CN1608495A - 一种营养保健黑米素的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种营养保健黑米素的制备方法，从黑米中碾取黑米皮，对黑米皮进行挤压膨化处理；再对膨化黑米皮进行超微粉碎、真空包装。具体步骤和条件为：1.用精米机碾取占黑米重8％～12％的黑米皮为材料；2.用单螺杆挤压膨化机对黑米皮作挤压膨化处理，条件为螺杆转速700－800r/min，膨化温度120～140℃，进料速率40～60kg/h；3.将膨化后的黑米皮用超微粉碎机粉碎成300～400目的微细粉；4.将微细粉用真空包装机抽真空包装，真空度达到0.07～0.09MPa。本发明能提高其保藏性能，防止变质最大限度减少其营养和活性成分的损失。

Description

一种营养保健黑米素的制备方法
技术领域
本发明涉及一种营养保健黑米素的制备方法。
背景技术
黑米是重要的特种稻米，因花色苷在果皮和种皮内沉积而成。黑稻谷经砻谷脱去颖壳后即为黑糙米(黑米)，黑米再经碾磨所的的果皮、种皮、糊粉层和胚统称为黑米皮，从黑米中碾出的精白米与普通精米没有区别。由于黑米皮含有丰富的营养成分和活性物质，有较高的营养保健价值，将其熟化后，粉碎成微粉，又称“黑米素”。
黑米皮一旦从整粒黑米上碾下后，其脂肪酶也被释放出来，进而将脂肪降解为游离的脂肪酸导致酸败。因此，筛选新加工工艺提高其保藏性能，防止变质是其合理利用的前提条件。
目前防止普通大米糠变质的加工保藏方法主要采用热处理法，其目的是钝化米糠中的酶类，同时将其中的微生物和虫卵杀死，以有效抑制酶的作用和控制外界污染。一般的热风烘烤加热法，加热速度慢，时间长，能源消耗大，对抗氧化活性物质损失严重，导致抗氧化物质的提取率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能提高其保藏性能，防止变质最大限度减少其营养和活性成分损失的营养保健黑米素的制备方法。
为实现上述目的，本发明可通过以下的技术措施来实现：
从黑米中碾取黑米皮，对黑米皮进行挤压膨化处理；再对膨化黑米皮进行超微粉碎、真空包装。具体步骤和条件为：
1、用精米机碾取占黑米重8％～12％的黑米皮为原料；
2、用单螺杆挤压膨化机对黑米皮作挤压膨化处理，条件为螺杆转速700-800r/min，膨化温度120～140℃，进料速率40～60kg/h；
3、将膨化后的黑米皮用超微粉碎机粉碎成300～400目的微细粉；
4、将微细粉用真空包装机抽真空包装，真空度达到0.07～0.09MPa。
本发明与现有技术相比，具有以下的优点：
1、用精米机碾取占黑米重8％～12％的黑米皮，其总抗氧化能力及花色苷和黄酮类化合物含量占整粒黑米的98％以上。黑米皮代表了黑米的精华部分，是开发功能食品和药品的理想原料。在加工实践中，可以选择黑米皮和黑精米分别加工利用的途径，黑精米可以沿用普通精米的方法食用或加工转化，黑米皮可以通过精深加工工艺，制作高附加值的黑色功能食品新产品。该技术路线为黑米的深加工提供了一条新途径，保证了黑米的综合利用，提高了效率。
比较四个黑米品种的黑米皮与精米的总抗氧化能力及总黄酮和花色苷含量结果(表1)表明，黑米皮的总抗氧化能力及总黄酮和花色苷含量明显高于其精米的，占黑米重12％的黑米皮的总抗氧化能力及总黄酮和花色苷含量占到整粒黑米的98％以上，而占黑米重88％左右的精米的总抗氧化能力、总黄酮和花色苷含量只占到全黑米的2％以下。黑米的总抗氧化能力及其总黄酮和花色苷含量分布从米粒表面至内部急剧递减，其抗氧化作用的有效部位及黄酮和花色苷的富集主要位于占黑米重12％的米皮中。
表1黑米皮和精米的总抗氧化能力及总黄酮和花色苷含量
    黑米品种     黑粘110     黑丰糯   龙锦1号   秦稻2号
米皮
得率/％     11.97     12.24     11.74     11.86
总抗氧化能力(A1)/u·g-1     4340.22     6176.96     6701.80     4648.40
总黄酮(B1)/g·100g-1     8.00     10.97     13.34     8.93
花色苷(C1)/u·g-1     246.92     357.27     375.81     261.70
精米
得率/％     88.03     88.66     88.26     88.14
总抗氧化能力(A2)/u·g-1 3     61.04     67.08     77.24     63.42
总黄酮(B2)/g·100g-1     0.16     0.21     0.26     0.17
花色苷(C2)/u·g-1     4.89     5.07     5.14     4.92
A1/(A1+A2)/％     98.61     98.92     98.86     98.65
B1/(B1+B2)/％     98.04     98.12     98.09     98.13
C1/(C1+C2)/％     98.06     98.60     98.65     98.16
2、由于黑米皮中含有丰富的不饱和脂肪酸，受其中脂肪氧化酶的影响，很容易氧化酸败。选择挤压膨化处理工艺对黑米皮进行灭酶处理，可有效钝化黑米皮中的脂肪氧化酶活性，与不处理和热烘烤处理工艺相比，经挤压膨化处理后黑米皮的过氧化值和酸价随着时间的变化较平缓，保质效果稳定，可有效提高贮藏期，同时还可以减少对其中抗氧化活性物质的破坏。
经对比实验发现，热烘烤、挤压膨化两种方法对黑米皮均有一定的保质效果。经热烘烤处理后，前7d的过氧化值较不处理对照增加，但7d之后，其过氧化值明显比不处理的低。经挤压膨化处理之后，前2d的过过氧化值较不处理高，2d时与不处理对照无明显差异，2d后过氧化值明显低于不处理对照，随着保存时间延长，经挤压膨化处理之后黑米的过氧化值变化平缓，几乎接近一条直线，表明其对黑米皮的保藏有较稳定的效果。综合比较两种加工保藏方法，挤压膨化工艺优于热烘烤处理(图1)。
热烘烤和挤压膨化两种加工保藏方法处理后的黑米皮酸价结果(图2)与过氧化值结果基本一致。未经处理的黑米皮随着贮藏时间的延长，其酸价直线上升，表明不经处理，黑米皮极易酸败变质。在两种加工保藏方法中，经挤压膨化处理后的黑米皮酸价变化较平缓，随着时间的延长，酸价虽有上升的趋势，但幅度不大，说明其加工保藏效果是稳定的。随着时间的延长，热烘烤处理酸价呈现较明显的上升趋势，说明热烘烤处理明显逊色于挤压膨化处理。
另外从表2可见，经热烘烤处理后，黑米皮的总抗氧化能力的保留率在62～64％之间，总黄酮含量在78.5～79.5％之间，花色苷含量在62～66％之间；而经挤压膨化处理后，黑米皮的总抗氧化能力、总黄酮和花色苷含量损失较少，即其保留率较高，分别在81.5～83.5％、79.0～85.0％和80.5～85.0％之间。究其原因，由于挤压膨化是瞬间的高温过程、时间短，故其对黑米皮总抗氧化能力及其总黄酮和花色苷含量影响相对较少。
黑米皮经加工处理存放10d后，包括不处理对照在内各处理黑米皮的总抗氧化能力下降5～8％、总黄酮含量下降2～4％、花色苷含量下降3～8％。两种加工处理与不处理对照相比，总抗氧化能力、总黄酮和花色苷含量与0d时结果一致，亦是挤压膨化处理对黑米皮总抗氧化能力、总黄酮和花色苷的含量的影响较小，而热烘烤处理的影响较大。
                             表2加工工艺对黑米皮总抗氧化能力及总黄酮和花色苷含量的影响
                     黑粘110                       龙锦1号
      处理            0d            10d            0d            10d
  均值   保留率/％   均值   保留率/％   均值   保留率/％   均值  保留率/％
热烘烤
总抗氧化能力/u·g-1 2239.66 63.9 2127.89 65.8 3404.28 62.6 3165.98 60.9
总黄酮/g·100g-1   5.09     79.2   4.89     77.4   8.52     78.6   8.20     75.6
花色苷/u·g-1   122.28     61.6   116.16     60.7   198.56     65.7   191.44     63.7
挤压膨化
总抗氧化能力/u·g-1 2928.73 83.5 2694.67 83.3 4451.74 81.9 4095.6 78.8
总黄酮/g·100g-1   5.44     84.6   5.01     79.3   8.59     79.2   8.37     77.5
花色苷/u·g-1   159.91     80.5   147.12     76.9   256.87     85.0   236.45     78.7
未处理(对照)
总抗氧化能力/u·g-1 3505.56 100 3236.33 100 5437.35 100 5194.57 100
总黄酮/g·100g-1   6.43     100   6.32     100   10.84     100   10.56     100
花色苷/u·g-1   198.63     100   191.33     100   302.12     100   300.48     100
*保留率(％)＝(处理—对照)/对照×100％
3、采用超微粉碎工艺，将黑米皮微化处理，可以提高其用途，扩大应用面，直接作为营养强化剂和食品添加剂；也可作为提取抗氧化活性物质的原料。黑米皮经微化处理后，充分破碎了细胞，有利于活性物质的提取溶出，而且增加原料的比表面积，增大与溶剂接触面积，缩短溶剂渗透时间，提高提取效率。经对比实验，黑米皮采用超微粉碎法微化处理后(粒度350～400目)的总抗氧化能力(3678u/g黑米皮干样)较普通粉碎法(20～40目)的(733u/g黑米皮干样)提高5倍；抗氧化活性物质粗品的得率分别为41％和15％，前者较后者提高173％。
4、采用本发明制备的黑米素具有较高的营养保健价值。
检测黑米素的主要营养成分、氨基酸和脂肪酸构成结果分别见表3、表4和表5。
由表3可知，黑米素含有丰富的蛋白质、粗纤维、矿质元素和维生素等主要营养成分。其中，蛋白质、铁、硒、维生素B1、B2、E和总黄酮含量十分突出。
从氨基酸含量(表4)看，黑米素的氨基酸总量高，必需氨基酸比例较大，表明其氨基酸的组成结构更为合理，对人体健康更为有利。
从脂肪酸组成(表5)看，黑米素由14种脂肪酸组成，其中，不饱和脂肪酸有6种，占总量的87.66％，比例最大的脂肪酸为油酸和亚油酸分别占43.74％和41.98％。
由此可见，本发明制备的黑米素含有丰富的蛋白质、脂肪、粗纤维、维生素和矿物质等营养成分，氨基酸种类齐全，结构合理，必需氨基酸和不饱和脂肪酸比例均较高，是黑米营养成分和活性物质的主要载体。黑米素的这种高蛋白、高铁、硒、高黄酮和高不饱和脂肪酸组成，是其保健作用的重要物质基础。
                          表3黑米素的主要营养成分
    成分     黑米素     成分     黑米素
蛋白质/g·100g-1     15.62 锌/mg·100g-1     8.96
脂肪/g·100g-1     13.51 锰/mg·100g-1     11.67
碳水化合物/g·100g-1     55.45 钼/mg·100g-1     0.33
水分/g·100g-1     9.8 铜/mg·100g-1     1.49
粗纤维/g·100g-1     8.32 硒/mg·100g-1     0.15
磷/mg·100g-1     1694.10 维生素B1/mg·100g-1     2.30
钙/mg·100g-1     60.20 维生素B2/mg·100g-1     0.40
钾/mg·100g-1     673.70 维生素E/mg·100g-1     0.60
镁/mg·100g-1     79.40 烟酸/mg·100g-1     21.00
钠/mg·100g-1     2.11 总黄酮/g·100g-1     6.84
铁/mg·100g-1     16.46
          表4黑米素的氨基酸组成/mg·100g-1
    氨基酸     黑米素     氨基酸     黑米素
    天门冬氨酸     1287.07     脯氨酸     799.11
    谷氨酸     1936.93     酪氨酸     537.55
    丝氨酸     763.98     缬氨酸*     638.35
    甘氨酸     733.17     蛋氨酸*     159.50
    组氨酸*     799.37     半胱氨酸*     68.43
    精氨酸     1194.29     异亮氨酸*     430.62
    苏氨酸*     695.97     亮氨酸*     784.36
    丙氨酸     748.70     苯丙氨酸*     612.62
    赖氨酸*     487.18     总量     12677.19
               表5黑米素的脂肪酸组成
    脂肪酸   含量/g·100g-1     比例/％
    月桂酸C12:0     0.055     0.42
    肉豆蔻酸C14:0     0.042     0.32
    棕榈酸C16:0     0.88     6.73
    棕榈油酸C16:1     0.046     0.35
    十六碳二烯酸C16:2     0.048     0.36
    硬脂酸C18:0     0.23     1.76
    油酸C18:1     5.77     43.74
    亚油酸C18:2     5.54     41.98
    花生酸C20:0     0.11     0.87
    二十碳烯酸C20:1     0.09     0.70
    二十碳五烯酸C20:5     0.069     0.53
    二十二碳酸C22:0     0.11     0.82
    二十四碳酸C24:0     0.13     0.99
    三十碳酸C30:0     0.069     0.53
    合计     13.10     100
附图说明
图1为热烘烤和挤压膨化不同加工工艺对黑米皮过氧化值的影响；
图2为热烘烤和挤压膨化不同加工工艺对黑米皮酸价的影响。
具体实施方式
1、选取新鲜的黑稻谷“龙锦1号”品种100kg，用砻谷机砻谷得83kg黑米。
2、用精米机精碾黑米，得7～10kg重黑米皮。
3、用单螺杆挤压膨化机对黑米皮作挤压膨化处理，条件为螺杆转速750r/min，膨化温度130℃，进料速率55kg/h，得到膨化黑米皮。
4、将膨化后的黑米皮用超微粉碎机粉碎成300～400目的微细粉。
5、将微细粉用真空包装机抽真空包装，真空度0.07～0.09MPa，包装规格为1kg/包。

Claims (5)

1、一种营养保健黑米素的制备方法，其特征在于：从黑米中碾取黑米皮，对黑米皮进行挤压膨化处理；再对膨化黑米皮进行超微粉碎、真空包装。
2、根据权利要求1所述的营养保健黑米素的制备方法，其特征在于：用精米机碾取占黑米重8％～12％的黑米皮为原料。
3、根据权利要求1所述的营养保健黑米素的制备方法，其特征在于：用单螺杆挤压膨化机对黑米皮作挤压膨化处理的条件为螺杆转速700～800r/min，膨化温度120～140℃，进料速率40～60kg/h。
4、根据权利要求1所述的营养保健黑米素的制备方法，其特征在于：将膨化后的黑米皮用超微粉碎机粉碎成300～400目的微细粉。
5、根据权利要求1所述的营养保健黑米素的制备方法，其特征在于：将微细粉用真空包装机抽真空包装，真空度0.07～0.09MPa。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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