專利名稱：一種高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的制備方法，尤其涉及一種采用螺桿擠壓技術(shù)制備高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的方法，屬于食品加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
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(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)，世界上有122個(gè)國(guó)家種植水稻，常年種植面積達(dá)I. 40-1. 57億公頃，約占谷物種植面積的23% ;稻谷總產(chǎn)量6億噸左右，約占谷物總產(chǎn)量的29% ;共有50多個(gè)國(guó)家年產(chǎn)稻谷在10萬噸以上。全球十大水稻生產(chǎn)國(guó)中，除巴西以外都在亞洲，中國(guó)、印度和印度尼西亞位居前三。2009-2010年度，國(guó)際市場(chǎng)上全球大米產(chǎn)量預(yù)計(jì)達(dá)到創(chuàng)記錄的4. 481億噸，比上個(gè)年度增加450萬噸。稻米是我國(guó)居民的主要口糧之一，全國(guó)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制品。稻米及其制品是我國(guó)最大、最穩(wěn)定的糧食消費(fèi)品種。稻米消費(fèi)量中的80%以上作為居民口糧直接食用，而居民消費(fèi)需求方式由以前溫飽型向現(xiàn)在營(yíng)養(yǎng)型轉(zhuǎn)變。大米作為基礎(chǔ)的食品，維持著世界上一半以上人口的生存，它能夠?yàn)槿藗兂掷m(xù)不斷地提供能量和維生素、蛋白質(zhì)、氨基酸和無機(jī)元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。傳統(tǒng)的稻谷加工和食用方法，使大米的營(yíng)養(yǎng)成分流失嚴(yán)重，營(yíng)養(yǎng)價(jià)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(fā)酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相類似物質(zhì)的總和，包括多糖、寡糖、木質(zhì)素以及相關(guān)的植物物質(zhì)，其對(duì)預(yù)防肥胖癥、糖尿病、高血壓、高血脂等心血管疾病有很大益處。由于大米是人們獲取營(yíng)養(yǎng)的重要途徑，因此長(zhǎng)期攝食缺乏膳食纖維的精白米，在沒有足夠營(yíng)養(yǎng)食品補(bǔ)充的情況下，容易造成某些營(yíng)養(yǎng)成分的缺乏，比如極易導(dǎo)致消費(fèi)者因膳食纖維攝入不足二出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)缺乏并引發(fā)“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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，然而因其口感較差而難以被廣大消費(fèi)者接受。為了解決大米營(yíng)養(yǎng)不足的問題，對(duì)大米進(jìn)行深加工和營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化，成為大米營(yíng)養(yǎng)改善的主要途徑。改良大米、精加工大米和營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米，成為當(dāng)今世界人們?nèi)鏀z取各種營(yíng)養(yǎng)素非常經(jīng)濟(jì)有效的途徑，并逐步走向市場(chǎng)。目前，營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的生產(chǎn)工藝主要是浸吸法，該法以精白米為原料，將原料浸泡在營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化液中，待其充分吸收營(yíng)養(yǎng)液后初步干燥，表面噴上保護(hù)層，二次干燥后再二次浸吸，氣蒸糊化，在外層噴涂保護(hù)酸液，最后干燥得到強(qiáng)化米。這種強(qiáng)化米在貯藏、運(yùn)輸及銷售時(shí)營(yíng)養(yǎng)素?fù)p失小，但生產(chǎn)過程能耗高、投資大，生產(chǎn)成本高，不適合我國(guó)大米加工企業(yè)采用。另外，現(xiàn)有工藝制備出的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米，其食味蒸煮品質(zhì)一般，口感較差，很難被消費(fèi)者所接受。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明以大米粉和米糠為主要原料，通過單螺桿連續(xù)擠壓技術(shù)造粒成型，從而提供一種高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，發(fā)明人通過大量試驗(yàn)研究，最終獲得了如下技術(shù)方案
一種高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的制備方法，包括如下步驟
(1)取米糠原料，除雜后粉碎，過80-120目篩，于95-100°C濕熱高溫蒸汽處理5-10min，并在Smin內(nèi)逐漸升溫至105°C，保溫處理10_15min，烘干，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(zhì)量比為2-4 :1，保持50-53°C攪拌3-6h，過濾，濾渣于105°C干燥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(jīng)水漂洗至pH=6-8，烘干，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(jīng)水漂洗至pH=5-7，烘干，粉碎過160-200目篩，得米糠膳食纖維；
(2)將大米浸泡于0.5%-2%碳酸氫鈉水溶液中1-3小時(shí)，烘干粉碎過篩制得大米粉，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，并調(diào)節(jié)物料的水分含量為38-42%，蒸煮8-10min，轉(zhuǎn)移至單螺桿擠壓機(jī)中，設(shè)定螺桿五段溫度為40°C -75°C -100°C -80°C -50°C, 喂料速度為30-32r/min，螺桿轉(zhuǎn)速為15Hz，擠壓7_9min后用旋切刀切成米粒形狀，置于38-42°C、80-85%濕度條件下進(jìn)行緩蘇老化3_5小時(shí)，然后放入干燥箱中干燥，拋光，得高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米。優(yōu)選地，所述高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的制備方法，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(shí)間為I. 5-2小時(shí)。優(yōu)選地，所述高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的制備方法，其中步驟(2)中調(diào)節(jié)物料水分含量為40%。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的制備方法，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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明涉及的高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的制備方法具有如下優(yōu)點(diǎn)和顯著的進(jìn)步
(I)感官評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明的高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米與普通米飯的感官指標(biāo)評(píng)分相近，沒有明顯差別。在單項(xiàng)評(píng)分方面，本發(fā)明產(chǎn)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(chǔ)上，本發(fā)明生產(chǎn)出來的營(yíng)養(yǎng)工程米在產(chǎn)品特性(組織結(jié)構(gòu)、形態(tài)、風(fēng)味、口感、顏色等)符合中國(guó)人的飲食習(xí)慣，具有較好的食用依存性。長(zhǎng)期攝食本發(fā)明制備的高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米可以預(yù)防肥胖癥、糖尿病、高血壓、高血脂等心血管疾病，非常有益于人們的身體健康。(2)通過吸水率和體積膨脹率測(cè)定試驗(yàn)結(jié)果可以看出，本發(fā)明的高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)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(fā)明產(chǎn)品的蒸煮品質(zhì)較好。(3)采用單螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓制備，利用了現(xiàn)有設(shè)備，同時(shí)節(jié)約了制備成本。體現(xiàn)在目前雙螺桿擠壓機(jī)與單螺桿的相比，具有更好的性能，操作更方便，所制備的產(chǎn)品品質(zhì)更好，但是其成本卻大大高于后者。而我國(guó)現(xiàn)有的擠壓設(shè)備以單螺桿的為主，因此本發(fā)明采用單螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓制備，既利用了現(xiàn)有設(shè)備，也節(jié)約了制備成本。
具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)施例形式對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。本發(fā)明所選用普通大米作為對(duì)照，其中普通大米為東北大米(北大荒牌)。
實(shí)施例I
(1)取米糠原料10kg，除雜后粉碎，過120目篩，于95°C濕熱高溫蒸汽處理8-10min，并在8min內(nèi)逐漸升溫至105°C，保溫處理12min，烘干，加入30L正己烷，保持50_53°C攪拌5h，過濾，濾渣于105°C干燥lh，加入相當(dāng)于濾渣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(jīng)水漂洗至pH=6-8，烘干，加入相當(dāng)于濾渣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(jīng)水漂洗至pH=5_7，烘干，粉碎過 160目篩，得米糠膳食纖維；
(2)將大米浸泡于0.8%碳酸氫鈉水溶液中2小時(shí)，烘干粉碎過篩制得大米粉，稱取制備的大米粉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，并調(diào)節(jié)物料的水分含量為40%，蒸煮9min，轉(zhuǎn)移至單螺桿擠壓機(jī)中，設(shè)定螺桿五段溫度為400C -750C -IOO0C -800C _50°C，喂料速度為 30r/min，螺桿轉(zhuǎn)速為 15Hz，擠壓 8. 5min 后用旋切刀切成米粒形狀，置于40°C、82%濕度條件下進(jìn)行緩蘇老化4小時(shí)，然后放入干燥箱中55°C干燥，拋光，得高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米。
實(shí)施例2
(1)取米糠原料10kg，除雜后粉碎，過80目篩，于100°C濕熱高溫蒸汽處理8-10min，并在8min內(nèi)逐漸升溫至105°C,保溫處理IOmin,烘干,加入40L石油醚,保持50_53°C攪拌4h,過濾，濾渣于105°C干燥lh，加入相當(dāng)于濾渣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(jīng)水漂洗至pH=6-8，烘干，加入相當(dāng)于濾渣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(jīng)水漂洗至pH=5_7，烘干，粉碎過200目篩，得米糠膳食纖維；
(2)將大米浸泡于1%碳酸氫鈉水溶液中2小時(shí)，烘干粉碎過篩制得大米粉，稱取制備的大米粉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，并調(diào)節(jié)物料的水分含量為40%，蒸煮9min，轉(zhuǎn)移至單螺桿擠壓機(jī)中，設(shè)定螺桿五段溫度為400C -750C -IOO0C -800C -500C，喂料速度為 30r/min，螺桿轉(zhuǎn)速為 15Hz，擠壓 8. 5min 后用旋切刀切成米粒形狀，置于40°C、82%濕度條件下進(jìn)行緩蘇老化5小時(shí)，然后放入干燥箱中55°C干燥，拋光，得高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米。
實(shí)施例3
(I)取米糠原料10kg，除雜后粉碎，過120目篩，于95°C濕熱高溫蒸汽處理8-10min，并在8min內(nèi)逐漸升溫至105°C，保溫處理12min，烘干，加入20L石油醚，保持50_53°C攪拌5h，過濾，濾渣于105°C干燥lh，加入相當(dāng)于濾渣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(jīng)水漂洗至pH=6-8，烘干，加入相當(dāng)于濾渣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(jīng)水漂洗至pH=5_7，烘干，粉碎過160目篩，得米糠膳食纖維；
(2)將大米浸泡于2%碳酸氫鈉水溶液中2小時(shí)，烘干粉碎過篩制得大米粉，稱取制備的大米粉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，并調(diào)節(jié)物料的水分含量為42%，蒸煮9min，轉(zhuǎn)移至單螺桿擠壓機(jī)中，設(shè)定螺桿五段溫度為400C -750C -IOO0C -800C -500C，喂料速度為 30r/min，螺桿轉(zhuǎn)速為 15Hz，擠壓 8. 5min 后用旋切刀切成米粒形狀，置于40°C、82%濕度條件下進(jìn)行緩蘇老化4小時(shí)，然后放入干燥箱中55°C干燥，拋光，得高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米。
實(shí)施例4高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的吸水率和體積膨脹率測(cè)定
(I)吸水率 分別稱取IOg干燥后的高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米、普通東北大米，放入一定質(zhì)量的金屬絲籠中，沖洗后將金屬籠放進(jìn)300mL燒杯中，加入蒸餾水150mL，沸水浴20min(l煮沸時(shí)開始計(jì)時(shí))。取出金屬籠懸于燒杯上方，浙水2min，然后攤于潔凈的干燥紗布上冷卻30min,稱重后計(jì)算大米吸水率,計(jì)算公式大米吸水率=(米飯質(zhì)量/10) X 100%。(2)體積膨脹率
將一定質(zhì)量的高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米、普通東北大米，分別裝入盛有50mL的250mL量筒內(nèi)，讀數(shù)減去50mL即為樣品的體積。用該法測(cè)定蒸煮前大米體積和蒸煮后米飯?bào)w積，按照公式計(jì)算體積膨脹率，計(jì)算公式體積膨脹率=(米飯?bào)w積/大米體積)X 100%。結(jié)果參見表I。表I高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的吸水率和體積膨脹率
g品I吸水率I體積膨
營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米(實(shí)施例I)325.68% 320.29%
營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米(實(shí)施例3)34029%~ 332. 7%
普通大米|321. 76% |314. 51%
吸水率和膨脹率越大，制備的米飯的松散膨大，口感較差。通過試驗(yàn)結(jié)果可以看出，本
發(fā)明的高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米(尤其是實(shí)施例I制備的產(chǎn)品)的吸水率和體積膨脹率與普
通大米接近。
實(shí)施例5高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的感官評(píng)價(jià)研究
挑選10名品評(píng)人員組成品評(píng)小組，并安排在一間寬敞、明亮、清靜的房間中，每人一座，互不干擾。品評(píng)時(shí)間定在飯前2h，品嘗前品評(píng)人員不得吸煙或吃糖，并用溫開水漱口，去除口中殘留物。將準(zhǔn)備好的高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米飯(實(shí)施例I制備)和普通東北大米飯?jiān)嚇悠骄秩朊總€(gè)白瓷盤上，每人一盤進(jìn)行品評(píng)，并不得向品評(píng)人員說明試樣的情況。品評(píng)結(jié)果記錄于評(píng)分表中。品評(píng)的內(nèi)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(píng)時(shí)，先趁熱鑒定米飯氣味，然后觀察米飯色澤、外觀結(jié)構(gòu)，再通過咀嚼，品嘗評(píng)定適口性及滋味。對(duì)照評(píng)分參考樣品(蒸煮的米飯)進(jìn)行評(píng)分，再將各項(xiàng)得分相加即為綜合評(píng)分。其中，氣味25分，色澤10分，外觀結(jié)構(gòu)10分，適口性30分，滋味25分，總分為100分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。
根據(jù)每個(gè)品評(píng)人員的綜合評(píng)分結(jié)果計(jì)算平均值，個(gè)別人員品評(píng)誤差大者(超過平均值10分以上)可舍棄，舍棄后重新計(jì)算平均值。最后以綜合評(píng)分的平均值作為評(píng)定結(jié)果，見表3。表2米飯的食味評(píng)價(jià)指標(biāo)與分值標(biāo)準(zhǔn)
權(quán)利要求
1.一種高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的制備方法，包括如下步驟 (1)取米糠原料，除雜后粉碎，過80-120目篩，于95-100°C濕熱高溫蒸汽處理5_10min，并在Smin內(nèi)逐漸升溫至105°C，保溫處理10_15min，烘干，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(zhì)量比為2-4 :1，保持50-53°C攪拌3-6h，過濾，濾渣于105°C干燥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(jīng)水漂洗至pH=6-8，烘干，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(jīng)水漂洗至pH=5-7，烘干，粉碎過160-200目篩，得米糠膳食纖維； (2)將大米浸泡于O.5%-2%碳酸氫鈉水溶液中1-3小時(shí)，烘干粉碎過篩制得大米粉，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，并調(diào)節(jié)物料的水分含量為38-42%，蒸煮8-10min，轉(zhuǎn)移至單螺桿擠壓機(jī)中，設(shè)定螺桿五段溫度為40°C -75°C -100°C -80°C -50°C,喂料速度為30-32r/min，螺桿轉(zhuǎn)速為15Hz，擠壓7_9min后用旋切刀切成米粒形狀，置于38-42°C、80-85%濕度條件下進(jìn)行緩蘇老化3_5小時(shí)，然后放入干燥箱中干燥，拋光，得高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的制備方法，其特征在于步驟(2)所用碳酸氫鈉水溶液的濃度為O. 8%-1%，大米浸泡時(shí)間為I. 5-2小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的制備方法，其特征在于步驟(2)中調(diào)節(jié)物料水分含量為40%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的制備方法，其特征在于步驟(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(fā)明公開了一種高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的制備方法，包括(1)制備米糠膳食纖維；(2)采用單螺桿擠壓技術(shù)將米糠膳食纖維與大米粉重組，獲得蒸煮品質(zhì)較好的高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米。長(zhǎng)期攝食本發(fā)明制備的高膳食纖維營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米可以預(yù)防肥胖癥、糖尿病、高血壓、高血脂等心血管疾病，非常有益于人們的身體健康。
文檔編號(hào)A23L1/308GK102771798SQ20121027799
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者郭少祥 申請(qǐng)人:安徽光明槐祥工貿(mào)集團(tuán)有限公司