本發(fā)明提供了一種熱風(fēng)-微波組合干燥生產(chǎn)元麥膨化脆的方法，屬于食品加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

元麥，即裸大麥，又稱青稞(hordeumvulgarel.var.nudumhook.f.)，是禾本科(gramineae)大麥屬的一種禾谷類作物，具有無(wú)殼易加工的特點(diǎn)。在古代，人們就認(rèn)識(shí)到大麥的特殊食用價(jià)值和藥用價(jià)值，如《本草綱目》曾記載“大麥寬胸氣，涼血。麥芽消化一切米面諸果食積?！笔秤眯苑矫?，較皮大麥而言，元麥的主要特點(diǎn)在于沒(méi)有穎殼包裹，不易產(chǎn)生剝殼過(guò)程中籽粒糊粉層養(yǎng)分損失、籽粒腹溝中穎殼無(wú)法去除等問(wèn)題，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，易于胃腸消化。元麥作為一種全價(jià)營(yíng)養(yǎng)谷物，富含平衡全面的必需氨基酸、礦物質(zhì)、維生素及膳食纖維，其中含有的生物活性物質(zhì)，如β-葡聚糖、亞油酸、皂苷等還具有一定的保健功效。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)元麥功能特性方面的研究日益增多，高活性元麥產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)倍受關(guān)注。

甜醅是一種以元麥為原料，經(jīng)酒曲發(fā)酵而成的固態(tài)發(fā)酵食品，醅粒如果肉，醅汁似糖水，吃起來(lái)帶有甘甜和醇酒香味，是我國(guó)青海高原地區(qū)的民間小吃。元麥發(fā)酵過(guò)程中，微生物蛋白酶和淀粉酶大量分泌，大分子蛋白質(zhì)和碳水化合物被降解，小分子、易于吸收、具有更高活性的氨基酸、多肽等物質(zhì)大量生成，有效提高了元麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。發(fā)酵菌種，如米根霉、毛霉等真菌還能合成脂溶性維生素d2的前體——麥角甾醇，可以有效促進(jìn)人體對(duì)鈣、磷的吸收，以及骨質(zhì)鈣化，賦予元麥開(kāi)發(fā)新的亮點(diǎn)。但是，由于甜醅的含水量相對(duì)較高，具有保質(zhì)期短、易變質(zhì)、不宜儲(chǔ)藏等特點(diǎn)，需要將其水分含量控制在安全貯藏水平才能解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：開(kāi)發(fā)一種高活性的元麥膨化脆，深度挖掘元麥營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能活性的同時(shí)，增加了元麥的口感，解決元麥甜醅的含水量相對(duì)較高，保質(zhì)期短、易變質(zhì)、不宜儲(chǔ)藏等問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種熱風(fēng)-微波組合干燥生產(chǎn)元麥膨化脆的方法，包括以下步驟：

(1)元麥預(yù)處理：將元麥中的雜質(zhì)、癟粒、壞粒挑選去除，清洗后烘干；

(2)浸泡、蒸煮：在22-28℃條件下，將步驟(1)中得到的元麥在2-5倍質(zhì)量倍數(shù)的水中浸泡6-12h后，撈出、洗凈、瀝干，90-105℃繼續(xù)蒸煮，得到元麥?zhǔn)炝希?/p>

(3)菌種活化：將米根霉點(diǎn)種在pda平板上，倒置于25℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，當(dāng)有白色菌絲長(zhǎng)出后，挑取菌絲轉(zhuǎn)接于新鮮的pda平板中活化，至菌絲生長(zhǎng)旺盛并產(chǎn)生肉眼可見(jiàn)的灰褐色孢子時(shí)，刮下菌絲，加水，研磨成孢子勻漿，勻漿中孢子的質(zhì)量濃度為10⁷-10⁹個(gè)/ml；

(4)發(fā)酵劑制備：將大米蒸熟、烘干、粉碎、過(guò)篩、干熱滅菌后與步驟(3)中得到的孢子勻漿按質(zhì)量比10:1的比例混勻，密封后在4℃下冷藏得到孢子型米根霉-米粉發(fā)酵劑；

(5)固態(tài)發(fā)酵：將敞口的玻璃容器濕熱滅菌后，加入步驟(2)中得到的元麥?zhǔn)炝希尤氩襟E(4)中得到的孢子型米根霉-米粉發(fā)酵劑后，置于恒溫恒濕箱中進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，得到元麥甜醅；

(6)熱風(fēng)-微波組合干燥：將步驟(5)中得到的元麥甜醅平鋪于鼓風(fēng)干燥箱中干燥后，放入微波設(shè)備中進(jìn)行微波膨化得到元麥膨化脆；

(7)分裝、封口：將步驟(6)中得到的元麥膨化脆晾涼，無(wú)菌分裝后，抽真空、封口。

步驟(2)中，所述蒸煮的溫度為90-105℃，時(shí)間為10-25min。優(yōu)選的，蒸煮在蒸鍋中進(jìn)行，在蒸鍋內(nèi)加入浸泡后元麥1-2倍質(zhì)量的水，蒸片上墊以紗布，將元麥鋪于紗布上蒸煮，蒸煮時(shí)蒸鍋功率為600-2100w。

步驟(4)中，所述過(guò)篩的孔徑為60-100目；

步驟(4)中，所述干熱滅菌的溫度為121-160℃，時(shí)間為0.5-2h。所述烘干的溫度可以是50℃。

步驟(5)中，所述濕熱滅菌的溫度為121℃，時(shí)間為20min。

步驟(5)中，所述孢子型米根霉-米粉發(fā)酵劑的加入量為元麥?zhǔn)炝系?.5-2％質(zhì)量百分比，優(yōu)選的，為0.5-1％的質(zhì)量百分比；所述固態(tài)發(fā)酵的溫度為28-32℃，濕度為75-95％，優(yōu)選為85-95％；時(shí)間為48-72h，其中濕度以培養(yǎng)箱中蒸汽總質(zhì)量百分比計(jì)。

步驟(6)中，所述鼓風(fēng)干燥的溫度為60-85℃，干燥程度為至元麥中水分含量為元麥甜醅初始質(zhì)量的10-20％，優(yōu)選為10～15％。

步驟(6)中，所述微波膨化的功率為600-1200w，微波時(shí)間為30-70s。

上述的方法可得到元麥膨化脆。

優(yōu)選的，上述的元麥膨化脆酸度為0.5-0.8％，優(yōu)選的，上述的元麥膨化脆包含以下質(zhì)量百分含量的組分：還原糖10-20％，氨基酸態(tài)氮0.03-0.06％，植酸0.05-0.2％，麥角甾醇0.05-0.15％；更優(yōu)選的，上述的元麥膨化脆包含以下質(zhì)量百分含量的組分：還原糖16-17.5％，氨基酸態(tài)氮0.03-0.05％，植酸0.1-0.16％，麥角甾醇0.06-0.1％。

本發(fā)明得到的元麥膨化脆色澤均勻，口感香甜、脆糯性好，和步驟(2)中得到的元麥?zhǔn)炝蠈?duì)比，抗?fàn)I養(yǎng)成分植酸的含量降低20-80％，提高了元麥營(yíng)養(yǎng)成分的吸收利用率；分子量在12-30kda的蛋白明顯增加，元麥對(duì)血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ace)抑制活性增加了3-7倍。

目前，我國(guó)元麥的精深加工技術(shù)較為落后，大部分元麥僅被加工成大麥茶、麥片等初級(jí)產(chǎn)品，缺乏相關(guān)的技術(shù)支持，本發(fā)明采用固態(tài)發(fā)酵技術(shù)，通過(guò)自制的米根霉-米粉發(fā)酵劑生產(chǎn)元麥甜醅，低成本、高效率、污染少地實(shí)現(xiàn)了元麥資源的大規(guī)模利用，深度挖掘元麥營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能活性的同時(shí)，增加了元麥的香甜口感，純天然、無(wú)添加；

固態(tài)發(fā)酵是一種既古老又新穎的手段，本發(fā)明將傳統(tǒng)的生物技術(shù)與現(xiàn)代加工技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)干燥脫水的方式解決了甜醅等民間小吃貯藏期短、運(yùn)輸成本高、工業(yè)化難的問(wèn)題，生產(chǎn)出的高活性元麥膨化脆保留了甜醅的酸甜口感，酸度為0.5-0.8％，還原糖含量為10-20％，氨基酸態(tài)氮含量為0.03-0.06％，植酸含量相對(duì)減少20-80％，增加了營(yíng)養(yǎng)成分的吸收利用率，麥角甾醇合成量為0.05-0.15％，為人體提供了維生素d2的前體物質(zhì)，有效促進(jìn)鈣、磷的吸收，為元麥傳統(tǒng)小吃的改良提供了新的思路，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益；

本發(fā)明采用熱風(fēng)-微波組合干燥技術(shù)開(kāi)發(fā)高活性元麥膨化脆，滿足了現(xiàn)代食品加工領(lǐng)域的發(fā)展要求，符合全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展浪潮中飲食文化所倡導(dǎo)的“天然、高效、營(yíng)養(yǎng)”新理念，不僅縮短了干燥時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，還能避免加工過(guò)程中因高溫導(dǎo)致的營(yíng)養(yǎng)流失，產(chǎn)品的小分子蛋白得以較好保留，分子量在12-30kda的元麥蛋白顯著增加，ace抑制活性提高了3-7倍，對(duì)開(kāi)發(fā)具有高生物活性、高附加值的元麥產(chǎn)品有著十分重要的意義。

采用熱風(fēng)-微波組合干燥法，即先用熱風(fēng)將物料干燥到一定程度，再更換為適當(dāng)功率的微波干燥到規(guī)定含水量的方法，不僅能夠縮短干燥時(shí)間，減少元麥加工中營(yíng)養(yǎng)成分的流失，還能延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期、降低運(yùn)輸成本，對(duì)開(kāi)發(fā)出高活性元麥產(chǎn)品有著十分深遠(yuǎn)的意義。

有益效果：本專利以元麥為原料，選用傳統(tǒng)甜酒曲中分離得到的主要菌種——米根霉(rhizopusoryzae)，將其制作成孢子型米粉發(fā)酵劑，結(jié)合固態(tài)發(fā)酵和熱風(fēng)-微波組合干燥技術(shù)，生產(chǎn)元麥膨化脆。該發(fā)明的產(chǎn)品不僅營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高、功能性更強(qiáng)，還易于儲(chǔ)藏和運(yùn)輸，可直接食用或沖泡飲用水食用，具有廣闊的市場(chǎng)前景。所用的固態(tài)發(fā)酵方法成本低、污染少、適用群體廣，對(duì)元麥資源的大規(guī)模、高值化利用意義重大，為谷物精深加工和增值轉(zhuǎn)化提供了新的途徑。

附圖說(shuō)明

圖1實(shí)施例1中得到的元麥蛋白的十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳圖(sds-page)；其中a為蒸煮后元麥；b為元麥膨化脆。

圖2實(shí)施例1中得到的元麥抑制ace活性的高效液相(hplc)色圖譜，其中a為陽(yáng)性對(duì)照；b為元麥?zhǔn)炝?；c為元麥膨化脆。

圖3實(shí)施例2中得到的元麥蛋白的十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳圖(sds-page)；其中a為蒸煮后元麥；b為元麥膨化脆。

圖4實(shí)施例2中得到的元麥抑制ace活性的高效液相(hplc)色圖譜，其中a為陽(yáng)性對(duì)照；b為元麥?zhǔn)炝?；c為元麥膨化脆。

具體實(shí)施方式

根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的內(nèi)容僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書(shū)中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。

實(shí)施例中，含量為質(zhì)量百分含量。

實(shí)施例1：

將元麥中的雜質(zhì)、癟粒、壞粒挑選去除，洗凈后烘干，向其中加入5倍水，22℃條件下浸泡6h，瀝干備用。在蒸鍋中加入等質(zhì)量的水，蒸片上墊以紗布，將浸泡后的元麥平鋪于其上，功率為1500w的條件下90-105℃蒸煮15min。將米根霉點(diǎn)種在pda平板上，倒置于25℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，當(dāng)有明顯的白色菌絲長(zhǎng)出后，挑取少量菌絲轉(zhuǎn)接于新鮮pda平板中活化，至菌絲生長(zhǎng)旺盛并產(chǎn)生大量肉眼可見(jiàn)的灰褐色孢子時(shí)即可，用無(wú)菌涂布棒刮下菌絲，加入極少量水，在研缽中充分研磨成孢子勻漿,勻漿中孢子的質(zhì)量濃度為10⁷-10⁹個(gè)/ml。洗凈后的大米放入電飯鍋中，加入3倍水，蒸煮30min，平鋪于放于50℃鼓風(fēng)干燥箱中，烘干后的米飯經(jīng)中草藥粉碎機(jī)粉碎，過(guò)80目篩，160℃、2h干熱滅菌后與上述孢子勻漿按質(zhì)量比10:1的比例混勻。蒸煮后的元麥仁裝入預(yù)先準(zhǔn)備好的121℃濕熱滅菌20min的敞口玻璃容器中，加入量為元麥?zhǔn)炝系?.5％質(zhì)量百分比孢子型米根霉-米粉發(fā)酵劑，攪拌均勻，保鮮膜封口、戳孔后置于28℃、濕度85％的恒溫恒濕箱中培養(yǎng)72h。鼓風(fēng)干燥箱的溫度調(diào)節(jié)為60℃，將發(fā)酵后的元麥甜醅水分含量烘至15％，放入微波設(shè)備中干燥、膨化，條件為1200w、45s。之后進(jìn)行無(wú)菌分裝，抽真空后封口。

根據(jù)國(guó)標(biāo)分別測(cè)定元麥?zhǔn)炝虾驮溑蚧嗟娜樗帷⑦€原糖含量、氨基酸態(tài)氮含量和植酸含量，蛋白質(zhì)sds-page分布情況和元麥對(duì)ace抑制情況見(jiàn)圖1、圖2。結(jié)果表明，元麥?zhǔn)炝系乃岫葹?.05％，還原糖含量為2.5％，氨基酸態(tài)氮含量為0.015％，植酸含量為0.25％，麥角甾醇含量為0.0005％；元麥膨化脆的酸度為0.8％，還原糖含量為17.5％，氨基酸態(tài)氮含量為0.05％，植酸含量為0.1％，相對(duì)元麥?zhǔn)炝现菜岷繙p少60％，麥角甾醇含量為0.1％，分子量在12-30kda的蛋白明顯增加(圖1)，元麥膨化脆具有良好的ace抑制活性(圖2)，較蒸煮后的元麥提高6倍。該方法生產(chǎn)的元麥膨化脆不僅脆糯性好，而且不含任何添加劑，酸甜適口，營(yíng)養(yǎng)吸收效率高，具有明顯的生物活性。

酸度的測(cè)定方法：按照國(guó)標(biāo)gb5009.239-2016，食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，食品酸度的測(cè)定。

還原糖的測(cè)定方法：按照國(guó)標(biāo)gb5009.7-2016，食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，食品中還原糖的測(cè)定。

氨基酸態(tài)氮的測(cè)定方法：按照國(guó)標(biāo)gb5009.235-2016，食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，食品中氨基酸態(tài)氮的測(cè)定。

植酸的測(cè)定方法：按照國(guó)標(biāo)gb5009.153-2016，食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，食品中植酸的測(cè)定。

麥角甾醇的測(cè)定方法：按照國(guó)標(biāo)gb/t25221-2010糧油檢驗(yàn)糧食中麥角甾醇的測(cè)定正相高效液相色譜法

蛋白電泳的方法：分別稱取水分含量＜10％的蒸煮后元麥和元麥膨化脆，加入1ml0.1mtris-hclph8.8緩沖液，震蕩1h提取蛋白，12000r/min、4℃條件下離心20min，將蛋白marker和樣品上清液分別與2×上樣緩沖液1:1混勻，沸水浴5min后待用，在立式mini-protean型電泳儀上制備4％濃縮膠和15％分離膠，上樣量為20μl。

ace抑制活性的測(cè)定方法：采用hplc法，對(duì)上述的樣品上清液進(jìn)行測(cè)定，測(cè)試條件為：分析柱：c18色譜柱，流動(dòng)相：50％甲醇水溶液(含0.1％三氟乙酸)，流速：0.8ml/min，檢測(cè)器：光電二極管陣列檢測(cè)器；檢測(cè)波長(zhǎng)：228nm；進(jìn)樣量：20μl，反應(yīng)體系見(jiàn)表1。

表1測(cè)定ace抑制率的反應(yīng)體系

實(shí)施例2：

將元麥中的雜質(zhì)、癟粒、壞粒挑選去除，洗凈后烘干，向其中加入2倍水，26℃條件下浸泡10h，瀝干備用。在蒸鍋中加入等質(zhì)量的水，蒸片上墊以紗布，將浸泡后的元麥平鋪于其上，功率為1200w的條件下蒸煮20min。將米根霉點(diǎn)種在pda平板上，倒置于25℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，當(dāng)有明顯的白色菌絲長(zhǎng)出后，挑取少量菌絲轉(zhuǎn)接于新鮮pda平板中活化，至菌絲生長(zhǎng)旺盛并產(chǎn)生大量肉眼可見(jiàn)的灰褐色孢子時(shí)即可，用無(wú)菌涂布棒刮下菌絲，加入極少量水，在研缽中充分研磨成孢子勻漿,勻漿中孢子的質(zhì)量濃度為10⁷-10⁹個(gè)/ml。洗凈后的大米放入電飯鍋中，加入4倍水，蒸煮30min，平鋪于放于50℃鼓風(fēng)干燥箱中，烘干后的米飯經(jīng)中草藥粉碎機(jī)粉碎，過(guò)80目篩，160℃、2h干熱滅菌后與上述孢子勻漿按質(zhì)量比10:1的比例混勻。蒸煮后的元麥仁裝入預(yù)先準(zhǔn)備好的121℃濕熱滅菌20min的敞口玻璃容器中，加入量為元麥?zhǔn)炝腺|(zhì)量百分比1％的孢子型米根霉-米粉發(fā)酵劑，攪拌均勻，保鮮膜封口、戳孔后置于30℃、濕度90％的恒溫恒濕箱中培養(yǎng)48h。鼓風(fēng)干燥箱的溫度調(diào)節(jié)為70℃，將發(fā)酵后的元麥甜醅水分含量烘至10％，放入微波設(shè)備中干燥、膨化，條件為800w、60s。之后進(jìn)行無(wú)菌分裝，抽真空后封口。

根據(jù)國(guó)標(biāo)測(cè)定元麥膨化脆的酸度、還原糖含量、氨基酸態(tài)氮含量和植酸含量，蛋白質(zhì)sds-page分布情況和元麥對(duì)ace抑制情況見(jiàn)圖3、圖4。結(jié)果表明，元麥?zhǔn)炝系乃岫葹?.05％，還原糖含量為2.5％，氨基酸態(tài)氮含量為0.015％，植酸含量為0.25％，麥角甾醇含量為0.0005％；元麥膨化脆的酸度為0.6％，還原糖含量為16％，氨基酸態(tài)氮含量為0.03％，植酸含量0.16％，相對(duì)減少35％，麥角甾醇含量為0.06％，分子量在12-30kda的蛋白明顯增加(圖3)，元麥膨化脆具有良好的ace抑制活性(圖4)，較蒸煮后的元麥提高4倍。該方法生產(chǎn)的元麥膨化脆不僅脆糯性好，而且不含任何添加劑，酸甜適口，營(yíng)養(yǎng)吸收效率高，具有明顯的生物活性。

酸度的測(cè)定方法：按照國(guó)標(biāo)gb5009.239-2016，食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，食品酸度的測(cè)定。

還原糖的測(cè)定方法：按照國(guó)標(biāo)gb5009.7-2016，食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，食品中還原糖的測(cè)定。

氨基酸態(tài)氮的測(cè)定方法：按照國(guó)標(biāo)gb5009.235-2016，食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，食品中氨基酸態(tài)氮的測(cè)定。

植酸的測(cè)定方法：按照國(guó)標(biāo)gb5009.153-2016，食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，食品中植酸的測(cè)定。

麥角甾醇的測(cè)定方法：按照國(guó)標(biāo)gb/t25221-2010糧油檢驗(yàn)糧食中麥角甾醇的測(cè)定正相高效液相色譜法

蛋白電泳的方法：分別稱取水分含量＜10％的蒸煮后元麥和元麥膨化脆，加入1ml0.1mtris-hclph8.8緩沖液，震蕩1h提取蛋白，12000r/min、4℃條件下離心20min，將蛋白marker和樣品上清液分別與2×上樣緩沖液1:1混勻，沸水浴5min后待用，在立式mini-protean型電泳儀上制備4％濃縮膠和15％分離膠，上樣量為20μl。

ace抑制活性的測(cè)定方法：采用hplc法，對(duì)上述的樣品上清液進(jìn)行測(cè)定，測(cè)試條件為：分析柱：c18色譜柱，流動(dòng)相：50％甲醇水溶液(含0.1％三氟乙酸)，流速：0.8ml/min，檢測(cè)器：光電二極管陣列檢測(cè)器；檢測(cè)波長(zhǎng)：228nm；進(jìn)樣量：20μl，反應(yīng)體系見(jiàn)表2。

表2測(cè)定ace抑制率的反應(yīng)體系