CN109287746A - 一种利用润糙调质抑制米糠酸败的方法 - Google Patents

一种利用润糙调质抑制米糠酸败的方法 Download PDF

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Abstract

一种利用润糙调质抑制米糠酸败的方法，包括砻谷、润糙调质和碾米等工艺步骤。在润糙调质过程中，依次采用柠檬酸/苹果酸溶液、L‑蛋氨酸/L‑半胱氨酸溶液、阿魏酸/茶多酚溶液对新鲜糙米进行雾化着水，钝化糙米中的脂肪水解酶和脂肪氧化酶，以及淬灭自由基，抑制米糠发生脂质水解和脂质氧化反应。本发明方法处理后的新鲜米糠游离脂肪酸含量≤1%，新鲜米糠在室温下储藏30 d后，游离脂肪酸含量≤1.5%。本发明不仅可有效抑制米糠的酸败，延长米糠的可存贮时间，采用的食品级加工助剂具有灭菌和螯合重金属的作用，还特别适合制备免淘米、营养强化米等经济价值较高的产品。

Description

一种利用润糙调质抑制米糠酸败的方法
技术领域
本发明涉及粮食加工生产技术领域，具体涉及一种利用润糙调质抑制米糠酸败的方法。
背景技术
米糠是稻谷加工中最重要的一类副产物，包括稻谷籽粒的果皮层、种皮层、糊粉层和部分胚乳细胞等，虽然只占稻谷质量的6%～8%，却集中了64%的稻米营养素和90%以上的人体必需元素，具有调节血糖、预防心脑血管疾病、抗疲劳、抗氧化、预防肿瘤等功能。
我国是全球最大的稻米生产国，稻谷产量达2亿吨左右，米糠年产量近1400万吨。我国米糠资源稳居世界首位，但新鲜米糠保存不当极易酸败变质的特点限制了米糠的利用和产品开发。新鲜米糠中含有14～24%脂质，其中约42%油酸和38%亚油酸，同时还含有脂肪水解酶、脂肪氧合酶、过氧化物酶等多种酶。在米糠贮藏和加工过程中，脂肪水解酶可快速水解脂质形成亚油酸等游离的多不饱和脂肪酸，使得米糠酸值在短短几个小时之内快速增加；游离出来的亚油酸以及含亚油酸的脂肪酸酯在脂肪氧合酶作用下可形成脂质氢过氧化物；脂质氢过氧化物通过自动氧化或酶促催化形成自由基以及挥发性羰基化合物。刚出机的新鲜米糠在 25 ℃下游离脂肪酸含量就达1%以上，而新鲜米糠贮藏一个月后，游离脂肪酸含量可从3%增至60%～70%。而当米糠毛油脂肪酸含量达到10%以上时，精炼也不经济了，即使用作饲料也能造成畜禽消化不良，影响生长发育。
目前，对米糠进行稳定化处理最常用的方法有挤压法、湿热法和加酸钝化法。但这些方法往往都是针对碾米后得到的新鲜米糠。然而，在碾米过程中，当脂肪酶与油脂一接触就即刻发生反应，尤其是脂质氧化反应，一旦诱发，即使灭酶后也会自动氧化，导致油脂不断酸败变质。
CN 101301006 B公开了一种微波处理糙米稳定米糠的方法，通过对分离谷壳后的糙米进行微波处理，得到脂肪酶活动度低下或无酶活的糙米。但这一方法需要另外增加微波处理设备，设备投资大，生产成本高，而我国50%以上的大米加工企业为日处理稻谷能力小于100 t 的小型企业，因而不利于生产实践。
CN 105053757 A公开了一种米糠稳定化处理方法，步骤包括：调节新鲜米糠的初始水分至18～25％（质量比），将米糠铺平至料层厚度为3～6 cm，并进行微波处理，所述微波处理的微波功率为550～620 W，微波时间为85～110 s；处理完成后取出并冷却至室温，包装后避光避氧贮藏。该处理方法需要进行微波处理，能耗大，成本高。
CN 102715384 A公开了一种饲用米糠保鲜的综合处理方法，首先向碾米后1～3 h以内的新鲜米糠中添加饲料专用调酸剂，调节米糠的pH 值至5.0 以下，同时调节米糠的水分至10%～13% 后，进行湿法膨化造粒，制得饲用米糠。该处理方法采用的调酸剂处理效果存在不确定性，产品用途也仅限饲用。
同时，由于稻谷（糙米）的安全贮藏水分必须低于14%，而最适宜碾米加工的含水率却在15%～16%。因此，对于贮存后的稻谷或糙米碾米加工前，必须进行加湿调质。
目前经过处理的脱脂米糠营养流失很多，保存时间短，适口性差，而且脂肪酶的活性强，容易引起米糠脂肪酸败。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种方法简单、易于控制，能有效控制米糠酸败速度，延长米糠贮藏时间的利用润糙调质抑制米糠酸败的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种利用润糙调质抑制米糠酸败的方法，包括以下步骤：
（1）砻谷去杂：采用砻谷机将稻谷颖壳脱掉，然后将脱壳后的糙米输入谷糙分离机将未脱壳的稻谷去除，得到新鲜糙米；
（2）润糙调质：将步骤（1）所得的新鲜糙米输入糙米调质机进行第一次调质，将柠檬酸溶液或苹果酸溶液或柠檬酸与苹果酸的混合溶液进行雾化，均匀喷洒在糙米上，完成第一次调质；将第一次调质后的糙米再次输入糙米调质机进行第二次调质，将L-蛋氨酸溶液或L-半胱氨酸溶液或L-蛋氨酸与L-半胱氨酸的混合溶液进行雾化，均匀喷洒在糙米上，然后将糙米输入糙米仓，静置，完成第二次调质；将第二次调质后的糙米再次输入糙米调质机进行第三次调质，将阿魏酸溶液或茶多酚溶液或阿魏酸与茶多酚的混合溶液进行雾化，均匀喷洒在糙米上，然后将糙米输入糙米仓，静置，完成第三次调质；
（3）碾米分离：将步骤（2）中经过三次调质后的糙米输入碾米机中进行碾米，得到大米和新鲜米糠。
进一步，步骤（1）中，砻谷机的物料流量3～5 t/h，线速差2.1～2.9 m/s，辊间压力0.10～0.12 MPa；谷糙分离机的物料流量3～5 t/h，曲轴转速295～300 r/min。
进一步，步骤（2）中，第一次调质，糙米调质机的物料流量为3～5 t/h，加水量为10～20 L/h，气压为0.3～0.4 MPa，糙米输入糙米仓后的静置时间为20～30 min。
进一步，步骤（2）中，第二次调质，糙米调质机的物料流量为3～5 t/h，加水量为24～30 L/h，气压为0.4～0.5 MPa，糙米输入糙米仓后的静置时间为20～30 min。
进一步，步骤（2）中，第三次调质，糙米调质机的物料流量为3～5 t/h，加水量为26～28 L/h，气压为0.4～0.5 MPa，糙米输入糙米仓后的静置时间为30～60 min。
进一步，步骤（3）中，碾米机中的物料流量为3～5 t/h，风量为32～48 m3/min，静压为-100～-120 mmAq，重复三次。
进一步，步骤（2）中，第一次调质所用柠檬酸溶液或苹果酸溶液或柠檬酸与苹果酸的混合溶液配制方法：先将其配制成2 mol/L的溶液，再将2 mol/L的溶液滴加到纯净水中，滴加过程中用pH计测定，直至配制为pH 3.2～3.6的溶液。
对于柠檬酸与苹果酸的混合溶液而言，两种酸的配比不限。
进一步，步骤（2）中，第二次调质所用L-蛋氨酸溶液或L-半胱氨酸溶液或L-蛋氨酸与L-半胱氨酸的混合溶液的浓度为16～20 mmol/L。
进一步，步骤（2）中，第三次调质所用阿魏酸溶液或茶多酚溶液或阿魏酸与茶多酚的混合溶液的浓度为0.1～0.2 g/L。
研究表明，本发明方法选用柠檬酸、苹果酸溶液进行雾化着水，进行润糙处理，可以钝化脂肪水解酶，柠檬酸、苹果酸并具有杀菌和螯合重金属的作用；采用L-蛋氨酸/L-半胱氨酸溶液进行二次润糙处理，使脂肪氧合酶适度变性，让柠檬酸/苹果酸能够进入到脂肪氧合酶的活性中心，进一步螯合辅助因子铁离子，钝化脂肪氧合酶，再采用阿魏酸/茶多酚溶液进行三次润糙处理，淬灭自由基，阻断可能发生的自动氧化反应；最后，对调质后的糙米进行精碾，即得到整精米率高的大米和酸败程度低的新鲜米糠。
优选方案，先通过选择适宜的辊间压力及线速差，在达到脱壳效果（脱壳率80%以上）的同时，可以尽可能地保持糙米粒的完整性；然后将筛选出的完整的新鲜糙米先采用pH3.2～3.6的柠檬酸/苹果酸溶液进行雾化着水和短时间润糙处理，可以更好地钝化脂肪水解酶；选用16～20 mmol/L 的L-蛋氨酸/L-半胱氨酸溶液进行二次润糙处理，更有利于使脂肪氧合酶适度变性，让柠檬酸/苹果酸能够更顺利进入到脂肪氧合酶的活性中心，螯合辅助因子铁离子，钝化脂肪氧合酶；选用0.1～0.2 g/L的阿魏酸/茶多酚溶液进行三次润糙处理，可以更有效地淬灭自由基，阻断可能发生的自动氧化反应；而通过选择适宜的风量和静压参数，对调质后的糙米进行三道轻碾，有利于得到整精米率更高的大米和酸败程度低，可存贮时间更长的米糠。
本发明所得产品新鲜米糠中的游离脂肪酸含量≤1%，新鲜米糠在室温下储藏30 d后，游离脂肪酸含量≤1.5%。本发明不仅可有效抑制米糠的酸败，延长米糠的可存贮时间；还特别适合制备免淘米、营养强化米等经济价值较高的产品。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明实施例所使用的化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
实施例1
本实施例，具体操作步骤如下：
（1）砻谷除杂：采用砻谷机将稻谷（品种为中嘉早17，水分含量13.0%）颖壳脱掉，物料流量3 t/h，线速差2.1 m/s，辊间压力0.10 Mpa，然后将脱壳后的糙米输入谷糙分离机将未脱壳的稻谷去除，物料流量3 t/h，曲轴转速295 r/min，得到新鲜糙米；
（2）润糙调质：先配制pH 3.2的柠檬酸溶液，将步骤（1）所得的新鲜糙米输入糙米调质机，并将柠檬酸/苹果酸溶液进行雾化，均匀喷洒在糙米上，物料流量3 t/h，加水量10 L/h，气压0.3 MPa，然后将糙米输入糙米仓，静置20 min，进行一次调质。再配制浓度为16 mmol/L的L-蛋氨酸溶液，将一次调质的糙米再次输入糙米调质机，并将L-蛋氨酸溶液进行雾化，均匀喷洒在糙米上，物料流量3 t/h，加水量24 L/h，气压0.4 MPa，然后将糙米输入糙米仓，静置20 min，进行二次调质。再配制浓度为0.1 g/L的阿魏酸溶液，将二次调质的糙米再次输入糙米调质机，并将阿魏酸溶液进行雾化，均匀喷洒在糙米上，物料流量3 t/h，加水量26L/h，气压0.4 MPa，然后将糙米输入糙米仓，静置30 min，进行三次调质；
（3）碾米分离：将步骤（2）中所得的调质糙米输入碾米机中进行碾米，物料流量3 t/h，风量32 m3/min，静压-100 mmAq，如此轻碾三道，得到大米和新鲜米糠。
新鲜米糠和在室温下储藏30 d后的米糠中游离脂肪酸含量的测定方法如下：
称取米糠0.5 g，加入10 mL正己烷，振荡萃取，4000 r/min离心10 min。取6 mL上清液，加入1 mL铜试剂（5%醋酸铜，吡啶调pH6.1），涡旋振荡60 s，于715 nm测吸光度，代入标准曲线计算油酸浓度，根据扣除水分后的取样量计算游离脂肪酸含量。
经测定，本实施例处理后的新鲜米糠游离脂肪酸含量为0.9%，米糠在室温下储藏30 d后，游离脂肪酸含量1.4%。
实施例2
本实施例，具体操作步骤如下：
（1）砻谷：采用砻谷机将稻谷（品种为金优207，水分含量13.3%）颖壳脱掉，物料流量4t/h，线速差2.7 m/s，辊间压力0.11 MPa。然后将脱壳后的糙米输入谷糙分离机将未脱壳的稻谷去除，物料流量4 t/h，曲轴转速297 r/min，得到新鲜糙米；
（2）润糙调质：先配制pH 3.4的柠檬酸和苹果酸混合溶液（柠檬酸和苹果酸摩尔比1:1），将步骤（1）所得的新鲜糙米输入糙米调质机，并将柠檬酸和苹果酸混合溶液进行雾化，均匀喷洒在糙米上，物料流量4 t/h，加水量15 L/h，气压0.35 MPa，然后将糙米输入糙米仓，静置25 min，进行一次调质。再配制浓度为18 mmol/L的L-蛋氨酸和L-半胱氨酸混合溶液（L-蛋氨酸和L-半胱氨酸摩尔比1:1），将一次调质的糙米再次输入糙米调质机，并将L-蛋氨酸和L-半胱氨酸混合溶液进行雾化，均匀喷洒在糙米上，物料流量4 t/h，加水量28 L/h，气压0.45 MPa，然后将糙米输入糙米仓，静置25 min，进行二次调质。再配制浓度为0.16 g/L的阿魏酸和茶多酚混合溶液（阿魏酸和茶多酚摩尔比1:1），将二次调质的糙米再次输入糙米调质机，并将阿魏酸和茶多酚混合溶液进行雾化，均匀喷洒在糙米上，物料流量4 t/h，加水量27 L/h，气压0.45 MPa，然后将糙米输入糙米仓，静置45 min，进行三次调质；
（3）碾米：将步骤（2）中所得的调质糙米输入碾米机中进行碾米，物料流量4 t/h，风量40 m3/min，静压-110 mmAq，如此轻碾三道，得到大米和新鲜米糠。
新鲜米糠和在室温下储藏30 d后的米糠中游离脂肪酸含量的测定方法与实施例1相同。
经测定，本实施例处理后的新鲜米糠游离脂肪酸含量为0.8%，米糠在室温下储藏30 d后，游离脂肪酸含量1.2 %。
实施例3
本实施例，具体操作步骤如下：
（1）砻谷：采用砻谷机将稻谷（品种为湘晚籼13，水分含量13.5%）颖壳脱掉，物料流量5t/h，线速差2.9 m/s，辊间压力0.12 MPa。然后将脱壳后的糙米输入谷糙分离机将未脱壳的稻谷去除，物料流量5 t/h，曲轴转速300 r/min，得到新鲜糙米；
（2）润糙调质：先配制pH3.6的苹果酸溶液，将步骤（1）所得的新鲜糙米输入糙米调质机，并将苹果酸溶液进行雾化，均匀喷洒在糙米上，物料流量5 t/h，加水量20 L/h，气压0.4MPa，然后将糙米输入糙米仓，静置30 min，进行一次调质。再配制浓度为20 mmol/L的L-半胱氨酸溶液，将一次调质的糙米再次输入糙米调质机，并将L-半胱氨酸溶液进行雾化，均匀喷洒在糙米上，物料流量5 t/h，加水量30 L/h，气压0.5 MPa，然后将糙米输入糙米仓，静置30 min，进行二次调质。再配制浓度为0.2 g/L的茶多酚溶液，将二次调质的糙米再次输入糙米调质机，并将阿魏酸/茶多酚溶液进行雾化，均匀喷洒在糙米上，物料流量5 t/h，加水量28 L/h，气压0.5 MPa，然后将糙米输入糙米仓，静置60 min，进行三次调质；
（3）碾米：将步骤（2）中所得的调质糙米输入碾米机中进行碾米，物料流量5 t/h，风量48 m3/min，静压-120 mmAq，如此轻碾三道，得到大米和新鲜米糠。
新鲜米糠和在室温下储藏30 d后的米糠中游离脂肪酸含量的测定方法与实施例1相同。
经测定，本实施例处理后新鲜米糠游离脂肪酸含量为0.6%，米糠在室温下储藏30d后，游离脂肪酸含量1.1 %。

Claims (9)

1.一种利用润糙调质抑制米糠酸败的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）砻谷去杂：采用砻谷机将稻谷颖壳脱掉，然后将脱壳后的糙米输入谷糙分离机将未脱壳的稻谷去除，得到新鲜糙米；
（2）润糙调质：将步骤（1）所得的新鲜糙米输入糙米调质机进行第一次调质，将柠檬酸溶液或苹果酸溶液或柠檬酸与苹果酸的混合溶液进行雾化，均匀喷洒在糙米上，完成第一次调质；将第一次调质后的糙米再次输入糙米调质机进行第二次调质，将L-蛋氨酸溶液或L-半胱氨酸溶液或L-蛋氨酸与L-半胱氨酸的混合溶液进行雾化，均匀喷洒在糙米上，然后将糙米输入糙米仓，静置，完成第二次调质；将第二次调质后的糙米再次输入糙米调质机进行第三次调质，将阿魏酸溶液或茶多酚溶液或阿魏酸与茶多酚的混合溶液进行雾化，均匀喷洒在糙米上，然后将糙米输入糙米仓，静置，完成第三次调质；
（3）碾米分离：将步骤（2）中经过三次调质后的糙米输入碾米机中进行碾米，得到大米和新鲜米糠。
2.根据权利要求1所述利用润糙调质抑制米糠酸败的方法，其特征在于，步骤（1）中，砻谷机的物料流量3～5 t/h，线速差2.1～2.9 m/s，辊间压力0.10～0.12 MPa；谷糙分离机的物料流量3～5 t/h，曲轴转速295～300 r/min。
3.根据权利要求1或2所述利用润糙调质抑制米糠酸败的方法，其特征在于，步骤（2）中，第一次调质，糙米调质机的物料流量为3～5 t/h，加水量为10～20 L/h，气压为0.3～0.4 MPa，糙米输入糙米仓后的静置时间为20～30 min。
4.根据权利要求1～3之一所述利用润糙调质抑制米糠酸败的方法，其特征在于，步骤（2）中，第二次调质，糙米调质机的物料流量为3～5 t/h，加水量为24～30 L/h，气压为0.4～0.5 MPa，糙米输入糙米仓后的静置时间为20～30 min。
5.根据权利要求1～4之一所述利用润糙调质抑制米糠酸败的方法，其特征在于，步骤（2）中，第三次调质，糙米调质机的物料流量为3～5 t/h，加水量为26～28 L/h，气压为0.4～0.5 MPa，糙米输入糙米仓后的静置时间为30～60 min。
6.根据权利要求1～5之一所述利用润糙调质抑制米糠酸败的方法，其特征在于，步骤（3）中，碾米机中的物料流量为3～5 t/h，风量为32～48 m3/min，静压为-100～-120 mmAq，重复三次。
7.根据权利要求1～6之一所述利用润糙调质抑制米糠酸败的方法，其特征在于，步骤（2）中，第一次调质所用柠檬酸溶液或苹果酸溶液或柠檬酸与苹果酸的混合溶液配制方法：先将其配制成2 mol/L的溶液，再将2 mol/L的溶液滴加到纯净水中，滴加过程中用pH计测定，直至配制为pH 3.2～3.6的溶液。
8.根据权利要求1～7之一所述利用润糙调质抑制米糠酸败的方法，其特征在于，步骤（2）中，第二次调质所用L-蛋氨酸溶液或L-半胱氨酸溶液或L-蛋氨酸与L-半胱氨酸的混合溶液的浓度为16～20 mmol/L。
9.根据权利要求1～8之一所述利用润糙调质抑制米糠酸败的方法，其特征在于，步骤（2）中，第三次调质所用阿魏酸溶液或茶多酚溶液或阿魏酸与茶多酚的混合溶液的浓度为0.1～0.2 g/L。
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