一種提高抗性淀粉含量的玉米米的加工方法
【專利摘要】一種提高抗性淀粉含量的玉米米的加工方法，步驟包括：對原料玉米進行脫胚去皮；玉米粉碎；對玉米粉加水進行二次連續(xù)高溫蒸煮擠壓制粒，利用熱糊化工藝使玉米的糊化度達到94%～95%；玉米粒風送至螺旋振蕩熱風干燥塔進行初步干燥，初步干燥后的米粒由振動傳送帶傳輸進行連續(xù)反復四次冷熱循環(huán)干燥，通過交替使用四次冷風祛濕、加熱祛濕，使產(chǎn)品中的抗性淀粉含量到達增殖效果，產(chǎn)品中的糊精化抗性淀粉含量達到10%；成品低溫儲藏，可進一步提高抗性淀粉含量。本發(fā)明的產(chǎn)品具有良好的適口性，顯著提高了產(chǎn)品的消化能力。
【專利說明】一種提高抗性淀粉含量的玉米米的加工方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用熱糊精化處理方法提高玉米產(chǎn)(食)品的抗性淀粉含量的方法。

【背景技術】
[0002]根據(jù)有關報道，世界糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織2002年根據(jù)有關科學研究論斷“抗性淀粉為在小腸內(nèi)不易被吸收的一類淀粉”，是在小腸中不能被酶解，但在人的腸胃結腸中可以與揮發(fā)性脂肪酸起發(fā)酵反應的一類淀粉結構，對人體健康有益?？剐缘矸勰艽龠M腸道蠕動，對于便秘、痔瘡、結腸癌等疾病有良好的預防效果。人體攝入高抗性淀粉食物，具有較少胰島素反應，延緩餐后血糖上升。同時，抗性淀粉可增加脂質(zhì)排泄，將食物中脂質(zhì)部分排除，減少熱量的攝取，從而有效控制體重。在歐美的較發(fā)達國家，已將抗性淀粉作為食品中的健康要素使用。我國2011年衛(wèi)生部發(fā)布公告將抗性糊精(淀粉)列為新資源食品。
[0003]世界范圍內(nèi)公認的食品中含抗性淀粉，最有利于人體健康需求標準含量是10%。國內(nèi)外目前制作抗性淀粉的工藝，多是采用酸解的方法，形成較高含量(609Γ70%)的工業(yè)用淀粉類產(chǎn)品，再回添到食品中應用。一般添加量可使食品中的抗性淀粉量達到10%。但這種方法生產(chǎn)的抗性淀粉，存在口感較差、食用性較低的缺點，所以各國的推廣食用效果都不能較好的得到普及。
[0004]目前，國內(nèi)研究較多的是抗性淀粉的制備工藝，一般采用各種可食性淀粉為原料，進行抗性淀粉的工業(yè)化生產(chǎn)。大多數(shù)的科學研究集中在以馬鈴薯淀粉、香蕉淀粉、玉米淀粉、薯類淀粉等淀粉為原料，通過酸解法、酶解法等方法來提高抗性淀粉含量。未見以糧食作物本身直接為原料生產(chǎn)含量較高的抗性淀粉食品的報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提高抗性淀粉在玉米類食品中的含量，以達到10%的這一最有利于健康的理想含量，同時，使產(chǎn)品具有良好的適口性，并通過和大米等常用主食的伴用，達到簡單方便的實用性。
[0006]本發(fā)明提高抗性淀粉含量的玉米米的加工方法，包括如下步驟:
(1)對原料玉米進行脫胚去皮:將含水分15%以下的干燥精儲玉米，去雜后，采用二次脫胚脫皮；
(2)對已脫胚去皮的玉米進行粉碎:利用石碾原理，采用對輥工藝磨粉，經(jīng)三次反復精磨，過80目篩，精細度達到60?80目，制成玉米粉；
(3)對玉米粉加水進行高溫蒸煮擠壓制粒:將玉米粉加水至含水量30?35%，綜合采用二次連續(xù)高溫蒸煮擠壓，在一次擠壓機中，在電加熱145?150°C下擠壓蒸煮10分鐘,二次擠壓機中，在電加熱120°C下擠壓蒸煮5分鐘，利用熱糊化工藝使玉米的糊化度達到94%?95%，將玉米粉加工成為熟化了的并具有致密結構的顆粒狀產(chǎn)品，所形成的玉米粒為膠狀的半透明體；其中一次和二次擠壓機螺桿轉速均為120轉/分鐘； (4)產(chǎn)品制粒后干燥:制粒后，首先將玉米粒風送至螺旋振蕩熱風干燥塔進行初步干燥，初步干燥后的玉米粒由振動傳送帶依次傳輸至冷卻室及加熱室進行連續(xù)反復四次冷熱循環(huán)干燥，通過交替使用四次冷風祛濕、加熱祛濕，使產(chǎn)品中的糊精化抗性淀粉含量達到10% ；
(5)成品低溫儲藏:在4°C下冷藏6h。
[0007]其中，玉米粒經(jīng)過螺旋振蕩熱風干燥塔的初步干燥后，含水量降至18?20%，并使玉米粒在進入冷熱交替干燥前的溫度達到60V?65°C。
[0008]其中，冷熱交替干燥過程中，玉米粒先進入冷卻室，冷卻室中采用5°C?10°C的冷風，使玉米粒迅速回生，冷卻時間為15?20分鐘，冷卻后的玉米粒再進入加熱室，加熱室中的熱風溫度為85°C?95°C，加熱時間為40分鐘，通過加熱使玉米粒的溫度達到60°C?65。。。
[0009]其中，冷熱循環(huán)干燥時，對玉米粒加熱處理時的熱風溫度優(yōu)選為90°C。
[0010]其中，利用半導體制冷裝置冷端產(chǎn)生的冷量和熱端產(chǎn)生的熱量進行冷熱交替干燥，其中，冷卻室及加熱室依次交替設置，在冷卻室和加熱室鄰接的隔熱壁上均設置有半導體制冷裝置，半導體制冷裝置的熱端位于加熱室中，產(chǎn)生熱量，半導體制冷裝置的冷端位于冷卻室中，進行制冷，其中冷卻室和加熱室均采用底部進風。
[0011]其中，加熱室中采用微波輔助加熱，使玉米粒中的水分快速衍射散出。
[0012]其中，通過在加熱室中距離半導體制冷裝置熱端一定距離處設置金屬片形成風道，使進入加熱室的熱風先在風道中被半導體制冷裝置熱端加熱后再由加熱室底部進入加熱室；在冷卻室中距離半導體制冷裝置的冷端一定距離處設置金屬片形成風道，使進入冷卻室的常溫風先在風道中被半導體制冷裝置冷端冷卻后再由冷卻室底部進入冷卻室。
[0013]其中，原料玉米選用清原地區(qū)適宜種植的高膠質(zhì)玉米，玉米收獲后儲存于室外高架的玉米倉中。
[0014]本發(fā)明包含兩個主要技術改進:一是利用熱糊化工藝，采用連續(xù)二次高溫蒸煮擠壓，使玉米面的糊化度達到94%?95%，但卻未完全糊化，高糊化度顯著提高了該產(chǎn)品的消化能力，同時未完全糊化的淀粉在冷卻過程中有助于加速淀粉回生/老化的進程，增加抗性淀粉含量；二是在干燥過程中，通過交替采用四次冷風祛濕、加熱祛濕，使產(chǎn)品中的抗性淀粉含量到達增殖效果。
[0015]本發(fā)明具體具有如下有益效果:
1.采用對輥工藝加工精細玉米面粉，使原糧加工保持質(zhì)量、保持原糧草香味，不產(chǎn)生高溫破壞原料營養(yǎng)。
[0016]2.連續(xù)二次高溫蒸煮擠壓，提高產(chǎn)品的糊化度和結晶率，使玉米淀粉分子重新排列糊精化，半膠化狀態(tài)，滿足其健康功能食用時不易被吸收，抗性淀粉含量達到10%的物理變化基礎；增加了玉米的密度，增強了玉米的柔韌性，使玉米具有易煮和耐煮特性，食用時做飯煮粥不散結，可和大米同煮同食；采用雙重蒸煮擠壓技術過程使產(chǎn)品具有膠粒狀特性，而不必使用對健康有影響的任何食品添加劑，蒸煮擠壓過程使玉米淀粉鏈發(fā)生物理變化，直鏈淀粉更多的變?yōu)橹ф湹矸?，增加了產(chǎn)品的致密性，使其具有糯性，并具有良好的食用口感。
[0017]3.通過提高擠壓機螺桿的轉速，可增大擠壓壓力和溫度，有利于使玉米粉形成膠狀的半透明體。
[0018]4.經(jīng)過兩次脫胚去皮，減少了產(chǎn)品粗糧感。
[0019]5.現(xiàn)有干燥方法不利于膠狀體水分衍射散出，本發(fā)明經(jīng)過連續(xù)高低溫過程，使糊精膠化的產(chǎn)品顆粒的水分充分衍射散出來進行干燥，使抗性淀粉增殖。
[0020]6.成品低溫儲藏，可進一步提高產(chǎn)品中的抗性淀粉含量。
[0021]7.冷卻室中采用5°C?10°C的冷風，可產(chǎn)生較低的制冷溫度，提高玉米粒回生速度，提高生產(chǎn)效率。
[0022]8.采用下部送風和振動輸送可使玉米粒與風充分接觸，有利于水分衍射散出。半導體制冷裝置冷端制冷、熱端生熱的特性，與冷熱交替干燥相契合，可充分利用半導體制冷裝置冷端產(chǎn)生的冷量和熱端產(chǎn)生的熱量，連續(xù)進行冷熱交替干燥，不產(chǎn)生能量浪費，高效利用能源。
[0023]9.采用微波輔助加熱，可協(xié)助半導體制冷裝置加熱，有利于玉米粒中水分衍射散出。
[0024]10.玉米收獲后儲存于室外高架的玉米倉中，這種儲存方式能夠使收獲后的玉米經(jīng)過完整的后成熟期，使玉米芯中的營養(yǎng)完全吸收到玉米顆粒中；不用烘干脫水，只需經(jīng)過冬季自然凍干及風干，保持了糧食的無污染高食用品質(zhì)，次年五月春季，可使含水降至安全儲糧水15%以下，而且不用藥物熏蒸即可預防蟲蛀。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1產(chǎn)品工藝與流程圖。

【具體實施方式】
[0026]本項目實施中，直接以玉米為原料，以抗性淀粉的提高為切入點，通過工藝改進，在不改變其原有營養(yǎng)價值的同時，著力提高其產(chǎn)品中的抗性淀粉含量。通過蒸煮、擠壓、熱處理淀粉以及干燥條件等對產(chǎn)品抗性淀粉含量影響的研究，確立了富含抗性淀粉的營養(yǎng)金米制備工藝參數(shù)。其最佳加工工藝為:玉米一除雜一脫胳、脫皮一粉碎過80目篩一加水一擠壓處理一造粒一干燥一營養(yǎng)金米(成品)一成品低溫儲藏。
[0027]提高抗性淀粉含量的玉米米的加工方法，包括如下步驟:
(1)對原料玉米進行脫胚去皮:將含水分15%以下的干燥精儲玉米，去雜后，采用二次脫胚脫皮；
(2)對已脫胚去皮的玉米進行粉碎:利用石碾原理，采用對輥工藝磨粉，經(jīng)三次反復精磨，過80目篩，精細度達到60?80目，制成玉米粉；
(3)對玉米粉加水進行高溫蒸煮擠壓制粒:將玉米粉加水至含水量30?35%，綜合采用二次連續(xù)高溫蒸煮擠壓，在一次擠壓機中，在電加熱145?150°C下擠壓蒸煮10分鐘,二次擠壓機中，在電加熱120°C下擠壓蒸煮5分鐘，利用熱糊化工藝使玉米的糊化度達到94%?95%，將玉米粉加工成為熟化了的并具有致密結構的顆粒狀產(chǎn)品，所形成的玉米粒為膠狀的半透明體；其中一次和二次擠壓機螺桿轉速均為120轉/分鐘；
(4)產(chǎn)品制粒后干燥:制粒后，首先將玉米粒風送至螺旋振蕩熱風干燥塔進行初步干燥，初步干燥后的玉米粒由振動傳送帶依次傳輸至冷卻室及加熱室進行連續(xù)反復四次冷熱循環(huán)干燥，通過交替使用四次冷風祛濕、加熱祛濕，使產(chǎn)品中的糊精化抗性淀粉含量達到10% ；
(5)成品低溫儲藏:在4?下冷藏6h。
[0028]原料選用清原地區(qū)適宜種植的高膠質(zhì)玉米，經(jīng)過綠色種植，按國家綠色食品標準進行播種、施肥、祛除病蟲害。采用綠色儲糧:玉米收獲后儲存于室外高架的玉米倉中。這種儲存的好處主要有:一是能夠做到使收獲后的玉米經(jīng)過完整的后成熟期，使玉米芯中的營養(yǎng)完全吸收到玉米顆粒中；二是不用烘干脫水，只需經(jīng)過冬季自然凍干及風干，保持了糧食的無污染高食用品質(zhì)，次年五月春季，可使含水降至安全儲糧水15%以下，而且不用藥物熏蒸即可預防蟲蛀。
[0029]經(jīng)過兩次脫胚去皮，減少了產(chǎn)品粗糧感。磨粉過程采用對輥工藝，利用石碾原理，不使玉米在加工過程中產(chǎn)生高溫，不破壞其營養(yǎng)成分，不改變其原糧固有香味。
[0030]通過提高擠壓機螺桿的轉速，可增大擠壓壓力和溫度，有利于使玉米粉形成膠狀的半透明體；采用雙重蒸煮擠壓技術過程使產(chǎn)品具有膠粒狀特性，而不必使用對健康有影響的任何食品添加劑；蒸煮擠壓過程使玉米淀粉鏈發(fā)生物理變化，直鏈淀粉更多的變?yōu)橹ф湹矸?，增加了產(chǎn)品的致密性，使其具有糯性，并具有了良好的食用口感。
[0031]干燥過程中，玉米粒經(jīng)過螺旋振蕩熱風干燥塔的初步干燥后，含水量降至18?20%，并使玉米粒在進入冷熱交替干燥前的溫度達到60°C?65°C。
[0032]冷熱交替干燥過程中，玉米粒先進入冷卻室，冷卻室中采用5°C?10°C的冷風，使玉米粒迅速回生，冷卻時間為15?20分鐘，冷卻后的玉米粒再進入加熱室，加熱室中的熱風溫度為85°C?95°C，優(yōu)選為90°C，加熱時間為40分鐘，通過加熱使玉米粒的溫度達到60。。?65。。。
[0033]利用半導體制冷裝置冷端產(chǎn)生的冷量和熱端產(chǎn)生的熱量進行冷熱交替干燥，其中，冷卻室及加熱室依次交替設置，在冷卻室和加熱室鄰接的隔熱壁上均設置有半導體制冷裝置，半導體制冷裝置的熱端位于加熱室中，產(chǎn)生熱量，半導體制冷裝置的冷端位于冷卻室中，進行制冷，其中冷卻室和加熱室均采用底部進風。采用下部送風和振動輸送可使玉米粒與風充分接觸，有利于水分衍射散出。半導體制冷裝置冷端制冷、熱端生熱的特性，與冷熱交替干燥相契合，可充分利用半導體制冷裝置冷端產(chǎn)生的冷量和熱端產(chǎn)生的熱量，連續(xù)進行冷熱交替干燥，不產(chǎn)生能量浪費，高效利用能源。
[0034]加熱室中設置有輔助加熱裝置，輔助加熱裝置為微波加熱裝置、熱泵、紅外加熱裝置、太陽能加熱裝置中的一種，輔助加熱裝置可協(xié)助半導體制冷裝置加熱，優(yōu)選，輔助加熱裝置為微波加熱裝置，加熱室中采用微波輔助加熱，可使玉米粒中的水分快速衍射散出。
[0035]在加熱室中距離半導體制冷裝置熱端一定距離處設置金屬片形成風道，使進入加熱室的熱風先在風道中被半導體制冷裝置熱端加熱后再由加熱室底部進入加熱室；在冷卻室中距離半導體制冷裝置的冷端一定距離處設置金屬片形成風道，使進入冷卻室的常溫風先在風道中被半導體制冷裝置冷端冷卻后再由冷卻室底部進入冷卻室。
[0036]在加熱室和冷卻室設置傳送帶通道，在通道處設有風幕，以將加熱室和冷卻室隔離，避免熱風和冷風相互干擾。
[0037]可將各加熱室的進氣口相連通，各加熱室的排氣口相連通，排出的氣體經(jīng)過統(tǒng)一除濕后，送回入各加熱室中，實現(xiàn)氣體的高效循環(huán)利用；或者將后一級加熱室中排出的氣體，送入前一級加熱室中，循環(huán)使用氣體，節(jié)約能源。在加熱室和冷卻室中設置控溫裝置，以精確控制室內(nèi)干燥溫度。干燥處理后的玉米?？捎米匀伙L冷卻。
[0038]在4°C下冷藏6h，產(chǎn)品中的抗性淀粉含量達到峰值，而后隨著時間的延長，抗性淀粉的含量明顯的下降。因為RS的形成是直鏈淀粉分子的重新結晶過程，隨著貯存時間的延長，RS的含量應該快速大量地增加，但玉米糊在長時間的低溫貯存過程中，粘度也相應提高，分子間的氫鍵不能完全破壞，重新排列形成直鏈淀粉的能力下降，使晶體的生長受到了阻礙，同時，由于老化時間的延長，使得淀粉分子過度降解，產(chǎn)生小分子量的直鏈淀粉，不利于RS的形成，最終導致RS含量降低。
[0039]考慮到原有工藝和實際操作的可行性，在原有工藝基礎上增加一個成品低溫儲藏期，以進一步提高產(chǎn)品中的抗性淀粉含量。
[0040]本發(fā)明生產(chǎn)的玉米米經(jīng)沈陽農(nóng)業(yè)大學、中科院沈陽生態(tài)研究所各論證檢測，產(chǎn)品中的抗性淀粉含量已提高至10%。
[0041]產(chǎn)品的原料生產(chǎn)保證、基地規(guī)模和生產(chǎn)相適應，已通過國家有關部門標準化綠色種植基地的認證。生產(chǎn)過程的保證條件，純物理性加工、無任何添加劑，使產(chǎn)品終被認證為國家A級綠色食品和一定量的有機食品。
【權利要求】
1.一種提高抗性淀粉含量的玉米米的加工方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)對原料玉米進行脫胚去皮:將含水分15%以下的干燥精儲玉米，去雜后，采用二次脫胚脫皮； (2)對已脫胚去皮的玉米進行粉碎:利用石碾原理，采用對輥工藝磨粉，經(jīng)三次反復精磨，過80目篩，精細度達到60?80目，制成玉米粉； (3)對玉米粉加水進行高溫蒸煮擠壓制粒:將玉米粉加水至含水量30?35%，綜合采用二次連續(xù)高溫蒸煮擠壓，在一次擠壓機中，在電加熱145?150°C下擠壓蒸煮10分鐘,二次擠壓機中，在電加熱120°C下擠壓蒸煮5分鐘，利用熱糊化工藝使玉米的糊化度達到94%?95%，將玉米粉加工成為熟化了的并具有致密結構的顆粒狀產(chǎn)品，所形成的玉米粒為膠狀的半透明體；其中一次和二次擠壓機螺桿轉速均為120轉/分鐘； (4)產(chǎn)品制粒后干燥:制粒后，首先將玉米粒風送至螺旋振蕩熱風干燥塔進行初步干燥，初步干燥后的玉米粒由振動傳送帶依次傳輸至冷卻室及加熱室進行連續(xù)反復四次冷熱循環(huán)干燥，通過交替使用四次冷風祛濕、加熱祛濕，使產(chǎn)品中的糊精化抗性淀粉含量達到10% ； (5)成品低溫儲藏:在4?下冷藏6h。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，玉米粒經(jīng)過螺旋振蕩熱風干燥塔的初步干燥后，含水量降至18?20%，并使玉米粒在進入冷熱交替干燥前的溫度達到60°C?65°C。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，冷熱交替干燥過程中，玉米粒先進入冷卻室，冷卻室中采用5°C?10°C的冷風，使玉米粒迅速回生，冷卻時間為15?20分鐘，冷卻后的玉米粒再進入加熱室，加熱室中的熱風溫度為85°C?95°C，加熱時間為40分鐘，通過加熱使玉米粒的溫度達到60V?65°C。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，冷熱循環(huán)干燥時，對玉米粒加熱處理時的熱風溫度優(yōu)選為90°C。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的方法，其特征在于，利用半導體制冷裝置冷端產(chǎn)生的冷量和熱端產(chǎn)生的熱量進行冷熱交替干燥，其中，冷卻室及加熱室依次交替設置，在冷卻室和加熱室鄰接的隔熱壁上均設置有半導體制冷裝置，半導體制冷裝置的熱端位于加熱室中，產(chǎn)生熱量，半導體制冷裝置的冷端位于冷卻室中，進行制冷，其中冷卻室和加熱室均采用底部進風。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，加熱室中采用微波輔助加熱，使玉米粒中的水分快速衍射散出。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，通過在加熱室中距離半導體制冷裝置熱端一定距離處設置金屬片形成風道，使進入加熱室的熱風先在風道中被半導體制冷裝置熱端加熱后再由加熱室底部進入加熱室；在冷卻室中距離半導體制冷裝置的冷端一定距離處設置金屬片形成風道，使進入冷卻室的常溫風先在風道中被半導體制冷裝置冷端冷卻后再由冷卻室底部進入冷卻室。
【文檔編號】A23L1/10GK104171873SQ201410414055
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月21日 優(yōu)先權日:2014年5月14日
【發(fā)明者】趙慶錄 申請人:遼寧三源健康金米股份有限公司