一種高膳食纖維營養強化大米的製備方法

2023-10-05 06:24:44 3

專利名稱：一種高膳食纖維營養強化大米的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種高膳食纖維營養強化大米的製備方法，尤其涉及一種採用螺杆擠壓技術製備高膳食纖維營養強化大米的方法，屬於食品加工技術領域。
背景技術：
水稻作為主要糧食作物，在全球廣泛種植，是人類非常重要的糧食來源。據聯合國糧農組織統計，世界上有122個國家種植水稻，常年種植面積達I. 40-1. 57億公頃，約佔穀物種植面積的23% ;稻穀總產量6億噸左右，約佔穀物總產量的29% ;共有50多個國家年產稻穀在10萬噸以上。全球十大水稻生產國中，除巴西以外都在亞洲，中國、印度和印度尼西亞位居前三。2009-2010年度，國際市場上全球大米產量預計達到創記錄的4. 481億噸，比上個年度增加450萬噸。稻米是我國居民的主要口糧之一，全國近60%的人口以大米為主 食，約有8億人以稻米為主食，每年消耗稻米量為I. 3-1. 4億噸，消耗方式為直接食用稻米及食用其加工製品。稻米及其製品是我國最大、最穩定的糧食消費品種。稻米消費量中的80%以上作為居民口糧直接食用，而居民消費需求方式由以前溫飽型向現在營養型轉變。大米作為基礎的食品，維持著世界上一半以上人口的生存，它能夠為人們持續不斷地提供能量和維生素、蛋白質、胺基酸和無機元素等營養物質。傳統的稻穀加工和食用方法，使大米的營養成分流失嚴重，營養價值大大下降，尤其缺乏膳食纖維。膳食纖維是指能抗人體小腸消化吸收的而在人體大腸中能部分或全部發酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相類似物質的總和，包括多糖、寡糖、木質素以及相關的植物物質，其對預防肥胖症、糖尿病、高血壓、高血脂等心血管疾病有很大益處。由於大米是人們獲取營養的重要途徑，因此長期攝食缺乏膳食纖維的精白米，在沒有足夠營養食品補充的情況下，容易造成某些營養成分的缺乏，比如極易導致消費者因膳食纖維攝入不足二出現營養缺乏並引發「文明病」、「富貴病」等各種疾病，從而影響人們的身體健康。糙米雖富含豐富的營養物質，然而因其口感較差而難以被廣大消費者接受。為了解決大米營養不足的問題，對大米進行深加工和營養強化，成為大米營養改善的主要途徑。改良大米、精加工大米和營養強化大米，成為當今世界人們全面攝取各種營養素非常經濟有效的途徑，並逐步走向市場。目前，營養強化大米的生產工藝主要是浸吸法，該法以精白米為原料，將原料浸泡在營養強化液中，待其充分吸收營養液後初步乾燥，表面噴上保護層，二次乾燥後再二次浸吸，氣蒸糊化，在外層噴塗保護酸液，最後乾燥得到強化米。這種強化米在貯藏、運輸及銷售時營養素損失小，但生產過程能耗高、投資大，生產成本高，不適合我國大米加工企業採用。另外，現有工藝製備出的營養強化大米，其食味蒸煮品質一般，口感較差，很難被消費者所接受。

發明內容
鑑於現有技術的不足，本發明以大米粉和米糠為主要原料，通過單螺杆連續擠壓技術造粒成型，從而提供一種高膳食纖維營養強化大米的製備方法。
為了實現本發明的目的，發明人通過大量試驗研究，最終獲得了如下技術方案
一種高膳食纖維營養強化大米的製備方法，包括如下步驟
(1)取米糠原料，除雜後粉碎，過80-120目篩，於95-100°C溼熱高溫蒸汽處理5-10min，並在Smin內逐漸升溫至105°C，保溫處理10_15min，烘乾，加入石油醚或正己烷，石油醚或正己烷的體積用量與米糠原料質量比為2-4 :1，保持50-53°C攪拌3-6h，過濾，濾渣於105°C乾燥0. 5-1. 5h，加入7-10倍量的lmol/L氫氧化鈉溶液，保持50_53°C攪拌l_2h，過濾，濾渣經水漂洗至pH=6-8，烘乾，加入7-10倍量的lmol/L鹽酸溶液，保持50_53°C攪拌l_2h，過濾，濾渣經水漂洗至pH=5-7，烘乾，粉碎過160-200目篩，得米糠膳食纖維；
(2)將大米浸泡於0.5%-2%碳酸氫鈉水溶液中1-3小時，烘乾粉碎過篩製得大米粉，稱取所述大米粉，按每公斤添加0. 06-0. 12公斤膳食纖維、5-8克蔗糖脂肪酸酯的比例，力口入米糠膳食纖維和蔗糖脂肪酸酯，攪拌使混合均勻，並調節物料的水分含量為38-42%，蒸煮8-10min，轉移至單螺杆擠壓機中，設定螺杆五段溫度為40°C -75°C -100°C -80°C -50°C, 餵料速度為30-32r/min，螺杆轉速為15Hz，擠壓7_9min後用旋切刀切成米粒形狀，置於38-42°C、80-85%溼度條件下進行緩蘇老化3_5小時，然後放入乾燥箱中乾燥，拋光，得高膳食纖維營養強化大米。優選地，所述高膳食纖維營養強化大米的製備方法，其中步驟(2)所用碳酸氫鈉水溶液的濃度為0. 8%-1%，大米浸泡時間為I. 5-2小時。優選地，所述高膳食纖維營養強化大米的製備方法，其中步驟(2)中調節物料水分含量為40%。進一步優選地，所述高膳食纖維營養強化大米的製備方法，其中步驟(2)中按每公斤大米粉添加0. 08公斤膳食纖維、6克蔗糖脂肪酸酯的比例，加入米糠膳食纖維和蔗糖脂肪酸酯。與現有技術相比，本發明涉及的高膳食纖維營養強化大米的製備方法具有如下優點和顯著的進步
(I)感官評定試驗結果表明，本發明的高膳食纖維營養強化大米與普通米飯的感官指標評分相近，沒有明顯差別。在單項評分方面，本發明產品與普通米飯相比，氣味和色澤較好，外觀和滋味略低，適口性稍差。由此可見，在滿足富含膳食纖維的基礎上，本發明生產出來的營養工程米在產品特性(組織結構、形態、風味、口感、顏色等)符合中國人的飲食習慣，具有較好的食用依存性。長期攝食本發明製備的高膳食纖維營養強化大米可以預防肥胖症、糖尿病、高血壓、高血脂等心血管疾病，非常有益於人們的身體健康。(2)通過吸水率和體積膨脹率測定試驗結果可以看出，本發明的高膳食纖維營養強化大米的吸水率和體積膨脹率與普通大米接近，這意味著本發明產品的蒸煮品質較好。(3)採用單螺杆擠壓機進行擠壓製備，利用了現有設備，同時節約了製備成本。體現在目前雙螺杆擠壓機與單螺杆的相比，具有更好的性能，操作更方便，所製備的產品品質更好，但是其成本卻大大高於後者。而我國現有的擠壓設備以單螺杆的為主，因此本發明採用單螺杆擠壓機進行擠壓製備，既利用了現有設備，也節約了製備成本。
具體實施方式
以下通過實施例形式對本發明的上述內容再作進一步的詳細說明，但不應將此理解為本發明上述主題的範圍僅限於以下的實施例，凡基於本發明上述內容所實現的技術均屬於本發明的範圍。本發明所選用普通大米作為對照，其中普通大米為東北大米(北大荒牌)。
實施例I
(1)取米糠原料10kg，除雜後粉碎，過120目篩，於95°C溼熱高溫蒸汽處理8-10min，並在8min內逐漸升溫至105°C，保溫處理12min，烘乾，加入30L正己烷，保持50_53°C攪拌5h，過濾，濾渣於105°C乾燥lh，加入相當於濾渣8倍量(V/W)的lmol/L氫氧化鈉溶液，保持50-53°C攪拌I. 5h，過濾，濾渣經水漂洗至pH=6-8，烘乾，加入相當於濾渣8倍量(V/W)的lmol/L鹽酸溶液，保持50-53°C攪拌I. 5h，過濾，濾渣經水漂洗至pH=5_7，烘乾，粉碎過 160目篩，得米糠膳食纖維；
(2)將大米浸泡於0.8%碳酸氫鈉水溶液中2小時，烘乾粉碎過篩製得大米粉，稱取製備的大米粉100kg,加入8kg米糠膳食纖維和600g鹿糖脂肪酸酯，攪拌使混合均勻，並調節物料的水分含量為40%，蒸煮9min，轉移至單螺杆擠壓機中，設定螺杆五段溫度為400C -750C -IOO0C -800C _50°C，餵料速度為 30r/min，螺杆轉速為 15Hz，擠壓 8. 5min 後用旋切刀切成米粒形狀，置於40°C、82%溼度條件下進行緩蘇老化4小時，然後放入乾燥箱中55°C乾燥，拋光，得高膳食纖維營養強化大米。
實施例2
(1)取米糠原料10kg，除雜後粉碎，過80目篩，於100°C溼熱高溫蒸汽處理8-10min，並在8min內逐漸升溫至105°C,保溫處理IOmin,烘乾,加入40L石油醚,保持50_53°C攪拌4h,過濾，濾渣於105°C乾燥lh，加入相當於濾渣10倍量(V/W)的lmol/L氫氧化鈉溶液，保持50-53°C攪拌lh，過濾，濾渣經水漂洗至pH=6-8，烘乾，加入相當於濾渣10倍量(V/W)的lmol/L鹽酸溶液，保持50-53°C攪拌lh，過濾，濾渣經水漂洗至pH=5_7，烘乾，粉碎過200目篩，得米糠膳食纖維；
(2)將大米浸泡於1%碳酸氫鈉水溶液中2小時，烘乾粉碎過篩製得大米粉，稱取製備的大米粉100kg,加入8kg米糠膳食纖維和600g鹿糖脂肪酸酯，攪拌使混合均勻，並調節物料的水分含量為40%，蒸煮9min，轉移至單螺杆擠壓機中，設定螺杆五段溫度為400C -750C -IOO0C -800C -500C，餵料速度為 30r/min，螺杆轉速為 15Hz，擠壓 8. 5min 後用旋切刀切成米粒形狀，置於40°C、82%溼度條件下進行緩蘇老化5小時，然後放入乾燥箱中55°C乾燥，拋光，得高膳食纖維營養強化大米。
實施例3
(I)取米糠原料10kg，除雜後粉碎，過120目篩，於95°C溼熱高溫蒸汽處理8-10min，並在8min內逐漸升溫至105°C，保溫處理12min，烘乾，加入20L石油醚，保持50_53°C攪拌5h，過濾，濾渣於105°C乾燥lh，加入相當於濾渣8倍量(V/W)的lmol/L氫氧化鈉溶液，保持50-53°C攪拌I. 5h，過濾，濾渣經水漂洗至pH=6-8，烘乾，加入相當於濾渣8倍量(V/W)的lmol/L鹽酸溶液，保持50-53°C攪拌I. 5h，過濾，濾渣經水漂洗至pH=5_7，烘乾，粉碎過160目篩，得米糠膳食纖維；
(2)將大米浸泡於2%碳酸氫鈉水溶液中2小時，烘乾粉碎過篩製得大米粉，稱取製備的大米粉100kg,加入IOkg米糠膳食纖維和800g鹿糖脂肪酸酯，攪拌使混合均勻，並調節物料的水分含量為42%，蒸煮9min，轉移至單螺杆擠壓機中，設定螺杆五段溫度為400C -750C -IOO0C -800C -500C，餵料速度為 30r/min，螺杆轉速為 15Hz，擠壓 8. 5min 後用旋切刀切成米粒形狀，置於40°C、82%溼度條件下進行緩蘇老化4小時，然後放入乾燥箱中55°C乾燥，拋光，得高膳食纖維營養強化大米。
實施例4高膳食纖維營養強化大米的吸水率和體積膨脹率測定
(I)吸水率 分別稱取IOg乾燥後的高膳食纖維營養強化大米、普通東北大米，放入一定質量的金屬絲籠中，衝洗後將金屬籠放進300mL燒杯中，加入蒸餾水150mL，沸水浴20min(l煮沸時開始計時)。取出金屬籠懸於燒杯上方，浙水2min，然後攤於潔淨的乾燥紗布上冷卻30min,稱重後計算大米吸水率,計算公式大米吸水率=(米飯質量/10) X 100%。(2)體積膨脹率
將一定質量的高膳食纖維營養強化大米、普通東北大米，分別裝入盛有50mL的250mL量筒內，讀數減去50mL即為樣品的體積。用該法測定蒸煮前大米體積和蒸煮後米飯體積，按照公式計算體積膨脹率，計算公式體積膨脹率=(米飯體積/大米體積)X 100%。結果參見表I。表I高膳食纖維營養強化大米的吸水率和體積膨脹率
g品I吸水率I體積膨
營養強化大米(實施例I)325.68% 320.29%
營養強化大米(實施例3)34029%~ 332. 7%
普通大米|321. 76% |314. 51%
吸水率和膨脹率越大，製備的米飯的鬆散膨大，口感較差。通過試驗結果可以看出，本
發明的高膳食纖維營養強化大米(尤其是實施例I製備的產品)的吸水率和體積膨脹率與普
通大米接近。
實施例5高膳食纖維營養強化大米的感官評價研究
挑選10名品評人員組成品評小組，並安排在一間寬敞、明亮、清靜的房間中，每人一座，互不幹擾。品評時間定在飯前2h，品嘗前品評人員不得吸菸或吃糖，並用溫開水漱口，去除口中殘留物。將準備好的高膳食纖維營養強化大米飯(實施例I製備)和普通東北大米飯試樣平均分入每個白瓷盤上，每人一盤進行品評，並不得向品評人員說明試樣的情況。品評結果記錄於評分表中。品評的內容為米飯的色、香、味、外觀性狀、適口性(包括粘性、彈性、硬度)以及滋味。品評時，先趁熱鑑定米飯氣味，然後觀察米飯色澤、外觀結構，再通過咀嚼，品嘗評定適口性及滋味。對照評分參考樣品(蒸煮的米飯)進行評分，再將各項得分相加即為綜合評分。其中，氣味25分，色澤10分，外觀結構10分，適口性30分，滋味25分，總分為100分。評分標準見表2。
根據每個品評人員的綜合評分結果計算平均值，個別人員品評誤差大者(超過平均值10分以上)可捨棄，捨棄後重新計算平均值。最後以綜合評分的平均值作為評定結果，見表3。表2米飯的食味評價指標與分值標準
權利要求
1.一種高膳食纖維營養強化大米的製備方法，包括如下步驟 (1)取米糠原料，除雜後粉碎，過80-120目篩，於95-100°C溼熱高溫蒸汽處理5_10min，並在Smin內逐漸升溫至105°C，保溫處理10_15min，烘乾，加入石油醚或正己烷，石油醚或正己烷的體積用量與米糠原料質量比為2-4 :1，保持50-53°C攪拌3-6h，過濾，濾渣於105°C乾燥O. 5-1. 5h，加入7-10倍量的lmol/L氫氧化鈉溶液，保持50_53°C攪拌l_2h，過濾，濾渣經水漂洗至pH=6-8，烘乾，加入7-10倍量的lmol/L鹽酸溶液，保持50_53°C攪拌l_2h，過濾，濾渣經水漂洗至pH=5-7，烘乾，粉碎過160-200目篩，得米糠膳食纖維； (2)將大米浸泡於O.5%-2%碳酸氫鈉水溶液中1-3小時，烘乾粉碎過篩製得大米粉，稱取所述大米粉，按每公斤添加O. 06-0. 12公斤膳食纖維、5-8克蔗糖脂肪酸酯的比例，力口入米糠膳食纖維和蔗糖脂肪酸酯，攪拌使混合均勻，並調節物料的水分含量為38-42%，蒸煮8-10min，轉移至單螺杆擠壓機中，設定螺杆五段溫度為40°C -75°C -100°C -80°C -50°C,餵料速度為30-32r/min，螺杆轉速為15Hz，擠壓7_9min後用旋切刀切成米粒形狀，置於38-42°C、80-85%溼度條件下進行緩蘇老化3_5小時，然後放入乾燥箱中乾燥，拋光，得高膳食纖維營養強化大米。
2.根據權利要求I所述高膳食纖維營養強化大米的製備方法，其特徵在於步驟(2)所用碳酸氫鈉水溶液的濃度為O. 8%-1%，大米浸泡時間為I. 5-2小時。
3.根據權利要求I所述高膳食纖維營養強化大米的製備方法，其特徵在於步驟(2)中調節物料水分含量為40%。
4.根據權利要求I所述高膳食纖維營養強化大米的製備方法，其特徵在於步驟(2)中按每公斤大米粉添加O. 08公斤膳食纖維、6克蔗糖脂肪酸酯的比例，加入米糠膳食纖維和蔗糖脂肪酸酯。
全文摘要
本發明公開了一種高膳食纖維營養強化大米的製備方法，包括(1)製備米糠膳食纖維；(2)採用單螺杆擠壓技術將米糠膳食纖維與大米粉重組，獲得蒸煮品質較好的高膳食纖維營養強化大米。長期攝食本發明製備的高膳食纖維營養強化大米可以預防肥胖症、糖尿病、高血壓、高血脂等心血管疾病，非常有益於人們的身體健康。
文檔編號A23L1/308GK102771798SQ20121027799
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月7日 優先權日2012年8月7日
發明者郭少祥 申請人:安徽光明槐祥工貿集團有限公司