糙米食品及其加工技术进展

副产物综合利用糙米食品及其加工技术进展张　金山　孙　健　陶　娜　周展明(河南工业大学粮油食品学院,河南　450052)摘　要　糙米的营养价值越来越被人们所认识。

为了充分利用糙米中的营养物质和改变糙米可食性差的缺点,开发了各种各样的糙米食品以满足消费者的需求。

本文综述了国内外开发或正在研究开发的10种糙米食品,为研究开发糙米食品提供参考。

关键词　糙米　加工技术　食品 糙米是稻谷脱壳后的产品,含有丰富的营养物质。

但由于糙米蒸煮食用品质差,人们很少食用糙米。

糙米糠皮中的不饱和脂肪酸容易被氧化,使糙米储藏性能降低和质量变劣,因此,人们通常储存稻谷,食用时将稻谷加工成糙米,再加工为大米食用。

稻谷的营养物质在脱壳过程中损失很少。

糙米与大米相比,大部分营养物质,如蛋白质、糖、脂肪含量差异并不大,但维生素B1、B2,维生素E、C、D,钙、铁、磷及纤维素等营养物质前者优于后者。

据报道,糙米加工成大米时,维生素B1、B3、B6分别损失80%、67%、90%,锰和磷各损失50%,同时60%的铁和全部的膳食纤维及必需脂肪酸损失〔1〕,这无疑是营养物质的巨大流失。

此外,糙米和发芽糙米中还含有丰富的保健功能因子,如谷胱甘肽、γ-谷维醇、γ-氨基丁酸(γ-G ABA)、米糠脂多糖、神经酰胺、米糠纤维等〔2〕,它们有的具有提高人体免疫力的功能,有的具有去除人体内氧自由基、降血脂、延缓衰老的作用,有的还具有提高人的记忆能力,美容的特效。

在消费者对营养饮食的需求下,大米生产商们对大米进行强化,以弥补因糙米加工而损失的营养物质。

通常是将含营养物质的成分涂敷到大米的表面。

但是,这种营养强化的大米在淘洗、蒸煮过程中,强化的物质很容易丢失,而且所加入的营养成分有限,不能完全代替糙米中天然的营养组分,并且增加了成本。

因此,充分利用糙米的营养物质,同时解决食用品质问题,成为糙米利用的重要问题。

开发糙米食品,可以在一定程度上对糙米中的营养物质加以利用,因而人们开发了各种便于被消费者接受的糙米食品。

现阶段对糙米食品的研发主要有以下几种,其中有糙米的初级加工产品,也有糙米深加工产品。

1　糙米食品1.1　发芽糙米发芽糙米是糙米在水分足够、温度适宜、氧气充足的条件下,吸水膨润,胚芽萌发,长成新的个体(主要由幼芽和带皮层的胚乳两部分构成)。

糙米发芽实质就是糙米活性化,是一个酶活性被激活、释放的过程。

经发芽后的糙米内富含γ-G ABA、维生素(B1、B2、B6、C、E)、微量元素(Mg、K、Zn、Fe)、纤维素和抗脂质氧化物等。

发芽糙米及其加工食品具有改善脑血流通、降血压、镇定神经、减少中性脂肪、缓解动脉硬化、排毒、美容等效果,是集营养、保健于一体的功能性食品。

同时,发芽后的糙米的糠层纤维被酶解软化,从而改善了糙米的蒸煮性、吸收性以及糙米的口感〔13〕。

虽然发芽糙米中含有丰富的营养物质,但加工方法的不同,会影响其营养物质的含量。

黄迪芳〔4〕分析了影响发芽糙米的各种条件。

浸泡时间和温度对糙米吸水率的影响:温度20℃时浸泡10～20h为宜,25℃时浸泡8～10h为宜,35℃时浸泡4～6h为宜;糙米萌芽时间和温度的关系:在40℃以下时,糙米发芽率在80%以上;水和缓冲液对氨基丁酸含量影响:水浸泡———缓冲液培养时,产品中氨基丁酸含量最高,此外,还发现糙米芽长为1mm时,氨基丁酸含量最高。

顾振新〔5〕对发芽糙米的制备工艺做了探讨。

顾振新先后用外源钙离子及赤霉素对糙米进行处理,分析它们对糙米发芽力及淀粉酶活力的影响,而后又用外源钙离子和赤霉素同时处理糙米。

他还借鉴了啤用大麦制麦工艺〔6〕,对糙米发芽生产最优条件进行了分析。

结果发现,在赤霉素浓度为0.2 mg/L、发芽温度16℃和发芽时间为5天时最好。

Ohtsubo〔7〕用双螺旋压片机对发芽糙米进行了挤压处理。

挤压时将90%的发芽糙米与10%的啤用糙米混合后再挤压,结果发现,经过压片的发芽糙米产品比未挤压的发芽糙米含有更多的游离氨基酸,如γ-G ABA、甘氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸。

通过发芽实验,他们还发现挤压的发芽糙米已没有发芽的能力,因此他们得出结论,其对消费者是安全的,适合开发食品。

王维坚〔8〕对发芽糙米的浸泡工艺进行了探讨。

经过实验,王维坚确定了浸泡工艺中影响糙米含水量的因素是糙米在吸涨过程中的温度、时间及浸泡方式。

通过进一步的实验,确定了糙米的最佳浸泡工艺条件为20℃、7h,并且发现浸泡过程中换水对发芽有利。

杨明毅〔9〕对发芽糙米的生理活性化工艺及其控制进行了研究。

他们通过对糙米浸泡、发芽的温度及时间进行调控,得到了适宜的工艺条件:即浸泡温度25～30℃,时间为22～26h;发芽温度为25～30℃,时间为24～26h时,可得到更高γ-G ABA含量,其含量650mg/100g。

而且发芽糙米具有更好的适口性。

黄建韶〔10〕也对发芽糙米中富γ-G ABA 工艺进行了研究。

黄建韶以“农大305”粳稻糙米为主要原料,经过实验得出了与上面类似的最佳浸泡温度、时间及发芽温度和时间。

所不同的是,黄建韶最后所得的发芽糙米中γ-氨基丁酸的平均含量大于560mg/100g。

关于发芽糙米中富含γ-G ABA 的最新研究,孙向东对其作了更多的综述〔11〕。

除加工方法对发芽糙米中营养物质的含量有影响外,糙米品种也会对其产生一定的影响。

陈志刚〔12〕以江苏省主要的四种粳稻(南农4号、南粳39、镇稻99和扬粳687)为样品,对这四种粳稻糙米的发芽力及发芽期间主要物质含量差异进行了比较。

发现糙米的发芽力、呼吸速率和淀粉酶活力,以及淀粉等储藏物质降解速度随粳稻品种的不同而异,其中以南农4号发芽率最高,淀粉降解速度快,还原糖、水溶性蛋白质和游离氨基酸含量高。

同时还发现,4个粳稻品种的糙米发芽势与淀粉酶活力、主要物质含量之间呈显著的相关性,并由此得出可将粳稻品种的糙米发芽势作为判断其发芽特性的一个重要参考指标的结论。

陈志刚〔13〕还对温度对发芽糙米中淀粉酶活力的影响作了分析。

郑艺梅〔14〕对富铬糙米进行了初步开发。

铬是人体代谢不可缺少的微量元素。

由于无机铬难以被人体吸收,于是郑艺梅对富含有利于人体吸收的有机铬的发芽糙米食品进行了开发。

郑艺梅用不同浓度的三氯化铬水溶液浸泡糙米并培养发芽,结果发现,铬浓度对糙米的发芽及其铬含量有影响,并得出通过80mg/kg的铬溶液浸泡糙米12h,35℃恒温培养至芽长0.5～1.0mm可获得富铬发芽糙米,其总铬和有机铬的含量分别约是普通发芽糙米的4倍和11倍。

1.2　糙米粉为了满足消费者的不同需求及开发营养保健的天然食品,人们又尝试开发了速食糙米粉。

赖来展〔15〕对黑优粘糙米粉的研制做了探讨。

赖来展将黑优粘糙米进行高压高温高速膨化处理,不仅使黑糙米中的生淀粉得以熟化,而且使黑糙米的内部组织变得疏松,淀粉、蛋白质结构改变,变得易溶于水,这样在被冲调食用时,易于被人体的消化酶作用。

金增辉〔16〕对糙米粉的开发作了更多深入地研究。

他在总结国内生产的糙米粉复水时易产生粉疙瘩的弊端的基础上,提出应在细粉的基础上使其附聚,以形成多孔性团粒构造的粉体,使其在冲调复水时,有良好的沉淀性、分散性和外观上的速调性,进而使糙米粉的冲调性得以改善。

后来,金增辉〔17〕又对生化法加工纯天然速食糙米粉的工艺进行了研究。

在该工艺中,采用大麦芽和大豆芽对糙米进行发酵,以制得具有高营养价值的糙米粉。

金增辉〔18〕还对湿法加工全糙米粉进行了探讨。

蔡向忠〔19〕对以乌贡糙米为原料制作糙米粉的方法进行了探讨。

乌贡糙米为籼型黑米,其中含有较丰富的矿质元素、维生素、膳食纤维和人体所需的16种氨基酸,还含有黄酮、花青素、甾醇、皂甙、鞣质等生理活性物质。

以乌贡糙米为主要原料,配合大豆、麦仁和蛋白糖来生产乌贡糙米粉。

所得糙米粉具有营养互补,方便食用的特点。

1.3　糙米酵素所谓糙米酵素,就是指以含米胚稻米米糠和适量的蜂蜜作为底物,用活性面包干酵母发酵后干燥而成的产品。

所得产品不仅具有十多种新的酵素,而且还含有糖分、磷、维生素、蛋白质、脂质、钙、钠、铁质等〔20〕。

对于糙米酵素的开发和利用,在日、美等国已有工业化产品问世,但国内还很少有研究。

在这种情况下,金增辉〔21〕对糙米酵素及以糙米酵素为基料所制得的功能性产品的生化原理、生理活性进行了简述,并介绍了糙米酵素的加工工艺及两种富含糙米酵素食品的加工方法。

陈庶来〔22〕对糙米酵素发酵的最优工艺做了探讨。

通过对酵母活化时间、发酵时间和接种量三个因素作正交分析,得出酵母活化时间1h、发酵时间11h、接种量1.2g酵母/20g米糠是制取糙米酵素的最优工艺条件。

1.4　糙米酒以糙米为原料制酒是开发糙米产品的另一种途径。

王民俊〔23〕对糙米制取米酒———长乐烧的工艺进行了研究。

其制作工艺条件为:以糙米为原料,采用“闷蒸法”煮饭,用曲2.5%,夏天发酵10～12d,冬天15～20d,小盆蒸馏(醪量100kg左右),高温馏酒(40℃左右),截头去尾(截酒头0.5kg),分级储存,再进行精心勾兑,可制得酒精含量为54.5%(体积比)的米酒。

日本有用糙米制造葡萄酒和发芽糙米酒的报道〔24〕。

用糙米制作葡萄酒是以糙米或巨胚芽糙米为原料,蒸煮后进行酶法糖化,加乳酸与葡萄酒酵母制成。

该酒酒精含量12%～13%,酸味较强,风味非常近似葡萄酒,但没有葡萄酒那种涩味,酒味清爽、醇厚、柔和适口。

糙米葡萄酒中维生素B1、B2含量很高,又富含钾、镁、钙、钠等元素。

以发芽糙米为原料制酒,其过程为:将糙米在一定温度下浸渍一定时间,水中加入赤霉素以促进发芽,增加酶活性。

发芽糙米酒的制作:以发芽糙米来作糖化剂,配以米、水分、酵母、用双边发酵法酿酒。

发芽糙米用量为总米原料数量30%～50%,可制得含酒精17%以上、香味醇厚、氨基酸和酸度较高的清淡爽快型清酒,或有独特风味的蒸馏酒。

1.5　糙米饮料由于糙米中富含丰富的营养物质,这为以糙米为原料制造保健饮料提供了便利条件。

以糙米为原料开发饮料研究最多的是糙米茶。

所谓糙米茶就是将糙米经红外烘烤加工,在恒温175～180℃的烤箱中,经过180min烘烤,让糙米色泽呈现黑红色并带有焦糊味,粉碎后成褐黄色的产品〔25〕。

因该粉末可像茶叶一样泡饮而得名糙米茶。

据报道,糙米茶具有通血、通便、通尿和除大、小便臭及口臭功能。

糙米可清血脂、分解胆固醇,使血管畅通无阻。

糙米也是天然无害的利尿剂,可促进胰岛素分泌,降低血糖,对糖尿病患者有益。

糙米中的膳食纤维能帮助胃肠消化、清除宿便,可预防大肠癌、直肠癌、结肠癌。

糙米茶也可以和蔬菜汤配合饮用。

两者的共同作用有更好的食疗功效〔26〕。

在日本还开发了以糙米、米曲等为原料制取的解氨毒营养饮料。

在45～60℃经发酵,除去固形物便可制得这种饮料。