本發(fā)明屬于糙米技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超聲波協(xié)同酶解和冰凍處理改善糙米蒸煮品質(zhì)的方法。

背景技術(shù)：

全世界超過(guò)一半以上的人口以稻米為主食。隨著人們生活水平提高和健康意識(shí)的不斷增強(qiáng)，全谷物食物及其制品越來(lái)越受消費(fèi)者歡迎。近年來(lái)，糙米作為全谷物食物得到越來(lái)越多的關(guān)注，因?yàn)榕c精米相比，糙米含有更多的脂肪、纖維素、礦物質(zhì)和維生素等營(yíng)養(yǎng)成分和生物活性物質(zhì)。然而，由于糙米糠層中纖維和脂肪的影響，蒸煮時(shí)水分難于進(jìn)入糙米，造成糙米難于蒸煮和口感差。

近年來(lái)，已報(bào)道的糙米蒸煮品質(zhì)改良方法包括低壓等離子體處理、酶解處理、加熱-冷卻處理、凍融處理等物理、生物的方法，目的是破壞糙米表層結(jié)構(gòu)形成微縫，或?qū)Σ诿妆韺咏M織成分進(jìn)行適度降解，增加糙米在浸泡和蒸煮時(shí)的透水性，以改善糙米的蒸煮品質(zhì)。這些方法都能在一定程度上改善糙米的蒸煮特性，但也存在一些問(wèn)題，如低壓等離子處理需要特定設(shè)備，酶解處理的效果因使用的生物酶種類(lèi)和處理工藝不同會(huì)發(fā)生變化，加熱-冷卻處理可能會(huì)導(dǎo)致蒸煮時(shí)米粒發(fā)生斷裂，凍融法需要多次處理多次才能達(dá)到一定的效果等。

因此，一種簡(jiǎn)單有效的糙米蒸煮品質(zhì)改善方法對(duì)規(guī)?；幚聿诿?，促進(jìn)糙米使用的普及具有非常重要的作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種超聲波協(xié)同酶解和冰凍處理改善糙米蒸煮品質(zhì)的方法，該方法利用超聲波協(xié)同酶解和冰凍處理，可以改善糙米蒸煮品質(zhì)。

本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種超聲波協(xié)同酶解和冰凍處理改善糙米蒸煮品質(zhì)的方法，包括以下步驟：選取糙米，先置于纖維素酶和果膠酶復(fù)合水溶液中浸泡，接著采用超聲波處理，然后倒掉溶液，清洗后瀝干，再采用微波處理，最后在低溫條件下冰凍處理并干燥即可。

在該超聲波協(xié)同酶解和冰凍處理改善糙米蒸煮品質(zhì)的方法中：

所述糙米與所述纖維素酶和果膠酶復(fù)合水溶液的用量關(guān)系優(yōu)選為100g：200～500ml。

所述纖維素酶和果膠酶復(fù)合水溶液的溫度優(yōu)選為30～45℃，浸泡時(shí)間優(yōu)選為1～3h。

所述纖維素酶和果膠酶復(fù)合水溶液中纖維素酶的質(zhì)量百分含量?jī)?yōu)選為0.2～0.6％，果膠酶的質(zhì)量百分含量?jī)?yōu)選為0.1～0.3％，所述纖維素酶和果膠酶復(fù)合水溶液的ph值優(yōu)選為6.0～8.0，更佳為7.0。

糙米米皮中含纖維素和果膠等成分，蒸煮時(shí)水分難于進(jìn)入糙米，采用纖維素酶和果膠酶復(fù)合水溶液浸泡糙米，可以酶解米皮中的纖維素和果膠，使米皮的透水性得到提高。

超聲波處理時(shí)，超聲波頻率優(yōu)選為30～50khz，更佳為40khz，功率優(yōu)選為40～60w，更佳為50w，超聲波處理時(shí)間優(yōu)選為15～30min，更佳為20min。

超聲波對(duì)酶反應(yīng)的影響，在不同的條件下結(jié)果有很大的不同，甚至完全相反。利用適合超聲波功率，形成的超聲振蕩可加速底物與酶的接觸，從而對(duì)酶反應(yīng)起到催化作用。如果超聲功率過(guò)大，超聲波處理酶溶液時(shí)會(huì)出現(xiàn)空化效應(yīng)，空化效應(yīng)瞬間產(chǎn)生高溫、高壓、高能量密度沖擊波、微射流等極端物理作用，可能會(huì)對(duì)酶分子的構(gòu)象造成影響，從而影響酶的活性。

清洗優(yōu)選采用蒸餾水，清洗次數(shù)優(yōu)選為2～4次，更佳為3次。

微波處理時(shí)，微波頻率優(yōu)選為2300～2600mhz，更佳為2450mhz，功率優(yōu)選為200～800w，處理時(shí)間優(yōu)選為5～15min。

微波加熱會(huì)形成溫度場(chǎng)和電磁場(chǎng)，而常規(guī)加熱只有溫度場(chǎng)。研究表明，溫度場(chǎng)和電磁場(chǎng)同時(shí)存在時(shí)能大大加強(qiáng)被加熱蛋白質(zhì)的變性；而且電磁場(chǎng)的作用比溫度場(chǎng)的作用更強(qiáng)。利用適合微波功率加熱可以快速鈍化酶活，并可避免盡量降低對(duì)其他成分的影響。

所述低溫條件優(yōu)選為-15～-30℃，更佳為-18℃，冰凍時(shí)間優(yōu)選為2～5h。

干燥溫度優(yōu)選為48～60℃，更佳為52℃，干燥時(shí)間優(yōu)選為15～30h，更佳為24h。

微波處理后的糙米在低溫條件下冰凍，然后再在較高的溫度條件下干燥，由于熱脹冷縮，糙米經(jīng)過(guò)冰凍融化過(guò)程可使糙米表面產(chǎn)生微裂紋，增加糙米在浸泡時(shí)的吸水量，從而改善糙米的食用品質(zhì)。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的超聲波協(xié)同酶解和冰凍處理改善糙米蒸煮品質(zhì)的方法，包括以下步驟：選取糙米，先置于溫度為35～40℃纖維素酶和果膠酶的復(fù)合水溶液中浸泡1.5～2h，接著采用頻率為35～45khz、功率為45～55w的超聲波處理20～25min，然后倒掉溶液，采用蒸餾水清洗，清洗3次后瀝干，再采用頻率為2400～2500mhz、功率為400～600w微波處理8～12min，最后在-18～-25℃的低溫條件下冰凍3～4h處理并干燥即可。

在該優(yōu)選的超聲波協(xié)同酶解和冰凍處理改善糙米蒸煮品質(zhì)的方法中：

所述糙米和所述纖維素酶和果膠酶的復(fù)合水溶液的用量關(guān)系為100g：300～400ml。

所述纖維素酶和果膠酶的復(fù)合水溶液中纖維素酶的質(zhì)量百分含量為0.3～0.5％，果膠酶的質(zhì)量百分含量為0.15～0.25％，所述纖維素酶和果膠酶的復(fù)合水溶液的ph值為6.5～7.5。

干燥溫度為50～55℃，干燥時(shí)間為18～24h。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明方法利用酶解處理糙米，利用超聲波增強(qiáng)酶的作用，利用微波對(duì)處理后殘留的纖維素酶和果膠酶以及糙米米皮中的脂肪酶進(jìn)行高效滅活，利用物質(zhì)的熱脹冷縮使糙米的表面形成微縫，提高糙米的蒸煮品質(zhì)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供的超聲波協(xié)同酶解和冰凍處理改善糙米蒸煮品質(zhì)的方法，包括以下步驟：將100克的糙米放入200ml溫度為30℃纖維素酶濃度0.2％、果膠酶濃度0.1％的ph7.0水溶液中，浸泡1小時(shí)，超聲波(超聲波頻率40khz，功率50w)處理15分鐘，倒掉水溶液，蒸餾水沖洗3次，瀝干，微波(微波頻率2450mhz，功率200w)處理5分鐘，在-18℃條件下冰凍2小時(shí)，然后直接在52℃條件下干燥24小時(shí)。

獲得的糙米的吸水率503.64％、膨脹率504.23％、米湯干物質(zhì)24.98mg/g和米湯碘藍(lán)值0.28，蒸煮系數(shù)73.83。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供的超聲波協(xié)同酶解和冰凍處理改善糙米蒸煮品質(zhì)的方法，包括以下步驟：將100克的糙米放入300ml溫度為35℃纖維素酶濃度0.4％、果膠酶濃度0.2％的ph7.0水溶液中，浸泡2小時(shí)，超聲波(超聲波頻率40khz，功率50w)處理22分鐘，倒掉水溶液，蒸餾水沖洗3次，瀝干，微波(微波頻率2450mhz，功率500w)處理10分鐘，在-18℃條件下冰凍3小時(shí)，然后直接在52℃條件下干燥24小時(shí)。

對(duì)實(shí)施例2的糙米的吸水率、膨脹率、米湯干物質(zhì)和米湯碘藍(lán)值等蒸煮品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，其吸水率538.48％、膨脹率613.00％、米湯干物質(zhì)29.30mg/g和米湯碘藍(lán)值0.28，蒸煮系數(shù)80.90。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供的超聲波協(xié)同酶解和冰凍處理改善糙米蒸煮品質(zhì)的方法，包括以下步驟：將100克的糙米放入500ml溫度為45℃纖維素酶濃度0.6％、果膠酶濃度0.3％的ph7.0水溶液中，浸泡3小時(shí)，超聲波(超聲波頻率40khz，功率50w)處理30分鐘，倒掉水溶液，蒸餾水沖洗3次，瀝干，微波(微波頻率2450mhz，功率800w)處理15分鐘，在-18℃條件下冰凍5小時(shí)，然后直接在52℃條件下干燥24小時(shí)。

對(duì)實(shí)施例3的糙米的吸水率、膨脹率、米湯干物質(zhì)和米湯碘藍(lán)值等蒸煮品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，其吸水率531.32％、膨脹率533.93％、米湯干物質(zhì)26.22mg/g和米湯碘藍(lán)值0.27，蒸煮系數(shù)76.63。

對(duì)比例1

將100克的糙米放入100ml溫度為25℃纖維素酶濃度0.4％、果膠酶濃度0.2％的ph7.0水溶液中，浸泡0.5小時(shí)，其余條件與實(shí)施例2同。

獲得的糙米的吸水率418.44％、膨脹率419.81％、米湯干物質(zhì)20.69mg/g和米湯碘藍(lán)值0.22，蒸煮系數(shù)63.96。本對(duì)比例糙米浸泡的水溶液比例、浸泡溫度和浸泡時(shí)間低于本發(fā)明的范圍，與實(shí)施例2的蒸煮系數(shù)80.90相比，蒸煮系數(shù)明顯偏低，說(shuō)明偏離本發(fā)明的水溶液比例、浸泡溫度和浸泡時(shí)間參數(shù)其糙米蒸煮品質(zhì)改善效果明顯下降。

對(duì)比例2

將100克的糙米放入300ml溫度為35℃纖維素酶濃度0.1％、果膠酶濃度0.05％的ph7.0水溶液中，浸泡2小時(shí)，其余條件與實(shí)施例2同。

獲得的糙米的吸水率438.53％、膨脹率425.56％、米湯干物質(zhì)20.84mg/g和米湯碘藍(lán)值0.23，蒸煮系數(shù)65.50。本對(duì)比例纖維素酶濃度、果膠酶濃度低于本發(fā)明的范圍，與實(shí)施例2的蒸煮系數(shù)80.90相比，蒸煮系數(shù)明顯偏低，說(shuō)明偏離本發(fā)明的酶濃度參數(shù)其糙米蒸煮品質(zhì)改善效果明顯下降。

對(duì)比例3

除了不進(jìn)行微波處理外，其余條件與實(shí)施例3同。

獲得的糙米的吸水率459.24％、膨脹率463.47％、米湯干物質(zhì)23.21mg/g和米湯碘藍(lán)值0.21，蒸煮系數(shù)68.28。本對(duì)比例不進(jìn)行微波處理，與實(shí)施例3的蒸煮系數(shù)76.63相比，蒸煮系數(shù)偏低，說(shuō)明不進(jìn)行微波處理其糙米蒸煮品質(zhì)改善效果明顯下降。

對(duì)比例4

除了微波(微波頻率2450mhz，功率500w)處理4分鐘外，其余條件與實(shí)施例2同。

獲得的糙米的吸水率432.28％、膨脹率434.18％、米湯干物質(zhì)22.13mg/g和米湯碘藍(lán)值0.23，蒸煮系數(shù)65.72。本對(duì)比例微波處理時(shí)間低于本發(fā)明的范圍，與實(shí)施例2的蒸煮系數(shù)80.90相比，蒸煮系數(shù)明顯偏低，說(shuō)明偏離本發(fā)明的微波處理時(shí)間其糙米蒸煮品質(zhì)改善效果明顯下降。

對(duì)比例5

除了微波(微波頻率2450mhz，功率500w)處理20分鐘外，其余條件與實(shí)施例2同。

獲得的糙米的吸水率451.36％、膨脹率442.26％、米湯干物質(zhì)23.27mg/g和米湯碘藍(lán)值0.24，蒸煮系數(shù)67.48。本對(duì)比例微波處理時(shí)間高于本發(fā)明的范圍，與實(shí)施例2的蒸煮系數(shù)80.90相比，蒸煮系數(shù)明顯偏低，說(shuō)明偏離本發(fā)明的微波處理時(shí)間其糙米蒸煮品質(zhì)改善效果明顯下降。

對(duì)比例6

除了不進(jìn)行超聲波處理外，其余條件與實(shí)施例1同。

獲得的糙米的吸水率365.49％、膨脹率386.41％、米湯干物質(zhì)16.52mg/g和米湯碘藍(lán)值0.20，蒸煮系數(shù)58.59。本對(duì)比例不進(jìn)行超聲波處理，與實(shí)施例1的蒸煮系數(shù)73.83相比，蒸煮系數(shù)明顯偏低，說(shuō)明不進(jìn)行超聲波處理其改善糙米蒸煮品質(zhì)效果不理想。

對(duì)比例7

除了超聲波處理時(shí)間8min外，其余條件與實(shí)施例1同。

獲得的糙米的吸水率402.78％、膨脹率415.63％、米湯干物質(zhì)18.96mg/g和米湯碘藍(lán)值0.21，蒸煮系數(shù)62.44。本對(duì)比例超聲波處理時(shí)間低于本發(fā)明的范圍，與實(shí)施例1的蒸煮系數(shù)73.83相比，蒸煮系數(shù)偏低，說(shuō)明偏離本發(fā)明的超聲波處理時(shí)間其糙米蒸煮品質(zhì)改善效果明顯下降。

對(duì)比例8

除了不進(jìn)行冰凍處理外，其余條件與實(shí)施例2同。

獲得的糙米的吸水率368.74％、膨脹率365.87％、米湯干物質(zhì)18.82mg/g和米湯碘藍(lán)值0.19，蒸煮系數(shù)58.20。本對(duì)比例不進(jìn)行冰凍處理，與實(shí)施例2的蒸煮系數(shù)80.90相比，蒸煮系數(shù)顯著下降，說(shuō)明不進(jìn)行冰凍處理其糙米蒸煮品質(zhì)改善效果顯著下降。

對(duì)比例9

除了在-5℃條件下冰凍3小時(shí)外，其余條件與實(shí)施例2同。

獲得的糙米的吸水率396.48％、膨脹率406.53％、米湯干物質(zhì)19.68mg/g和米湯碘藍(lán)值0.2，蒸煮系數(shù)61.70。本對(duì)比例冰凍處理溫度高于本發(fā)明的范圍，與實(shí)施例2的蒸煮系數(shù)80.90相比，蒸煮系數(shù)明顯偏低，說(shuō)明偏離本發(fā)明的冰凍處理溫度其糙米蒸煮品質(zhì)改善效果明顯下降。

以上實(shí)施例僅用于闡述本發(fā)明，而本發(fā)明的保護(hù)范圍并非僅僅局限于以上實(shí)施例。所述技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依據(jù)以上本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容和各參數(shù)所取范圍，均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。