CN108142549A - 一种小麦胚芽的保藏方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种小麦胚芽的保藏方法，该方法包括如下步骤：(1)将新鲜小麦胚芽进行微波干燥，微波干燥频率在1225‑3675MHz，微波功率为4‑12KW，处理时间1‑5min；(2)将微波干燥后的小麦胚芽进行近红外真空干燥，红外线波段为1‑10μm，射频功率为2‑4KW，温度60‑100℃，处理时间20‑80min；(3)将步骤(2)处理后的小麦胚芽进行充氮气或充CO2密封包装。采用本发明的保藏方法保藏的小麦胚芽，其中的蛋白质与氨基酸含量基本不变，脂肪酸组成和活性成分保留率高，同时赋予小麦胚芽良好的香气，对其后续的加工利用没有影响。
Description
技术领域
本发明属于食品储藏领域，特别涉及一种小麦胚芽的保藏方法。
背景技术
我国小麦胚芽产量大，富含油脂和多种维生素、矿物质等活性成分，且因存在脂肪酶和脂肪氧化酶而不够稳定，容易产生酸败的现象；另一方面，小麦胚芽在加工过程中存在较多的微生物，储存过程中容易产生微生物增殖的现象，两者限制了其在食品工业中的开发利用。目前为了防止小麦胚芽储存过程中存在的酸败现象和微生物生长问题，可以采用稳定化的方法进行处理，主要包括常压蒸汽处理、高压蒸汽处理、热风干燥、微波干燥、挤压膨化、红外线干燥、γ辐照法以及两种不同方法结合处理等方法，具有一定的效果，同时也存在一定的不足之处。
蒸汽处理法属于湿热的处理方法，可以采用常压湿热处理和高压湿热处理两种不同的方法，蒸汽处理具有将小麦胚芽中存在的不稳定自由巯基的作用，同时湿热蒸汽有利于将小麦胚芽中的脂肪氧化酶和脂肪酶进行钝化，也可以将部分微生物杀灭，进而起到稳定化小麦胚芽的作用，但该方法存在设备的一次性投入较大、耗能相对较高等缺点，工业化生产的难度较大，且处理后小麦胚芽中水分含量高，营养成分有一定的损失，也不利于后续小麦胚芽油脂的浸出和产品开发。
热风干燥法是干热法的一种，主要是指利用烘箱、流化床等设备对小麦胚芽进行干燥，处理过程中水分含量降低较多，可以对脂肪酶和脂肪氧化酶进行钝化，同时有助于提高小麦胚芽的香气成分，随着水分的降低对微生物的抑制有促进作用，进而有利于延长小麦胚芽储存期。但在干燥过程中存在对脂肪酶钝化效果不足，提高温度和时间对脂溶性维生素等成分产生破坏，同时可能影响到小麦胚芽的感官品质。
挤压膨化法是指利用膨化机对小麦胚芽进行处理，在膨化过程中机器产生的高温、高压和磨擦剪切作用可以将小麦胚芽中的水分进行去除，同时可以高温钝化小麦胚芽中的脂肪酶和脂肪氧化酶，杀死微生物，从而达到延长储藏期的目的，挤压处理时间较短，营养成分损失较少，但对设备的控制以及后续产品的加工而言，改变了其原有形态，作为培养原料保藏角度而言有一定的形态改变，影响其后续开发和利用。
γ射线是一种波长极短，穿透力极强，携带高能量的电磁波，它可以有效杀死食品中的微生物及钝化酶。γ射线可通过破坏脂肪酶的结构，对小麦胚芽发挥稳定化作用以延长其保鲜期，且辐照过程是一个非热过程，不会引起食品温度的升高且不会产生毒素，能很好地保留食品中的营养素，但γ射线对油脂的氧化有一定的促进作用，且设备投入大，配套设施和人员培训等方面的要求高，用于处理小麦胚芽不具有成本和应用便捷度方面的优势。
另外可以结合采用不同的两种方法进行协同处理，具有一定程度上钝化小麦中脂肪酶和脂肪氧化酶，以及抑制微生物生长的方法，两种方法协同处理有助于提高小麦胚芽的稳定性，同时保留小麦胚芽的营养成分和感官品质。目前有报道蒸汽蒸煮耦合微波法、挤压结合微波法等综合处理方法的报道。但在微波法耦合红外干燥法的应用中尚未见报道。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种小麦胚芽的保藏方法，该方法投入成本低，且采用该方法保藏的小麦胚芽的蛋白质与氨基酸含量不变，脂肪酸组成和脂溶性活性成分保留率高，同时赋予小麦胚芽良好的香气，对其后续的加工利用没有影响。具体技术方案如下：
一种小麦胚芽的保藏方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)将新鲜小麦胚芽进行微波干燥，微波干燥频率在1225-3675MHz，微波功率为4-12KW，处理时间1-5min；
(2)再将微波干燥后的小麦胚芽进行红外真空干燥，红外线波段为1-10μm，射频功率为2-4KW，控制温度60-100℃，处理时间20-80min；
(3)将步骤(2)处理后的小麦胚芽进行充氮气或充CO2密封包装储藏。
进一步地，所述的微波干燥频率为2450MHz，微波功率为8KW，处理时间为3min。
进一步地，所述的红外线波段为5μm，射频功率为3KW，控制温度60℃，处理时间60min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明采用微波干燥和红外真空干燥相结合的方法，并在此基础上进行密封包装，使得小麦胚芽中脂肪酶和脂肪氧化酶的活性完全钝化，水分含量明显降低，相比其中一种单一方法明显效果更好，且不影响小麦胚芽中的主要营养成分含量，蛋白质与氨基酸含量不变，同时赋予小麦胚芽良好的香气，对其后续的加工利用没有影响。
(2)经过加速保藏实验证明经过本方法处理的小麦胚芽营养成分与新鲜产品中的主要营养成分含量基本一致，相比未处理培养和单独采用一种方法处理的小麦胚芽，在储存过程中的油脂酸价与过氧化值控制均具有明显的效果。
附图说明
图1为实施例1中脂肪酸GC-MS图谱(正己烷提取、硅烷化衍生)；
图2为实施例1氨基酸分析图谱。
具体实施方式
为比较不同稳定化方法的优劣和实际效果，对小麦胚芽分别进行热风处理、常温蒸汽处理、高压蒸汽处理、微波处理、真空红外处理、微波-真空红外偶联处理等，处理后对小麦胚芽中的水分含量、脂肪酶活性、脂肪氧化酶活性、酸价、过氧化值、脂肪酸组成等指标进行检测，其中水分含量采用GB 5009.3-2010法测定，脂肪酶活性采用GBT 5523-2008方法检测，酸值采用LST 6107-2012方法测定，过氧化值采用LST 6106-2012方法测定，氨基酸采用日立L-8900氨基酸分析仪测定，脂肪酸采用硅烷化衍生处理后以GC-MS法测定。
对比例1
自然风干：取小麦胚芽100g，自然风干。
对比例2
60℃热风干燥：各取小麦胚芽100g，在60℃热风干燥30、60、90、120、300min。
对比例3
100℃下常压蒸气处理：各取小麦胚芽100g在100℃下用蒸汽蒸煮10、20、30min。
对比例4
121℃高压处理：取小麦胚芽100g在121℃下高压蒸汽处理10min。
对比例5
微波处理：各取小麦胚芽100g，分别在1225MHz、12KW处理5分钟；②2450MHz、8KW处理2分钟；③3675MHz、4KW处理5分钟。
对比例6
真空红外：各取小麦胚芽100g分别在60℃处理20、40、60min，80℃处理20、40min，100℃处理20、40min。
实施例1
微波+真空红外：各取小麦胚芽100g，先用微波2450MHz、8KW、2min处理后，再用红外(波段1μm，射频功率4KW)60℃处理40min处理。
实施例2
微波+真空红外：各取小麦胚芽100g，先用微波2450MHz、8KW、2min处理后，再用红外(波段5μm，射频功率3KW)60℃处理60min。
实施例3
微波+真空红外：各取小麦胚芽100g，先用微波1225MHz、12KW、5min处理后，再用红外(波段5μm，射频功率3KW)60℃处理80min。
实施例4
微波+真空红外：各取小麦胚芽100g，先用微波3675MHz、4KW、1min处理后，再用红外(波段10μm，射频功率4KW)100℃处理20min。
将对比例和实施例中的各种方法处理后的小麦胚芽进行水分含量、酸价、氨基酸、脂肪酸组成等指标的分析。实验结果以实际样品含水量计算。具体的处理方式、处理条件和分析结果如表1所示。
表1各种保藏方法下小麦胚芽的营养成分的变化
从表1中可以看出，通过100℃蒸汽处理的小麦胚芽水分含量较高，为后续的干燥处理增加了干燥时间和能耗；通过高压蒸汽处理的小麦胚芽发生严重褐变，感官品质不可接受，该方法不具有实际的实用性，水分含量37.47％。脂肪酶活性为0，完全失活，且该方法处理后，因为小麦胚芽中含有的氨基酸和糖类成分在高温下具有美拉德反应的过程，得到的小麦胚芽粉颜色褐变，失去了原有的色泽，且高温蒸汽处理后小麦胚芽水分含量高，高温同时对部分温度敏感型的营养成分造成破坏，降低了小麦胚芽的营养价值。并且，通过对比对比例5、对比例6和实施例1、2、3、4可以看出，微波+红外协同处理的方式，相比于单独使用微波或单独使用红外干燥，所获得的小麦胚芽的水分含量明显降低，相对脂肪酶活性也明显钝化，油脂含量降低，而氨基酸含量仍然保持较高的水平，且从感官体验上可以看出小麦胚芽的香气仍然丰富，色泽和外形均保持不变，不影响其后续食用和加工，且结合微波法与红外干燥法两种方法进行处理，同时结合了微波的内部快速加热的特点，以及红外基于表面加热的特点，有利于快速和高效的对小麦胚芽进行干燥，提高了小麦胚芽的稳定效果。具体的实施例1的脂肪酸GC-MS图谱和氨基酸分析图谱如图1和2所示，其中，图1中1为棕榈酸，2为亚油酸(Z,Z)，3为油酸，4为维生素K1，5为亚油酸(E,E)，6为菜油甾醇，7为β-谷甾醇。其中亚油酸、维生素K1和菜油甾醇、β-谷甾醇具有明显的生理功效和功能，该发明的方法相对于其他保存方法其保存具有良好的效果。
另外，为了证明本发明的保藏方法的优势，进一步对样品处理后的主要油脂成分含量和60℃储存30天后的酸值、过氧化值进行测定，测试结果如表2和3所示。
表2样品处理后主要油脂成分含量(峰面积比例％)
| 组别 | 棕榈酸 | 亚油酸 | 油酸 | 维生素K1 | 菜油甾醇 | β-谷甾醇 |
| 自然风干后 | 1.68 | 4.43 | 1.95 | 4.52 | 20.91 | 44.15 |
| 60℃热风干燥60min | 1.62 | 4.12 | 1.68 | 4.62 | 21.29 | 44.68 |
| 8KW微波处理2min | 1.59 | 2.83 | 1.19 | 4.72 | 22.33 | 47.95 |
| 红外处理：60℃、60min | 1.49 | 3.52 | 1.50 | 4.56 | 22.58 | 47.99 |
| 实施例1 | 1.38 | 3.86 | 1.22 | 4.85 | 22.71 | 48.11 |
| 实施例2 | 1.33 | 3.82 | 1.17 | 4.91 | 22.82 | 48.16 |
| 实施例3 | 1.31 | 3.75 | 1.16 | 4.81 | 22.54 | 48.08 |
| 实施例4 | 1.29 | 3.72 | 1.12 | 4.76 | 22.46 | 48.06 |
表3 60℃储存30天后的酸值、过氧化值
| 组别 | 酸值(mg/g) | 过氧化值(mmol/kg) |
| 对照 | 90.7 | 2.46 |
| 60℃热风干燥60min | 75 | 2.30 |
| 100℃蒸汽处理10min | 56 | 2.58 |
| 8KW微波处理2min | 47 | 2.43 |
| 红外处理：60℃、60min | 43 | 2.19 |
| 实施例1 | 12 | 1.24 |
| 实施例2 | 11.6 | 1.18 |
| 实施例3 | 11 | 1.10 |
| 实施例4 | 10.5 | 1.04 |
经过加速保藏实验证明，小麦胚芽营养成分与新鲜产品中的主要营养成分含量基本一致，在储存过程中的油脂酸价与过氧化值控制较其他各处理方法具有良好的效果。
基于以上分析，本发明结合采用了微波和红外加热两种方法对小麦胚芽进行稳定化处理，相对其他处理方法，以及单独采用微波法和红外法进行干燥，该方法将微波加速物料内部干燥水分和红外外部表面干燥物料的特点相结合，具有干燥快速、钝化酶效果好以及活性物保持率高的特点。
Claims (3)
1.一种小麦胚芽的保藏方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)将新鲜小麦胚芽进行微波干燥，微波干燥频率在1225-3675MHz，微波功率为4-12KW，处理时间1-5min；
(2)再将微波干燥后的小麦胚芽进行红外真空干燥，红外线波段为1-10μm，射频功率为2-4Kw，控制温度60-100℃，处理时间20-80min；
(3)将步骤(2)处理后的小麦胚芽进行充氮气或充CO2密封包装储藏。
2.根据权利要求1所述的小麦胚芽的保藏方法，所述的微波干燥频率为2450MHz，微波功率为8KW，处理时间为3min。
3.根据权利要求1或2所述的小麦胚芽的保藏方法，所述的红外线波段为5μm，射频功率为3KW，控制温度60℃，处理时间60min。
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