国外大米加工研究现状及进展

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Key words: rice; processing; status quo of research; research progress
稻米是地球上最主要的粮食作物,人类的食 物热量有 23%来自稻米,属于一种重要的战略物 资,关系国计民生,因此世界各国非常重视稻米 的生产加工和转化,对稻米的利用已由原来的仅 仅作为口粮,转化为深度加工和综合利用,最大 限度地发挥稻米的各项功能。
3 国内外研究的差距
我国大米加工行业经过几十年的发展,已取 得了较好的成绩,缩短了与国际先进水平的差距, 甚至在一些领域和方向上已达到了国际先进水平, 如我国的碾米工艺和设备已可与美国、日本等发 达国家媲美,但还存在规模小、分布散的问题, 有待进一步规模化、集约化生产,提高企业的实 力和国际竞争力;江南大学姚惠源教授科研团队 攻克了米糠挤压稳定保鲜技术,米糠保质期可达 1
碾米后得到的稻壳的综合利用,也是目前研 究非常多、非常热门的一个领域。利用稻壳高温 炭化后得到的稻壳灰中的硅可合成沸石,合成多 孔或介孔材料用于吸附 CO2、重金属和染料等;用 于制备二氧化硅微球,作为高效液相色谱的色谱 柱填料;制备粉末活性炭,用于吸附甲烷等;以 稻壳为硅原用热水处理技术合成中间多孔的对砷 酸 盐 有 良 好 的 吸 附 能 力 的 分 子 筛 Fe- MCM- 41。 利 用稻壳作为原料生产乙醇燃料,代替以玉米和 糖料 为 原 料 生 产 燃 料 乙 醇 的 传 统 方 法 , 避 免 了 对 粮食供应产生的竞争性的威胁(挑战);也可作为 碾米工厂的碾米机燃料,或用于发电,产生的稻 壳灰可为农田土壤提供硅酸盐,还可直接用于生 产堆肥;稻壳灰用于生产混凝土,提高混凝土的 强度和耐用性;稻壳与酚树脂混合物在 N2 环境中 在 900 ℃下碳化后再经一系列工艺可制作成稻壳 陶 瓷 ; 稻 壳 还 可 作 为 修 复 骨 骼 的 生 物 材 料 — —— 45S5 生物玻璃制作过程中的发泡剂;用酸水解同 时进行超临界二氧化碳萃取的方法可从稻壳中提 取糠醛。
在看到成绩的同时,我们也应当清醒地认识 到,与发达国家相比,我国大米加工学科总体水 平还比较低,各领域发展不够平衡,有些领域与 发达国家有较大差距。例如:日本 20 世纪末首先 开发了富含 GABA 的发芽糙米,目前食用发芽糙 米在日本相当普及,甚至有专门为蒸煮发芽糙米 而设计开发的电饭煲,而我国虽也出现了商业化 的发芽糙米,但无论在生产规模、品质还是普及 程度上都与日本有很大差距,事实上大多数人甚 至都还未听过发芽糙米。近年来美国和欧洲掀起 了米淀粉研究开发的热潮,产品形式有抗性淀粉、 多孔淀粉、缓慢消化淀粉等。我国除在籼米多孔 淀粉制备方面处于世界领先水平外,在多孔淀粉 的应用以及抗性淀粉、缓慢消化淀粉的开发应用 等方面与发达国家还有较大差距。方便米制品如 方便米饭、冷冻米饭、冷冻餐盒、冷藏米饭等在 日本已实现全面工业化生产,且品种、口味多样 化[20],而我国虽已逐步实现工业化,但无论在规模 还是品种和口味方面都存在差距。
的加工研究现状与国外进行了对比,提出了我国与国外在该领域存在的差距。
关键词: 大米;加工;研究现状;研究进展
中图分类号: TS 212.4
文献标志码: A
文章编号: 1005- 9989(2011)02- 0130- 04
The status quo and progress of rice processing and research abroad
1 国外大米加工研究现状
目前,世界大米的生产工艺已比较成熟,并 已基本定型,各生产企业和科研机构已将研究的 重点转为稻米的深加工和综合利用上,美国和日 本等国家走在世界前列,为了满足消费者对于食 品提出的安全、方便、营养、保健的要求,不断
开发新的大米产品,同时充分利用大米生产的副 产物如米糠、稻壳、碎米等,实现稻米全面增值。
2 国外大米加工研究的最新进展
稻谷全身是宝。随着人们对大米重要性以及 大米对人体健康的重要性的逐渐认识,世界各国 掀起了大米研究的热潮,总结起来大致有以下几 个方面:利用大米或碎米提取淀粉替代脂肪;用 大米淀粉生产抗性淀粉、多孔淀粉或缓慢消化淀 粉;提取大米蛋白用于婴儿食品、作为营养补充
剂或用于日化行业如用于洗发水,作为天然发泡 剂和增稠剂;从米糠中提取功能因子如米糠油、 谷维素、植物甾醇、膳食纤维、菲丁、神经酰胺 和多糖等;用米糠制成可生物降解的方便面碗、 餐盒及包装材料;米胚芽功能性食品的开发;稻 壳用来发电,生产纤维板、糠醛、快餐盒、活性 炭、多孔性吸附剂、日用品及化妆品等。其中以 米糠和稻壳的综合利用研究最为活跃。 2.1 米糠功能性研究及功能性食品开发[4-11]
attention were taken to it in countries around the world. The rice processing research is very active. The status quo and newly research progress of rice processing abroad were expounded and were also compared to those in our country. The gap between our country and foreign countries in this field was presented in the end.
YUAN Mei-lan
(College of Life Science, Jiangxi Science and Technology Normal University, Nanchang 330013)
Abstract: Rice is an important strategic material relating to national welfare and people's livelihood, and much
收稿日期: 2010-07-24 基金项目: 江西科技师范学院博士科研启动基金项目。 作者简介: 袁美兰(1978—),女,江西万载人,博士,讲师,研究方向为食品科学。
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2011 年 第 36 卷 第 2 期
食品科技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
粮食与油脂
膜剂中添加有铁和维生素等功能性成分;人造大 米是将碾米厂副产物碎米制成米粉,同时从脱脂 米糠和胚中提取功能性成分,粉碎后与玉米粉混 合,再用挤压机制成粒状,然后气蒸和干燥所得 的产品;米粉条,在越南和泰国已经普及,日本 的佐竹公司发展了功能性速食米粉条,在沸水中 煮 3 min 即可食用;软米粉团,一种容易消化的适 合于腹腔综合病症患者食用的产品,日本佐竹公 司利用速煮大米技术,发展了速制功能性软面团 食品,煮 3 min 即可食用;苹果米,美国利用苹果 胶和大米粉制成的产品,苹果大米液可作馅心, 可制成馅饼和含维生素的面包,还可制成罐头食 品;大米冷面,由韩国食品研究院食品加工流通 研究本部开发的用 100%大米生产的食品;浸泡即 可食用大米新品种,印度科学家培育出的不用煮, 只需在水中浸泡即可食用的大米;米酱油,日本 真壁镇酿造厂开发的以大米和大豆酿造的低盐保 健酱油;大米葡萄酒,韩国率先生产的以大米和 葡萄混合发酵制成的保健酒。 1.2 大米副产物综合利用[3] 1.2.1 米糠综合利用 现代研究表明,米糠虽然只 占稻谷总质量的 6%~8%,却占有稻谷 64%的营养 成分,富含蛋白质、脂肪、维生素等营养成分。 目前开发的产品主要有:米糠油和米糠油衍生物 (谷维 素 、 植 物 甾 醇 、 糠 蜡 、 28 烷 醇 、 30 烷 醇、VE 等);米糠饲料,米糠食品,功能性米糠烘 焙添加剂。 1.2.2 稻壳综合利用 利用稻壳发电;制作碳化稻 壳用作保温剂、改良土壤及补充土壤中的硅酸盐 等;生产糠醛,用于塑料、石油精制,生产合成 橡胶、染料、油漆等;制作环保餐具、环保包装 箱等。 1.2.3 碎米综合利用 生产再制米(人造米),瑞士 布勒公司拥有开发此产品的成熟技术;生产米面 包、米饮料;用来开发米蛋白和米淀粉也是研究 方向之一。
粮食与油脂
食品科技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
2011 年 第 36 卷 第 2 期
国外大米加工研究现状及进展
袁美兰 (江西科技师范学院生命科学学院,南昌 330013)
摘要: 大米是关系国计民生的重要战略物资,受到世界各国的普遍重视,大米加工也是一个很
活跃的研究领域。本文对国外大米加工研究的现状及研究最新进展进行了论述,并将我国大米
伊朗马什哈德菲尔多西大学研究者发现在菜 籽油中添加 3%~6%的米糠油即可提高菜籽油在油 炸过程中的稳定性,因此可将米糠油作为菜籽油 油炸过程中的一种天然、有效的抗酸败添加剂。 利用脂肪酶催化的酯交换反应对米糠油进行 α亚麻酸和 EPA +DHA 富集所得到的改良油脂对小 鼠具有降胆固醇和降血脂的作用。日本京都大学 米糠的高压热水提取物对水包油型乳状液的制备 具有乳化和乳化 - 稳定作用,可用于亚油酸甲酯 的胶囊化,可提高亚油酸甲酯的诱导期,具有乳 化稳定作用和抗氧化作用。韩国岭南大学研究者 第一次发现将米糠、海藻和奇异果磨碎后发酵后 得到的产物具有高的抗氧化性、抗菌性、酪氨酸 酶抑制活性及病原菌菌膜抑制活性,可用作抗氧 化性饮料、牛奶添加剂、皮肤增白剂及抗菌剂。 米糠含有多种具有抗氧化作用的酚类物质,可抑 制黑色素形成。米糠与干酪乳杆菌和酿酒酵母共 同发酵可显著降低黑色素合成。发酵米糠提取物 还具有抗老化和消炎作用,可保护成纤维细胞免 受紫外线导致的损伤。发酵米糠提取物通过刺激 胶原蛋白合成,降低白介素 - 1α 水平以及降低皮 肤中成纤维细胞的胶原酶表达来达到抗老化的作 用。米糠水解物(米糠中的阿拉伯糖基木聚糖)通过 抑制肥大细胞脱粒和细胞素产生而起消炎作用。 对米糠进行碱处理可提高其吸附能力,可用作生 物吸附剂用于去除工业废水中的镍。用米糠还能 生产高度多孔的活性炭用于蛋白酶固定化,可提 高酶载量和酶稳定性。米糠油结构化油脂(由米糠 油和中等链长脂肪酸、辛酸在脂肪酶 RMIM 的催 化作用下反应生成)与棕榈硬脂酸甘油酯的混和物 可替代目前使用的一些油脂与棕榈硬脂酸甘油脂 和商业起酥油的混合物来生产更健康的不含反式 脂肪酸的起酥油。粗米糠油富含有价值的生育三 烯酚、植物甾醇和 γ- 谷维素。在目前的工业化 生产中,一般采用化学法精炼以获得颜色更浅的
1.1 大米新产品开发 已经成功开发免淘米、营养强化米、配制米、
发芽糙米等大米种类;方便米饭、冷冻米饭、冷 冻饭团、罐装米饭、蒸煮袋米饭、干燥米饭、调 味饭、速煮米、冷冻餐盒、米粉面包、速食糙米 粉、大米粉、米酒、米饼、米糕等大米加工食品。 近 年来, 又 出 现 了 一 些 新 的 大 米 产 品 [1- 2], 如 日 本 佐竹公司开发的免淘洗 γ- 氨基丁酸大米,口味 与免淘洗大wenku.baidu.com相当,能满足安全、有滋味、蒸煮 简单方便、天然和功能性的要求;功能性涂层大 米,系在免淘洗大米上涂一层膳食纤维薄膜,薄
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产品,但这种方法会使大部分的 γ- 谷维素被除 掉。为了获得颜色浅、γ- 谷维素又大部分保留的 米糠油,比利时学者采取了如下改进的物理精炼 工艺:酸法脱胶、预漂、脱蜡、利用填充柱技术 物理去除游离脂肪酸、改进的洗涤过程以及传统 的脱色和除臭工艺。采用以上工艺可获得颜色与 化学法精炼相近、谷维素保留率为 39%,或 γ谷维素保留率为 94%而颜色比化学精炼法稍深的 米糠油。米糠蜡可用于化妆品、药物、食品、聚 合物及皮革工业。具有高游离脂肪酸含量的米糠 油与 2 号柴油混合物可用作压缩点火发动机的一 种有前途的替代燃料,印度。米糠蛋白水解物中 抗氧化肽的分离、纯化也是研究的一个热点。 2.2 稻壳的综合利用[12-19]
年,达到美国先进水平;开发了米糠全利用技术, 利用率达到 98%,并实现了产业化生产,使米糠 附加值提高了 20 倍;籼米多孔淀粉酶法成孔技术 超过美国普度大学、日本三爱株式会社研究所的 研究水平;美国、日本、韩国等大受欢迎的米乳 在我国也已实现了产业化生产,并带来了良好的 社会和经济效益;能满足现代社会人们对食品提 出的方便快捷要求的方便米饭的工业化生产已初 步形成规模。
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