碎米的综合利用技术研究

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碎米的综合利用技术研究

摘要：大米生产过程中不可避免的会产生10％-15％的碎米，碎米的营养成分与整米基本相同，富含淀粉、蛋白质以及少量脂类和生理活性物质等。长期以来碎米主要作为饲料或酒、醋、怡糖等的原料使用，其经济价值比整米低1/3-2/3[1]，未能获得高效增值的深加工开发。本文综述了国内外碎米综合利用领域的最新研究进展，通过精深加工提高稻米资源的利用率和使用率。

关键词：碎米多孔淀粉麦芽糖醇大米蛋白

目录

第一章前言

1．1碎米的现状 (2)

1．1．1碎米的营养价值 (2)

1．1．2碎米淀粉的应用 (3)

第二章碎米制备多孔淀粉的工艺

2．1引言 (4)

2．1．1多孔淀粉概况 (4)

2．1．2多孔淀粉的应用现状 (4)

2．2酸法制备碎米多孔淀粉的工艺流程 (5)

2.2.1制备碎米淀粉的工艺流程 (5)

2．2．2酸法制备碎米多孔淀粉的工艺流程 (5)

2.3酶法制备碎米多孔淀粉的工艺流程 (5)

第三章碎米制麦芽糖醇的工艺

3.1麦芽糖醇的研究现状 (6)

3.1.1麦芽糖醇概况 (6)

3.1.2麦芽糖醇的生产 (6)

3.1.3麦芽糖醇的应用现状 (6)

3.2碎米双酶法直接制备麦芽糖的工艺流程 (7)

3.3.1碎米麦芽糖氢化法制备麦芽糖醇的工艺流程 (7)

3．3．2操作要点 (7)

第四章酶法提取大米蛋白的工艺

4.1大米蛋白的作用 (7)

4.2大米蛋白的酶法提取 (8)

4.3酶法提取蛋白工艺流程 (8)

总结 (8)

参考文献 (8)

第一章前言

1.1碎米的现状

稻米是世界上产量最大的谷物，2011年产量多达7亿t，其中我国年产量多达2亿t[2]，居世界首位。在我国，稻谷是产量最大的一个粮食品种，其常年播种面积占粮食播种面积的28％左右，产量占粮食总产量的40％左右[3]，在国民经济中占有极其重要的地位。而每年稻米加工所产生的4000万t稻壳，3000多万t 碎米，1400多万t米糠等有价值的副产品尚未得到很好的开发利用。随着人民生活水平的提高，人们对大米口感的要求也越来越高，因此大米精度不断提高，产品分级整理逐步加强。但是限于现有的碾米技术，以及在加工过程中的恶性循环，大米生产过程中不可避免的会产生10％－15％[4]的碎米。稻谷加工过程中产生的碎米通常用作饲料，但碎米中的蛋白质、淀粉等营养物质却与大米接近，如果不充分利用则会造成大米资源的很大浪费，因此研究开发碎米产品就显得越来越迫切。

1.1.1碎米的营养价值

稻米的主要成分是大量淀粉、少量蛋白以及微量的其他物质。稻米由皮层、胚乳和胚三部分组成，皮层包围在胚和胚乳外面[5]。研究表明，稻米皮层富含蛋白、维生素、膳食纤维、植酸以及铁、钙、锌等微营养元素；稻米胚乳富含淀粉和蛋白质，而脂肪、灰分和纤维素的含量都极少，胚乳是食用部分，也是低脂肪和低热量食品重要的原料或配料；稻米胚富含蛋白质、脂肪、可溶性糖和维生素，还有丰富的酶系和各种生物活性物质，如y-2氨基丁酸(OABA)、肌醇、谷维素、VE、谷胱甘肽等[6,7]，所以营养价值很高。碎米的化学组成成分与整米的基本相同，其主要成分也是75％左右的淀粉、8％左右的蛋白质、少量的脂类和生理活性物质等。同时，碎米还富含B族维生素及钙、磷、钾、铁等矿物质[8]。碎米淀粉是由多个a-D-葡萄糖通过糖苷键结合而成的多糖，与其他谷物淀粉颗粒相比，米淀粉颗粒较小，在3~8微米之间，形状多呈不规则的多角形，且颗粒均匀。糊化的米淀粉吸水快，质构柔滑似奶油，具有脂肪的口感，且容易涂抹开[9,10]；蜡质米淀粉除了有类似脂肪的性质外，还具有极好的冷冻一一解冻稳定性，可防止冷冻过程中的脱水收缩[11]碎米中蛋白质含量尽管不高，但是它却是一种质量较好的植物蛋白。

碎米中含的谷物蛋白质的营养价值是最高的，主要是以米谷蛋白为主，约占总蛋白的80％[12]。它是一种高水溶性粉末，具有营养价值高、易消化、低过敏、溶解性好，以及风味温和等特点。米蛋白的蛋白质生物价（BV）为77％，高于其他谷物蛋白；蛋白价(GPV)为0.73，高于牛奶、鱼肉、大豆等；消化率(TD)高达0.84，不含影响食物利用的毒性物质和酶抑制因子[13~15].

1.1.2碎米的应用

1.碎米淀粉的应用：稻米中淀粉含量丰富，高于小麦和玉米。稻米淀粉具有一些其它淀粉不具备的特性[16]。与其它谷物淀粉颗粒相比，稻米淀粉颗粒小，且粒度分布均匀，不易引起过敏性反应[17]，而且香味柔和，糊化后吸水快，质构非常柔滑似奶油，具有脂肪口感，且容易涂抹开。蜡质米淀粉除有类似脂肪性质外，还具有极好的冻融稳定性，可防止冷冻过程中脱水收缩。基于米淀粉这些特性，它主要应用于以下几个方面：

（1）多孔淀粉。

（2）抗性淀粉。

（3）脂肪替代物。

2.碎米蛋白的应用：米蛋白是公认的优质植物蛋白，它的低过敏性、高营养性一直为国内外食品学者所青睐[18]。米蛋白的应用主要有以下几个方面：

（1）生产大米浓缩蛋白或分离蛋白。

（2）生产大米改性蛋白。

3.其他方面的应用：

利用碎米还可以开发人造米，米面包，米粉，米饮料[19]等。

第二章碎米制备多孔淀粉的工艺

2.1引言

2．1．1多孔淀粉概况

多孔淀粉(Microporous Starch)又称微孔淀粉，是由天然淀粉经过酶解或者酸解处理后形成的一种具有蜂窝状小孔的多孔性淀粉。其表面所具有的很多向中心延伸的微孔，使得淀粉颗粒具备了特殊的吸附功能[20]。多孔淀粉的微孔孔径大约1μm，微孔遍布整个淀粉颗粒的表面并且由表面向中心延伸，微孔的体积占颗粒总体积的50％左右。多孔淀粉因具有大量微孔，因而能够将物质吸入内壁，且吸附性能较强，不易脱离。多孔淀粉和其它的吸附剂相比，除了具有良好的吸附性能外还具有以下的优点：（1）原料的来源很广泛，而且廉价易得；（2）具有较大的比孔容；（3）具有较大的比表面积；（4）堆积密度、颗粒密度较低：（5）吸水、吸油能力良好；（6）在干燥状态下具有良好的机械强度；（7）分散在水及其它溶剂中时能保持明显的结构完整性[21]；（8）属于纯天然的物质，安全、无毒，且使用剂量不受限制；（9）可以被生物降解；（10）生产工艺简单易行；（11）应用十分广泛，适应性很强[22]。

2．1．2多孔淀粉的应用现状

多孔淀粉是一种高效、无毒且安全的吸附剂，可以被应用于食品、医药卫生、农业、造纸、印刷、化妆品、洗涤剂、胶黏剂等行业[22]。在食品工业上，多孔淀粉可以作为油脂、脂溶性维生素、色素和保健物质等的包埋剂，可以减少其在食品贮藏期间的损失，还可以作为粉末油脂、脂肪基替代物的原料；在医药上，能够作为片剂的基材材料，将药剂吸附于淀粉微孔中，可以实现缓慢释放药剂和防止药剂散失，从而提高药剂的使用效果；在化妆品行业中，多孔淀粉能够吸附化妆品中各种有效成分(如保湿剂、表面活性剂等)，在降低化妆品对皮肤刺激的同