米、黑小麦、黑大豆和黑芝麻“萌动”后芽长达到0.5～2mm时立即进行干燥，干燥温度55～65℃，干燥至种子含水量低于13％；

(4)干燥后的所述黑稻米、黑玉米、黑小麦、黑大豆和黑芝麻选用挤压膨化机进行加工，膨化时原料总体含水量在11.5％～12.5％，原料粒度15～20目，膨化机螺杆转速300～400r/min，膨化温度140～160℃，喷头压力0.8～1.1MPa。

4.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：黑稻米、黑大豆、黑玉米浸种时间为20～30小时，黑小麦、黑芝麻的浸种时间为4～6小时；黑大豆、黑芝麻、黑稻米的发芽时间为22～28小时；黑小麦、黑玉米的发芽时间为36～40小时。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：膨化前在原料中加入0.5％～0.8％的葡萄糖作为助膨剂以提高原料膨化率，膨化后经粉碎达80目成为膨化粉。

6.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：在膨化粉44.30％～61.50％的基础上添加白糖15％～20％，葡萄糖5％～8％，麦芽糊精10％～15％，蔗糖脂肪酸酯0.3％～0.5％，熟化黑芝麻8％～12％，异维生素C钠0.05％～0.1％，食盐0.1％～0.15％。

7.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：混合均匀后的食品采取微波灭菌机对产品进行杀菌。

Images