CN103859282A - 一种超声波酶法联用快速提升糙米品质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种超声波酶法联用快速提升糙米品质的方法，其具体步骤如下：称取糙米浸入去离子水中，料液比1:6～1:7，用超声波进行超声处理，处理时间25～30min，处理强度2.3～2.5w/(g.cm2)，处理温度38～40℃，以冰水浴保持温度不变；超声结束，去除糙米表面水分，以料液比1:3加入醋酸钠缓冲液，并加入终浓度1.6u/ml的纤维素复合酶，酶解时间4～4.5h；酶解完毕，用蒸馏水冲洗干净，于室温条件自然干燥至初始含水率，即得快速改良糙米成品。本发明方法可快速高效地改善糙米蒸煮食用品质，无需发芽步骤，加工时间短，操作简单易行。
Description
技术领域
本发明属于粮食加工技术领域，具体涉及一种超声波酶法联用可快速提升糙米品质的方法。
背景技术
糙米是稻谷脱去稻壳但未经碾白的籽粒，由于保留了糠层、胚芽和胚乳，其基本营养素和功能性成分远远高于精白米，是当今人们公认的健康谷物。但是，由于表面糠层的不透水性以及粗纤维的存在，糙米蒸煮时间长，米饭香味浅淡，粘着性差，口感和吸收性差，因此，虽然其营养活性物质含量丰富，但却一直未成为人类的主食。
为了改善糙米蒸煮食用品质，充分利用糙米营养物质，国内外学者运用各种方法，进行了不懈的研究，主要包括物理、化学和生物方法：物理方法主要是碾削法、干燥法、辐射法、超声处理、等离子处理等；化学方法主要是利用化学试剂或水浸泡等；生物方法主要是添加外源酶试剂或运用一定方法使糙米内源酶萌发，制成发芽糙米。但是，现有的改善糙米品质的方法还存在以下缺点：（1）易造成营养成分流失；（2）处理时间长；（3）有特殊发酵气味；（4）处理量低。申请号201310086749.8的中国专利“一种超声辅助酶提高糙米的发芽率及发芽糙米品质的方法”将超声波与酶同时使用，用以提高糙米发芽率以及发芽糙米品质，但该发明需对糙米进行发芽处理，处理时间长，工艺繁琐，且发芽将产生一定发酵气味，影响糙米品质。
鉴于此，如何在尽可能保留营养成分的前提下简单快速地改善糙米的食用品质是一个亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述缺陷，申请人经过研究改进，提供一种超声波酶法联用快速提升糙米品质的方法。本发明方法运用超声酶解联用技术，在特定工艺下，可快速高效地改善糙米蒸煮食用品质，无需发芽步骤，加工时间短，操作简单易行。
本发明技术方案如下：
一种超声波酶法联用快速提升糙米品质的方法，其具体步骤如下：称取糙米浸入去离子水中，料液比1:6～1:7，用超声波进行超声处理，处理时间25～30min，处理强度2.3～2.5w/(g.cm2)，处理温度38～40℃，以冰水浴保持温度不变；超声结束，去除糙米表面水分，以料液比1:3加入醋酸钠缓冲液，并加入终浓度1.6u/ml的纤维素复合酶，酶解时间4～4.5；酶解完毕，用蒸馏水冲洗干净，于室温条件自然干燥至初始含水率，即得快速改良糙米成品。
优选地，所述醋酸钠缓冲液浓度为0.1mol/l，pH5.0。
针对糙米品质差、口感差的特性以及现有糙米品质改善方法存在的技术瓶颈，本发明创造性地提供了一种超声波酶法联用工艺，仅通过温和的酶法及物理处理方法，在特定工艺条件下，无需发芽过程，即可快速提升糙米的蒸煮食用品质（如含水率、硬度、弹性、内聚性、交联性和恢复性等），同时又保留了糙米中原有的生物活性成分，加工时间短，操作简单易行，适宜工业化生产，为糙米的推广食用奠定了良好的基础。
附图说明
图1为本发明实施例7不同处理条件下糙米表面的电镜图，其中，a：未经处理糙米；b：酶解处理糙米；c：经实施例1所述超声-酶解处理糙米。
图2为本发明实施例8不同处理条件下糙米吸水率随时间变化的曲线图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行进一步说明。
如无特殊说明，以下实施例所使用原料的和试剂均可从商业途径获得，所涉及仪器和设备均为本领域常用设备。
实施例1超声波酶解法联用制备糙米
称取糙米（初始含水率为为16.34％）20g，放入150ml烧杯中，加入125ml去离子水，使超声波探头没入水中进行超声处理，超声强度2.35w/(g.cm2)，超声时间30min，处理温度40℃，以冰水浴保持温度不变；超声结束后，用滤纸吸掉糙米表面水分，置于酶反应器中，以料液比1:3加入醋酸钠缓冲液（浓度0.1mol/l，pH=5.0），并加入终浓度1.6u/ml的纤维素复合酶，酶解时间4.5h；酶解完毕，用蒸馏水将糙米上的酶液冲洗干净，在室温条件下自然干燥至初始含水率，即得处理糙米成品。
实施例2
称取糙米（初始含水率为16.34％）20g，放入150ml烧杯中，加入125ml去离子水，使超声波探头没入水中进行超声处理，超声强度2.35w/(g.cm2)，超声时间30min，处理温度30℃，以冰水浴保持温度不变；超声结束后，用滤纸吸掉糙米表面水分，置于酶反应器中，以料液比1:3加入醋酸钠缓冲液（浓度0.1mol/l，pH=5.0），并加入终浓度1.6u/ml的纤维素复合酶，酶解时间4.5h；酶解完毕，用蒸馏水将糙米上的酶液冲洗干净，在室温条件下自然干燥至初始含水率，即得处理糙米成品。
实施例3
称取糙米（初始含水率为16.34）20g，放入150ml烧杯中，加入125ml去离子水，使超声波探头没入水中进行超声处理，超声强度为3.13w/(g.cm2)，超声时间30min，处理温度40℃，以冰水浴保持温度不变；超声结束后，用滤纸吸掉糙米表面水分，置于酶反应器中，以料液比1:3加入醋酸钠缓冲液浓度（0.1mol/l，pH=5.0），并加入终浓度1.6u/ml的纤维素复合酶，酶解时间4.5h；酶解完毕，用蒸馏水将将糙米上的酶液冲洗干净，在室温条件下自然干燥至初始含水率，即得处理糙米成品。
实施例4
称取糙米（初始含水率为16.34％）20g，放入150ml烧杯中，加入125ml去离子水，使超声波探头没入水中进行超声处理，超声强度3.13w/(g.cm2)，超声时间30min，处理温度40℃，以冰水浴保持温度不变；超声结束后，用滤纸吸掉糙米表面水分，置于酶反应器中，以料液比1:3加入醋酸钠缓冲液（0.1mol/l，pH=5.0），并加入终浓度0.5u/ml的纤维素复合酶，酶解时间4.5h；酶解完毕，用蒸馏水将糙米上的酶液冲洗干净，在室温条件下自然干燥至初始含水率，即得处理糙米成品。
实施例5
称取糙米（初始含水率为16.34％）20g，放入150ml烧杯中，加入125ml去离子水，使超声波探头没入水中进行超声处理，超声强调3.13w/(g.cm2)，超声时间30min，处理温度40℃，以冰水浴保持温度不变；超声结束后，用滤纸吸掉糙米表面水分，置于酶反应器中，以料液比1:3加入醋酸钠缓冲液（0.1mol/l，pH=5.0），并加入终浓度1.6u/ml的纤维素复合酶，酶解时间2.5h；酶解完毕，用蒸馏水将糙米上的酶液冲洗干净，在室温条件下自然干燥至初始含水率，即得处理糙米成品。
实施例6糙米最佳蒸煮时间和食味值测定
采用玻璃片-白芯法测定实施例1～实施例5糙米成品的最佳蒸煮时间：各称取5g糙米成品，倒入100ml沸水中，迅速用玻璃棒搅拌均匀，保持沸腾状态，开始计时。15min后，每隔1min取出10粒米，将米粒置于一块黑板上，用玻璃片碾压，观察米粒中心是否存在白芯，当所有米粒均没有白芯时，即为最佳蒸煮时间。
食味值：采用日本佐竹公司STA1B型食味计测定。
测定结果如表1所示。
表1不同处理条件下糙米最佳蒸煮时间和食味值
由表1可知，实施例1中所述条件下，糙米最佳蒸煮时间明显降低，米饭食味值和外观都得到明显改善，而改变超声处理温度、超声强度、酶液浓度或酶解时间，均无法达到实施例1所述条件对糙米品质的改善效果。
实施例7糙米表面形态的测定
采用扫描电镜来观察探头式超声波处理前后米粒表面形态的变化。将样品在低压下完全干燥，进行固定和表面喷金然后在电镜下进行观察。测定结果见图1。
图1a为未经处理的糙米，此时糙米表面结构致密，保持着天然的形态和纹理，酶解处理后（图1b），糙米表面形态变得粗糙不平，失去了特有的天然形态和纹理，而经实施例1所述超声-酶解处理的糙米(图1c)表面出现明显裂纹，这说明超声-酶解处理效果要优于酶解处理。糙米表面致密结构的变化以及裂纹的出现有利于蒸煮过程中水分的渗透，从而大大提高吸水率和降低蒸煮时间。
实施例8糙米吸水率测定
采用低场核磁共振技术对糙米浸泡过程中的吸水特性进行描述。
称取5g糙米，分别浸泡10min，20min，30min，40min，50min，60min，70min，80min，90min，将浸泡后的糙米去掉表面水分后，将糙米置于磁场中心位置的射频线圈中心，利用CPMG序列采集各样品T2信号。
定标测试参数：含水率(CPMG):P90(us)=15.00,P180(us)=29.00,SW(KHz)=200,D3(us)=80,TR(ms)=500,RG1=20,RG2=3,NS=32,EchoTime(us)=100,Echo Count=2000；测定结果见图2。
由图2可知，糙米在浸泡前10min，含水率急剧增加，在10～30min时间内，含水率缓慢增加，30min以后，含水率略有增加，趋于平衡。浸泡30min后，经实施例1所述超声-酶解处理的糙米含水率为36.25％，较糙米的29.12％和酶解糙米的34.91％高，由此可知，超声-酶解处理使糙米的吸水率明显加快，且最终含水率比酶解糙米的略高，较原糙米大大提高。
实施例9糙米饭质构和蒸煮特性分析
米饭蒸煮：称取5g糙米置于铝盒中，以料液比1:1加入蒸馏水，放入用电饭煲，蒸煮30min，焖饭10min，冷却至室温，测量其质构特性。
物性仪参数的设定：操作类型为Compression；测前速度（Pre-Test Speed）为2mm/sec，测试速度（Test Speed）为0.5mm/sec，测后速度（Post-Test Speed）为0.5mm/sec；测试循环次数为l；目标单位（target unit）为Strain；目标值（targetstrain）为70.0%；触发点（Trigger）为5.0g；探头为P/35。将加热后米饭上层去掉，从中间层不同位置随机取3粒米对称放置在载物台上，并固定米粒放置位置。每个样品测定8次，去掉最大与最小两个测定值，取6次测定结果的平均值。测定参数指标包括：硬度、粘着性、弹性、内聚性、交联性和恢复性。测定结果见表2。
表2不同处理对糙米质构和蒸煮特性的影响
由表2可知，经实施例1所述超声-酶解处理可明显改善糙米饭的硬度和咀嚼性，对黏性影响不大。
以上试验结果证明：实施例1所述超声-酶解工艺可快速高效地提升糙米的口感和品质，同时保留了糙米中原有的生物活性成分，无需发芽过程，加工时间短，操作十分简便。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种超声波酶法联用快速提升糙米品质的方法，其特征在于具体步骤如下：称取糙米浸入去离子水中，料液比1:6～1:7，用超声波进行超声处理，处理时间25～30min，处理强度2.3～2.5w/(g.cm2)，处理温度38～40℃，以冰水浴保持温度不变；超声结束，去除糙米表面水分，以料液比1:3加入醋酸钠缓冲液，并加入终浓度1.6u/ml的纤维素复合酶，酶解时间4～4.5h；酶解完毕，用蒸馏水冲洗干净，于室温条件自然干燥至初始含水率，即得快速改良糙米成品。
2.如权利要求1所述超声波酶法联用快速提升糙米品质的方法，其特征在于：所述醋酸钠缓冲液浓度为0.1mol/l，pH5.0。
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| CN101606652A (zh) * | 2009-07-15 | 2009-12-23 | 武汉工业学院 | 生物酶法改良糙米食用品质生产工艺 |
| CN103141775A (zh) * | 2013-03-05 | 2013-06-12 | 南京财经大学 | 一种超声辅助酶提高糙米的发芽率及发芽糙米品质的方法 |
-
2014
- 2014-03-24 CN CN201410109958.4A patent/CN103859282B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1582718A (zh) * | 2004-05-21 | 2005-02-23 | 浙江新安化工集团股份有限公司 | 一种高含γ－氨基丁酸米的制备工艺 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109601829A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-04-12 | 厦门格兰贝尔生物科技有限公司 | 一种全营养速溶型酶解糙米粉的制备方法 |
| CN109601829B (zh) * | 2018-11-28 | 2022-01-25 | 厦门格兰贝尔生物科技有限公司 | 一种全营养速溶型酶解糙米粉的制备方法 |
Also Published As
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|---|---|
| CN103859282B (zh) | 2015-11-18 |
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