本申請(qǐng)屬于黑米加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能減少活性物質(zhì)損失的全谷物速食黑米粉加工方法。

背景技術(shù)：

黑米(blackrice)是重要的優(yōu)異稻種資源，種植歷史悠長，我國黑米資源占世界的90％以上。黑米是藥食兩用全谷物，歷來有“藥米”“壽米”“世界米中之王”之佳譽(yù)，具有“滋陰補(bǔ)腎、健脾暖肝、明眼活血”之功效。黑米營養(yǎng)豐富，其中碳水化合物占78.73％、蛋白質(zhì)占11.03％、脂肪占3.73％、鐵10.5mg/100g、鈣74mg/100g、鋅2.6mg/100g、黃酮0.31g/100g、膳食纖維1.11g/100g，這些成分含量都明顯的高于普通白米。此外，黑米還含有多酚、花色苷、黃酮、谷維素、生物堿、植酸、植物甾醇類等多種生物活性成分，具有抗氧化、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、抗動(dòng)脈粥樣硬化等多種健康功效。

由于黑米外層纖維素排列緊密，質(zhì)地堅(jiān)硬，且果皮的外皮層富含蠟性物質(zhì)，這些蠟質(zhì)皮層在蒸煮時(shí)阻礙了水分的吸收，導(dǎo)致黑米難糊化，炊煮時(shí)間過長，口味及口感較差，且食用后難以消化和吸收等問題，一定程度上限制了黑米的消費(fèi)。以黑米為原料，通過現(xiàn)代食品加工技術(shù)，開發(fā)速食黑米粉，可以解決黑米熟化難、口感差等瓶頸問題，是黑米重要的產(chǎn)品形式之一。

擠壓膨化是目前黑米粉加工的主要方式。黑米經(jīng)擠壓膨化后淀粉糊化度明顯升高，消化吸收率和口感均得到較大改善。然而，擠壓膨化過程中的高溫也造成了黑米中維生素和微量元素等營養(yǎng)物質(zhì)流失，主要活性物質(zhì)多酚、黃酮和花色苷等的降解破壞，抗氧化活性降低。

因此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，有必要進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能減少活性物質(zhì)損失的全谷物速食黑米粉加工方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下方案實(shí)現(xiàn)：

一種減少活性物質(zhì)損失的全谷物速食黑米粉加工方法，包括如下步驟：

s1.新鮮黑米粉碎過篩；

s2.粉碎后的黑米加入復(fù)合外源添加物并混合均勻，所述復(fù)合外源添加物為檸檬酸、碳酸鈣、維生素c和葡萄糖的混合物；

s3.將混合均勻的黑米和復(fù)合外源添加物進(jìn)行擠壓膨化得黑米樣品；

s4.將黑米樣品粉碎過篩得黑米粉。

全谷物黑米經(jīng)過擠壓膨化后，其總酚、總黃酮、花色苷含量和抗氧化能力均顯著降低。本申請(qǐng)匯總，檸檬酸在擠壓膨化過程中一方面能夠有效降低黑米中多酚氧化酶活性，抑制粉體酶促反應(yīng)；另一方面形成酸性環(huán)境，多酚降解較少，有利于多酚的保留。堿是纖維的膨潤劑，有利于使纖維結(jié)構(gòu)松散。碳酸鈣的添加有利于擠壓膨化過程中不溶性膳食纖維轉(zhuǎn)化為可溶性膳食纖維，顯著增加黑米粉的可溶性膳食纖維含量。

檸檬酸與碳酸鈣在擠壓膨化過程中，高溫流體狀態(tài)下反應(yīng)生成二氧化碳和檸檬酸鈣。二氧化碳有利于黑米粉在固化過程中形成更加疏松的孔狀結(jié)構(gòu)，改善沖調(diào)性。檸檬酸鈣屬于強(qiáng)堿弱酸性化合物，酸味較低，避免了因檸檬酸的添加引起的酸度增加，改善了黑米粉的口感。同時(shí)，檸檬酸鈣是一種低刺激、高吸收的優(yōu)質(zhì)鈣強(qiáng)化劑，還可以促進(jìn)鐵、鋅等微量元素的吸收。檸檬酸鈣的生成增加了黑米粉的營養(yǎng)價(jià)值。

在擠壓膨化過程中，葡萄糖呈熔融狀態(tài)，增加了擠壓腔體熔融物料的粘度，并且糖會(huì)與淀粉糊化爭(zhēng)奪有限的水分，迫使水分均勻分布在熔融物料中，使得組織結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)均勻細(xì)密。因此添加葡萄糖可以提高黑米粉組織結(jié)構(gòu)均勻度和口感的細(xì)膩程度，同時(shí)，葡萄糖的添加可以掩蓋與碳酸鈣反應(yīng)后多余的檸檬酸的酸味，改善黑米粉風(fēng)味。

維生素c具有較強(qiáng)的抗氧化性，添加后有利于黑米粉色澤的保持，同時(shí)其也屬于營養(yǎng)強(qiáng)化劑，可以提高黑米粉的營養(yǎng)品質(zhì)。

為了使得最終黑米粉的活性物質(zhì)的保留量最佳，發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)得出，所述檸檬酸、碳酸鈣、維生素c和葡萄糖的質(zhì)量比為0.25～2:0.1～1:0.25～2:0.25～2。

正如上所述，一部分檸檬酸要與碳酸鈣反應(yīng)改善沖調(diào)性，另一部分的檸檬酸用于保護(hù)和對(duì)抗因擠壓膨化及其余外源物的添加引起的黑米總酚、總黃酮、花色苷等活性物質(zhì)的降解和抗氧化能力的損失。因此，本申請(qǐng)中，所述檸檬酸的添加量大于碳酸鈣的添加量。

所述復(fù)合外源添加物的添加總量為黑米粉碎物質(zhì)量的0.85～4％。

粉碎后的黑米要與復(fù)合外源添加物充分混合，使得在擠壓膨化過程中，復(fù)合外源添加物能充分發(fā)揮作用。因此，本申請(qǐng)的步驟s1中，黑米粉碎后過40～80目篩。

進(jìn)一步的，步驟s3中，在擠壓膨化操作前，先將黑米和復(fù)合外源添加物構(gòu)成的混合物的水分降至10～20％。所述擠壓膨化的條件為擠壓膨化機(jī)的i區(qū)溫度20-40℃，ii區(qū)溫度120-140℃，iii區(qū)溫度150-170℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為170～220r/min。先將混合物水分含量調(diào)整到合適的范圍內(nèi)，避免含水量太低造成過度糊化，或水分含量太高導(dǎo)致膨化不完全、沖調(diào)性降低。在擠壓膨化過程中，在適當(dāng)?shù)臏囟认拢沟锰妓徕}將不溶性膳食纖維轉(zhuǎn)化為可溶性膳食纖維，顯著增加黑米粉中可溶性膳食纖維的含量。

步驟s4中，黑米樣品粉碎后過40～80目篩，得到的黑米粉可直接沖調(diào)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明建立了一種以黑米為原料，通過復(fù)合外源物的添加，改善擠壓膨化全谷物速食黑米粉活性物質(zhì)損失的加工方法。相較于黑米直接擠壓膨化，添加復(fù)合外源物后的擠壓膨化黑米粉可溶性膳食纖維增加41.9％，總酚含量增加21.47％，總黃酮含量增加68.28％，花色苷含量增加38.61％，frap抗氧化能力提高61.51％，提高了黑米活性成分的保留率，增加抗氧化活性。相較于黑米直接擠壓膨化，添加復(fù)合外源物后的擠壓膨化黑米粉水溶性指數(shù)顯著提高105.53％，吸水性指數(shù)降低46.31％，結(jié)塊率下降53.36％，改善擠壓膨化速食黑米粉沖調(diào)性和感官品質(zhì)，感官評(píng)分顯著提高。

具體實(shí)施方式

為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

實(shí)施例1

一種減少活性物質(zhì)損失的全谷物速食黑米粉加工方法，具體為：新鮮黑米粉碎過40目篩。檸檬酸、碳酸鈣、維生素c和葡萄糖按質(zhì)量比為0.25:0.1:0.25:0.25的比例混合后加入到粉碎后的黑米中，復(fù)合外源添加物在黑米粉中的添加總量為4％。混合均勻后調(diào)整水分含量至10％。擠壓膨化的條件為：螺桿擠壓機(jī)i區(qū)溫度20℃，ii區(qū)溫度120℃，iii區(qū)溫度150℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為170r/min。擠壓膨化后得到的黑米樣品粉碎過40目篩，得到高品質(zhì)速食全谷物黑米粉。

實(shí)施例2

一種減少活性物質(zhì)損失的全谷物速食黑米粉加工方法，具體為：新鮮黑米粉碎過60目篩。檸檬酸、碳酸鈣、維生素c和葡萄糖按質(zhì)量比為1.5:0.5:1:1.5的比例混合后加入到粉碎后的黑米中，復(fù)合外源添加物在黑米粉中的添加總量為2.25％?；旌暇鶆蚝笳{(diào)整水分含量至15％。擠壓膨化的條件為：螺桿擠壓機(jī)i區(qū)溫度30℃，ii區(qū)溫度130℃，iii區(qū)溫度160℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為220r/min。擠壓膨化后得到的黑米樣品粉碎過60目篩，得到高品質(zhì)速食全谷物黑米粉。

實(shí)施例3

一種減少活性物質(zhì)損失的全谷物速食黑米粉加工方法，具體為：新鮮黑米粉碎過80目篩。檸檬酸、碳酸鈣、維生素c和葡萄糖按質(zhì)量比為2:1:2:2的比例混合后加入到粉碎后的黑米中，復(fù)合外源添加物在黑米粉中的添加總量為0.85％?；旌暇鶆蚝笳{(diào)整水分含量至20％。擠壓膨化的條件為：螺桿擠壓機(jī)i區(qū)溫度40℃，ii區(qū)溫度140℃，iii區(qū)溫度170℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為220r/min。擠壓膨化后得到的黑米樣品粉碎過80目篩，得到高品質(zhì)速食全谷物黑米粉。

對(duì)比例1

本對(duì)比例與實(shí)施例3類似，區(qū)別在于，所述復(fù)合外源添加物為醋酸、碳酸鈣、維生素c和葡萄糖的混合物，四種組分的質(zhì)量比為2:1:2:2。

對(duì)比例2

本對(duì)比例與實(shí)施例3類似，區(qū)別在于，所述復(fù)合外源添加物為檸檬酸、碳酸鈣和維生素c的混合物，三種組分的質(zhì)量比為2:1:2。

為了評(píng)價(jià)外源添加物對(duì)擠壓膨化黑米粉沖調(diào)性、感官品質(zhì)和營養(yǎng)活性的影響，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

1實(shí)驗(yàn)條件

1.1實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)施例1～3的黑米粉、對(duì)比例1～2的黑米粉，以及未擠壓膨化的黑米粉和直接擠壓膨化黑米粉(擠壓膨化條件同實(shí)施例3)。

1.2測(cè)定指標(biāo)

可溶性膳食纖維總量、總酚含量、總黃酮含量、花色苷含量及frap抗氧化能力、水溶性指數(shù)和吸水性指數(shù)、結(jié)塊率、粉體外觀形貌、感官評(píng)價(jià)。

1.3數(shù)據(jù)分析

采用spss13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2試驗(yàn)結(jié)果

2.1活性物質(zhì)含量及抗氧化活性

不同處理后的黑米粉可溶性膳食纖維含量、總酚含量、總黃酮含量、花色苷含量及frap抗氧化能力如表1所示。相較于黑米直接擠壓膨化，實(shí)施例1～3的黑米粉的測(cè)定指標(biāo)均有不同程度的提高，尤其是實(shí)施例1，相較于黑米直接擠壓膨化，可溶性膳食纖維增加，總酚含量增加，總黃酮含量增加，花色苷含量增加，frap抗氧化能力提高。

表1

注：數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同列中不同字母表示有顯著性差異(p<0.05)。

2.2沖調(diào)性

不同處理后的黑米粉水溶性指數(shù)(wsi)、吸水性指數(shù)(wai)及結(jié)塊率如表2所示。相較于黑米直接擠壓膨化，實(shí)施例1～3的黑米粉的測(cè)定指標(biāo)均有不同程度的優(yōu)化，尤其是實(shí)施例，相較于黑米直接擠壓膨化，水溶性指數(shù)顯著提高，吸水性指數(shù)降低，結(jié)塊率下降，感官評(píng)分顯著提高。

表2

注：數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同列中不同字母表示有顯著性差異(p<0.05)

2.3粉體外觀形貌

不同處理后的黑米粉中，直接擠壓膨化黑米粉顏色較暗，略帶黑色，添加有復(fù)合外源物的實(shí)施例1～3的擠壓膨化黑米粉色澤亮紅。

2.4感官評(píng)價(jià)

不同處理后的速食黑米粉中，感官評(píng)分如表3。

表3