利用臭氧和微波真空技術(shù)提高發(fā)芽米質(zhì)量和效率的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于稻米深加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種利用臭氧殺菌和微波真空干燥技術(shù)提高發(fā)芽米質(zhì)量和效率的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的特征在于，以糙米或留胚米為原料，經(jīng)過清洗消毒、浸泡、發(fā)芽培養(yǎng)、終止發(fā)芽后、再經(jīng)微波真空干燥、封裝等過程得到高精度的發(fā)芽米。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明利用了營養(yǎng)液浸泡、水霧發(fā)芽、臭氧殺菌、微波真空干燥等技術(shù)，所制得的發(fā)芽米發(fā)芽率高，營養(yǎng)價值高，產(chǎn)品質(zhì)量好。
【專利說明】利用臭氧和微波真空技術(shù)提高發(fā)芽米質(zhì)量和效率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于稻米深加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種利用臭氧殺菌和微波真空干燥技術(shù)提高發(fā)芽米質(zhì)量和效率的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是世界上最大的稻谷生產(chǎn)國和消費國，稻谷是我國第一大糧食種類。稻谷的碾米加工是先礱谷得到由糠層、胚、胚乳組成的糙米，再碾去糠層和胚，制成精白米。糊粉層和胚芽中含有膳食纖維、蛋白質(zhì)、維生素和無機鹽等大量的營養(yǎng)保健成分，在精制過程中，這些營養(yǎng)成分易損失。糙米雖然含有豐富的礦物質(zhì)、維生素等營養(yǎng)成分，但其吸水性和膨脹性較差，直接食用時口感粗糙。另外，糙米中含有較多的植酸，植酸易結(jié)合鉀、鐵、鎂等許多人體不可缺少的礦物質(zhì)，影響人體對礦物質(zhì)的吸收，還會影響淀粉酶、蛋白酶的活性，降低人體對大米營養(yǎng)成分的消化吸收率。
[0003]發(fā)芽米是將糙米或留胚米經(jīng)發(fā)芽至一定芽長所得到的米制品。發(fā)芽米的實質(zhì)是米中所含的大量酶被激活和釋放，并從結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)的酶解過程。米發(fā)芽后營養(yǎng)更為豐富，特別是能富集大量的Y-氨基丁酸。Y-氨基丁酸是哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，具有增強腦細胞代謝，降血壓，活化腎功能，改善肝功能，防止肥胖，促進乙醇代謝等生理功能。米發(fā)芽后，植酸酶釋放出來，可有效降低了米中抗營養(yǎng)因子植酸的作用，富集生理活性物質(zhì)，提高米的營養(yǎng)價值。另外，發(fā)芽米在保留了大量的膳食纖維、礦物質(zhì)和維生素的同時，也產(chǎn)生了豐富的抗脂質(zhì)氧化的物質(zhì)，如阿魏酸、谷維素、三烯生育酚等。同時，發(fā)芽后的米糠層纖維被軟化，部分蛋白質(zhì)分解為氨基酸，淀粉轉(zhuǎn)化為糖類，從而使米的蒸煮性、口感和消化性得到改善。因此，發(fā)芽米及其制品是一種食用性接近精白米、營養(yǎng)價值得到改善和提高的新一代主食產(chǎn)品。
[0004]臭氧又名三分子氧，是由3個氧原子組成的氧的同位體，由于其第三個氧原子的結(jié)合較弱而非常不穩(wěn)定，常溫下容易分解產(chǎn)生具有強氧化能力的原子氧，因此具有很強的消毒殺菌功能，對細菌、霉菌、病毒具有強烈的殺滅性。在殺菌過程中臭氧能改變細胞的通透性，導(dǎo)致細胞溶解、死亡；同時，臭氧還能使細胞活動所必要的酶失去活性，影響其正常的生理功能。臭氧消毒滅菌方法與常規(guī)方法相比具有高效性、高潔性、方便性、經(jīng)濟性等多重優(yōu)點，從而具有廣闊的應(yīng)用價值。
[0005]微波真空干燥是一種新型的干燥方式，通過在真空條件下對物料進行微波加熱而達到水分蒸發(fā)的目的。真空不僅能使產(chǎn)品保持低溫，還能產(chǎn)生壓力梯度而提高干燥速率，真空干燥后的產(chǎn)品具有復(fù)水性高、色澤和口感好等特點。因此將微波干燥與真空干燥相結(jié)合不僅可以避免常壓微波干燥溫度過高對食品產(chǎn)生的不利影響，而且可以進一步縮短干燥時間，提聞廣品質(zhì)量。
[0006]目前國內(nèi)外已對發(fā)芽米的制備工藝做了大量的研究。申請?zhí)枮镃N201110283715.9的文獻公布了一種發(fā)芽糙米的制作工藝，具體包括濕法清理、浸泡、催芽、微波干燥等，但浸泡過程中直接用水浸泡，發(fā)芽率比較低，營養(yǎng)物質(zhì)含量少。[0007]申請?zhí)枮镃N200610031459.3文獻公布了一種發(fā)芽糙米的加工方法，具體步驟為先將糙米在10-20°C的冷水中浸泡8-12h，再轉(zhuǎn)入溫度為20-30°C的溫水中浸泡5_8h，然后將糙米放入發(fā)芽桶內(nèi)，在溫度為20-30°C的環(huán)境中封閉5-10h，使其發(fā)芽，當芽長為0.1-0.5mm時，送入溫度為100_150°C的蒸汽中殺菌5_10min，再送入溫度為40_50°C的室內(nèi)干燥3-4h，使其含水率為10-16%，最后將干燥的發(fā)芽米進行研磨。
[0008]文獻《糙米中功能性成分的研究》(食品科技，2002 (5): 17-19)報道發(fā)芽糙米中Y-氨基丁酸的含量受發(fā)芽條件的顯著影響，糙米中Y-氨基丁酸的含量多在3-30mg/100g，糙米在25-40°C浸泡6_12h、然后于25_35°C發(fā)芽20_48h，所得到的發(fā)芽糙米的Y -氨基丁酸含量一般在20-60mg/100g。
[0009]文獻《富含Y-氨基丁酸的發(fā)芽糙米制備工藝研究》(糧食加工，2012，37(3):18-22)報道了一種富含Y _氨基丁酸的發(fā)芽糙米制備工藝過程為，將糙米用自來水沖洗3遍，用I %的次氯酸鈉消毒5min，再用無菌水清洗后放入pH5.0的磷酸緩沖液(含0.84%的氯化鈣)浸泡，調(diào)節(jié)溫度為34°C，浸泡14h，然后在濕度為95%的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中發(fā)芽20h，發(fā)芽溫度為30°C，然后將發(fā)芽后的糙米放置于40°C烘箱中干燥2h。
[0010]文獻《發(fā)芽糙米工藝優(yōu)化及理化特性研究》(南京:碩士學(xué)位論文，2010)公布了一種富含GABA發(fā)芽糖米的加工方法，具體流程如下:稻谷一脫殼一糖米一篩選一水洗3次—消毒5min (l%NaC10溶液)一用0.05%NaC10溶液和檸檬酸溶液調(diào)節(jié)ρΗ5.11，于30°C浸泡12h — 33°C下催芽26h — 50°C烘箱中烘干5h —發(fā)芽糙米。
[0011]盡管有上述文獻報道了一些發(fā)芽米的制備方法，但目前在發(fā)芽米生產(chǎn)過程中，普遍存在著碎米率高，發(fā)芽率低，產(chǎn)品易受微生物污染及生產(chǎn)效率低等現(xiàn)象。另外，發(fā)芽米豐富的營養(yǎng)價值是引起人們關(guān)注的主要原因，傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝制作發(fā)芽米，營養(yǎng)流失嚴重，產(chǎn)品營養(yǎng)價值低。
[0012]迄今為止尚未見到利用臭氧殺菌和微波真空干燥技術(shù)提高發(fā)芽米質(zhì)量和效率的方法的報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種利用臭氧殺菌和微波真空干燥技術(shù)提高發(fā)芽米質(zhì)量和效率的方法，本發(fā)明的方法操作簡單、安全可靠，能顯著提高發(fā)芽米的質(zhì)量。
[0014]本發(fā)明通過下列技術(shù)方案和實施案例實現(xiàn):
[0015]技術(shù)方案:
[0016]I)選米:選用新鮮飽滿的糙米或留胚米作為原料米，先將原料米用16目篩網(wǎng)篩理，去除上層的稻殼、輕雜、石子、癟粒，然后進行精選，去掉霉變粒、異色粒、無胚粒和未成熟粒;
[0017]2)清洗消毒:將原料米用自來水沖洗干凈，用9-18g/L NaClO溶液浸泡5_25min，加入量以剛好淹沒米為宜，然后用冷開水沖洗2-5次；
[0018]3浸泡液的配制:浸泡液的配方為:赤霉素0.0001-0.2mg/L、植酸酶500-2000FTU/L、乳酸鈣20-200mg/L、谷氨酸鈉1000-3000mg/L，用去離子水補足至1L，用檸檬酸調(diào)節(jié)pH為5-6,備用；[0019]4)原料米的浸泡:將步驟2)所得的消毒的原料米于步驟3)配置的浸泡液中，加入量以淹沒原料米l_2cm為宜，浸泡溫度為25-35°C，浸泡時間為6_12h，浸泡期間每隔4h左右更換新鮮浸泡液一次；
[0020]5)發(fā)芽培養(yǎng):浸泡結(jié)束后,用自來水輕輕沖洗米并浙干水分,將其均勻鋪于墊有消毒的清潔布的帶孔隔板上，然后置于溫度為30-36°C，相對濕度為90%-95%的水霧環(huán)境中，利用臭氧發(fā)生器每隔Ih左右用濃度為4-6mg/L的臭氧處理培養(yǎng)料3_5min，培養(yǎng)8_24h，至獲得長度為0.5-1.5mm的幼芽米；
[0021]6)終止發(fā)芽:將上步所得的幼芽米置于80_95°C的蒸汽中處理8_12min，使其滅活滅菌，得到發(fā)芽米；
[0022]7)微波真空干燥:將經(jīng)上步滅活滅菌處理后的發(fā)芽米置于真空微波爐中干燥，真空度為5-15kPa，微波劑量為2-8W/g，微波干燥過程按照“加熱50?60s-間歇25?30s_加熱50?60s-間歇25?30s”的程序交替進行，干燥總時間為5_30min，待含水率低于15%時停止干燥，冷卻至室溫；
[0023]8)封裝:將干燥后的發(fā)芽米采用真空包裝得到發(fā)芽米成品。
[0024]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0025](I)采用營養(yǎng)液浸泡,營養(yǎng)液含赤霉素、植酸酶、乳酸鈣和谷氨酸鈉等組分,有利于提高發(fā)芽米的發(fā)芽率，增加發(fā)芽米的營養(yǎng)價值，改善產(chǎn)品質(zhì)量。
[0026](2)采用水霧發(fā)芽智能化培養(yǎng)裝置，不僅使培養(yǎng)箱內(nèi)溫度和濕度均勻，營養(yǎng)流失少，而且還可以使培養(yǎng)箱內(nèi)氧氣充足，顯著提高發(fā)芽率，增加GABA含量，改善發(fā)芽米產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0027](3)發(fā)芽過程中通入臭氧，屬于非熱殺菌技術(shù)，具有殺菌能力強、速度快、操作簡便等優(yōu)點，可防止米發(fā)芽過程中微生物的污染，消除發(fā)芽米的安全隱患。
[0028](4)采用微波真空干燥技術(shù)，綜合了微波干燥的快速、整體加熱和真空干燥的低溫、快速除濕等優(yōu)點，不僅可以很好地保持產(chǎn)品的營養(yǎng)成分及色、香、味、形，而且可降低發(fā)芽米的爆腰率，減少了產(chǎn)品活性成分的損失，并具有良好的殺菌作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1:為本發(fā)明的發(fā)芽米生產(chǎn)流程圖。
【具體實施方式】
[0030]實施例1:發(fā)芽糙米生產(chǎn)舉例
[0031]I)選米:選用新鮮飽滿的糙米為原料米，先將原料米用16目篩網(wǎng)篩理，去除上層的稻殼、輕雜、石子、癟粒，然后進行精選，去掉霉變粒、異色粒、無胚粒和未成熟粒；
[0032]2)清洗消毒:將原料米用自來水沖洗干凈，用0.2mol/L NaClO溶液浸泡20min，加入量以剛好淹沒米為宜，然后用冷開水沖洗3次；
[0033]3浸泡液的配制:浸泡液的配方為:赤霉素0.01mg/L、植酸酶500FTU/L、乳酸鈣110mg/L、谷氨酸鈉2000mg/L，用去離子水補足至1L，用檸檬酸調(diào)節(jié)pH為5.5，備用；
[0034]4)原料米的浸泡:將步驟2)所得的消毒的原料米于步驟3)配置的浸泡液中，力口入量以淹沒消毒原料米1.5cm為宜，浸泡溫度為30°C，浸泡時間為12h，浸泡期間每隔4h更換新鮮浸泡液一次；
[0035]5)發(fā)芽:浸泡結(jié)束后用自來水輕輕沖洗米并浙干水分,將其均勻鋪于墊有消毒的清潔布的帶孔隔板上，然后置于溫度為35°C，相對濕度為90%的水霧發(fā)芽智能人工氣候箱(HP250GS，武漢瑞華儀器設(shè)備有限公司)中培養(yǎng)，利用臭氧發(fā)生器每隔Ih用濃度為5mg/L的臭氧處理培養(yǎng)料4min，培養(yǎng)24h，至獲得長度為0.5-lmm的幼芽米；
[0036]6)終止發(fā)芽:將上步所得發(fā)芽米置于90°C的蒸汽中處理lOmin，得到滅菌滅活的發(fā)芽米；
[0037]7)干燥:將經(jīng)上步滅活滅菌處理后的發(fā)芽米置于真空微波爐中干燥，真空度為8kPa，微波劑量為3W/g，微波干燥過程按照“加熱60s-間歇30s_加熱60s-間歇30s”的程序交替進行，干燥總時間為15min，測得含水率為14.5%時停止干燥，冷卻至室溫；
[0038]8)封裝:將干燥后的發(fā)芽米采用真空包裝得到發(fā)芽米成品。
[0039]與普通發(fā)芽糙米的生產(chǎn)工藝相比，本發(fā)明制作的發(fā)芽糙米，不僅在色澤、外觀、口感、蒸煮性等方面得到很大的改善，而且營養(yǎng)價值豐富，易于消化吸收，是一種新型的綠色和健康食品。
[0040]對本發(fā)明生產(chǎn)的發(fā)芽糙米的感官和一些營養(yǎng)素的測定結(jié)果如表1所示。
[0041]表1本發(fā)明生產(chǎn)的發(fā)芽糙米與普通糙米營養(yǎng)價值和感官比較(每100g)
[0042]
【權(quán)利要求】
1.一種利用臭氧殺菌和微波真空干燥技術(shù)提高發(fā)芽米質(zhì)量和效率的生產(chǎn)方法，其特征在于下列步驟: 1)選米:選用新鮮飽滿的糙米或留胚米作為原料米，先將原料米用16目篩網(wǎng)篩理，去除上層的稻殼、輕雜、石子、癟粒，然后進行精選，去掉霉變粒、異色粒、無胚粒和未成熟粒； 2)清洗消毒:將原料米用自來水沖洗干凈，用9-18g/LNaClO溶液浸泡5_25min，加入量以剛好淹沒原料米為宜，然后用冷開水沖洗2-5次； 3)浸泡液的配制:浸泡液的配方為:赤霉素0.0001-0.2mg/L、植酸酶500-2000FTU/L、乳酸鈣20-200mg/L、谷氨酸鈉1000-3000mg/L，用去離子水補足至1L，用檸檬酸調(diào)節(jié)pH至5-6,備用； 4)原料米的浸泡:將步驟3)配制的浸泡液加入到步驟2)所得的消毒的原料米中，浸泡液加入量以淹沒原料米l_2cm為宜，浸泡溫度為25-35°C，浸泡時間為6_12h，浸泡期間每隔4h更換新鮮浸泡液一次； 5)發(fā)芽培養(yǎng):浸泡結(jié)束后,用自來水輕輕沖洗米并浙干水分，將其均勻鋪于墊有消毒的清潔布的帶孔隔板上，然后置于溫度為30-36°C，相對濕度為90%-95%的水霧環(huán)境中，每隔Ih用濃度為4-6mg/L的臭氧處理培養(yǎng)料3_5min，培養(yǎng)8_24h，直至獲得長度為0.5-1.5mm的幼芽米； 6)終止發(fā)芽:將上步所得的幼芽米置于80-95°C的蒸汽條件下處理8-12min，使其滅活滅菌，得到滅菌滅活的發(fā)芽米； 7)微波真空干燥:將經(jīng)上步滅活滅菌后的發(fā)芽米置于真空微波爐中干燥，真空度為5-15kPa，微波劑量為2-8W/g，微波干燥過程按照“加熱50?60s-間歇25?30s_加熱50?60s-間歇25?30s”的程序交替進行，干燥總時間為5-30min，待含水率低于15%時停止干燥，冷卻至室溫； 8)封裝:將干燥后的發(fā)芽米采用真空包裝得到發(fā)芽米成品。
【文檔編號】A23L1/185GK103844208SQ201410099971
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】趙思明, 黃漢英, 許綽微, 熊善柏 申請人:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)