专利名称：营养强化大米及其制备方法
技术领域：
本发明属于大米类农产品的精深加工领域，尤其涉及一种营养强化大米及其加工方法。
背景技术：
目前我国稻谷的出米率在52%左右，其余壳22%、米糠12%、节米、碎米12%、杂质2%。 而国内目前对上述副产品的利用还停留在饲料、米糠油等初加工上，没有进行充分的挖掘。 因此有必要拓展稻米资源的综合利用途径，进一步促进稻米的消费，提高稻米及其副产品的 附加值，增加稻米加工企业的经济效益，提高农民的收入。
另外，国内外消费者对大米的需求可以归纳为"安全、安心、好吃"、"方便简捷"和"天 然食品、功能食品"3个方面。与"安全、安心、好吃"相对应的有一系列安全控制和品质 保障措施，与"方便简捷"相对应的有一系列方便食品的加工技术，而与"功能性"相应的 稻米加工技术则可分为由改良稻米本身功能或者品种而形成的"新型功能性稻米"和由稻米 为主要原料加工而成的"功能性稻米食品"两大类。
功能性稻米食品的概念是在功能性食品概念的基础上，针对稻米本身的特点，结合功能 性食品的定义提出来的。由于新型功能性稻米的培育要花费较高的成本和较长的时间，在生 产应用上受到一定限制，因此如何生产加工出优质的功能性稻米食品就成为本领域的一个研 究难题和主攻方向。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种附加值高、营养功能全面、 营养素分布均匀、性质稳定、贮藏保存性好且能有效利用资源的营养强化大米，还提供一种 操作步骤简单、原料利用率高、成本投入低、经济效益明显的营养强化大米的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种营养强化大米，其特征在于所述 营养强化大米是由大米、水和营养强化物质经调配混合、挤压组织重构后得到，所述大米和
水的质量比为(1.7~2.6) :1，所述的营养强化物质是指微量金属元素或者人体所需的维生素， 或者是由膳食纤维、多肽和磷脂组成的混合物。
上述技术方案中，所述微量金属元素为钙、硒、锌、铁中的一种或多种。钙是人体必需 的金属元素，其是牙齿和骨骼的主要成分，钙与镁、钾、钠等离子在血液中的浓度保持一定 比例才能维持神经、肌肉的正常兴奋性，而钙离子是血液保持一定凝固性的必要因子之一， 也是体内许多重要酶的激活剂。钙在肠道内吸收很不完全，因此大米之类的主食若含有钙元 素，将更有利于人体对钙的补充和吸收。硒被科学家称之为人体微量元素中的"抗癌之王"，因为科学研究发现，血晒水平的高低与癌的发生息息相关。硒还具有很好的抗氧化作用，能 增强机体免疫力，防止糖尿病、白内障、心脑血管疾病等的发生。硒的摄取与土壤的硒含量 关系超过与饮食方式的关系，例如植物性食物的硒含量就决定于当地水土中的硒含量，我国 高硒地区与低硒地区所产粮食的硒含量可相差1000倍，因此开发富硒的营养强化大米对于补
充人体(尤其是对低硒地区的居民而言)所需微量元素具有重要意义。锌的主要生理功能是 促进生长发育，参与核酸和蛋白质的合成，可促进细胞生长、分裂和分化，也是性器官发育 不可缺少的微量元素，此外还能改善味觉，增进食欲，增强对疾病的抵抗力。锌在十二指肠 被吸收，吸收率较低，膳食中的草酸、植酸和过多的膳食纤维都会干扰锌的吸收，因此大米 中可以含有适当的锌元素。铁是合成血红蛋白的主要原料之一，铁还是体内参与氧化还原反 应的一些酶和电子传递体的组成部分，如过氧化氢酶和细胞色素都含有铁。食物中的植酸盐、 草酸盐、磷酸盐、鞣酸和膳食纤维都会干扰铁的吸收，因此铁的吸收率也是很低的，在大米 中可以含有适当的铁元素。上述矿物质元素经大米强化后，可以充分发挥其应有的生理功能。 按上述技术方案中每单位质量的大米和水调配的微量金属元素计，元素钙计强化量优选为
1.6-3.2 g/kg、元素硒计强化量优选为140-280 pg/kg、元素锌计强化量优选为20~40 mg/kg、 元素铁计强化量优选为24^48 mg/kg。
上述技术方案中，所述维生素是烟酰胺、维生素B,、维生素B2、维生素C中的一种或 多种。烟酰胺是辅酶I和辅酶II的组成部分，成为许多脱氢酶的辅酶，缺乏时可影响细胞的 正常呼吸和代谢而引起糙皮病。维生素B!能促进成长、帮助消化，改善精神状况，维持神经 组织、肌肉、心脏活动的正常。维生素B2能促进发育和细胞的再生，促使皮肤、指甲、毛发 的正常生长，帮助消除口腔内、唇、舌的炎症；增进视力，减轻眼睛的疲劳。然而，和所有 的B族维生素一样，经人体吸收后多余的维生素Bi、B2不会贮藏于体内，而会完全排出体外， 所以必须每天补充一定量的维生素B卜B2。由于维生素B,主要存在于种子的外皮和胚芽中， 维生素B2主要存在于肉类食物和水果中，在平常的植物性食物(尤其是精制后的大米)中含 量较少，因此可以用维生素Bb B2对大米进行营养强化。维生素C能促进骨胶原的生物合成， 促进氨基酸中酪氨酸和色氨酸的代谢，改善铁、钙和叶酸的利用，改善脂肪特别是胆固醇的 代谢，促进牙齿和骨骼的生长，防止牙床出血，增强肌体对外界环境的抗应激能力和免疫力。 按上述技术方案中每单位质量的大米和水调配的维生素计，所述烟酰胺添加量优选为 40 50mg/kg、所述维生素B!添加量优选为3~5 mg/kg、所述维生素B2添加量优选为3~5 mg/kg、 所述维生素C添加量优选为800 1000mg/kg。在含维生素的情况下，还可添加牛磺酸，该牛 磺酸的添加量为每千克大米和水添加0.3~0.5 g。由于大米加工过程中也存在维生素的损失， 因此通过上述的维生素对大米进行营养强化能够很好地平衡膳食维生素的摄入。上述技术方案中，所述膳食纤维优选大豆膳食纤维，其添加量优选为所述大米和水总质 量的0.1%~1%;所述多肽优选酪蛋白磷酸肽，其添加量优选为所述大米和水总质量的
0.05%~2%;所述磷脂优选卵磷脂，其添加量优选为所述大米和水总质量的0,01%~1%。除了
以上三种特殊营养物质，还可添加一定量的多糖。所述的膳食纤维、多肽、磷脂和多糖也可 与上述的维生素或微量金属元素混合添加。其中的大豆膳食纤维可预防肥胖症，防治高血压、
心脏病和动脉硬化，预防结肠癌和糖尿病；酪蛋白磷酸肽最主要的功能是结合和促进钙吸收; 卵磷脂是肝脏的保护神，对心脏健康也有积极作用，能促进大脑发育，增强记忆力，还是血 管的"清道夫"，滋润皮肤，预防老年痴呆症等的发生。上述各营养添加物在大米再造过程中 可以均勾分布在产品中，以便于发挥其生理功能。
上述的技术方案中，所述大米还可以选用早稻米、贮备库中的陈年米或稻米加工时产生 的副产品碎米。这样能够更充分地利用现有资源，提高企业经济效益。
本发明还提供一种营养强化大米的制备方法，包括以下步骤首先按质量比为(1.7~2.6) : 1 准备好大米和水，再准备微量金属元素、维生素或者由大豆膳食纤维、酪蛋白磷酸肽和卵磷 脂组成的混合物；然后将准备好的大米干燥、粉碎，向粉碎后得到的大米粉中添加准备好的 微量金属元素、维生素或者由大豆膳食纤维、酪蛋白磷酸肽和卵磷脂组成的混合物，并与预 先备好的水混合，搅拌均匀；再将搅拌后的混合原料进行挤压成型，最后经风干或干燥后得 到成品营养强化大米。
上述营养强化大米的制备方法中，所述大米可以选用早稻米、贮备库中的陈年米或稻米 加工时产生的副产品碎米。这样能充分利用上述品质相对较低、口感相对较差的大米类产品， 以提高此类大米产品的附加值，增加经济效益。经过本发明工艺的组织重构和营养强化后， 均能成为品质优良的可食用大米。
上述营养强化大米的制备方法中，在进行大米的粉碎以前，优选将所述的大米干燥至含 水量为13%~15%，以便于粉碎至本发明产品所需的粒度。所述大米经粉碎后得到的大米粉的 粒度建议要达到150~250目，粉碎可以在普通的粉碎机或捣碎机中进行，粉碎后过筛即可得 到所需粒度的粉末。
上述营养强化大米的制备方法中，所述的挤压成型是在普通的挤压成型设备中进行，挤 压力优选控制在40-70 Mpa，挤压成型时温度优选为55'C 80'C,在该压力和该温度下可将 混合原料挤入配套的米粒成型模具中，以实现淀粉预糊化成型的目的。米粒成型模具为挤压 成型设备的配件，挤压成型设备生产厂家可以根据商家对大米形状、大小的设计要求而提供 相应的米粒成型模具，非常的简单方便。
上述营养强化大米的制备方法中，所需准备的微量金属元素及维生素的种类和添加量可
6以参照上述营养强化大米技术方案中各营养强化物质的组成和配方；所需准备的大豆膳食纤 维、酪蛋白磷酸肽和卵磷脂的添加量也可参照上述营养强化大米技术方案中的添加量配比。 在向所述大米粉中添加维生素时，还可以另添加牛磺酸。
与现有技术相比，本发明的优点在于首先，本发明提供了一种营养全面、营养素分布
均匀、性能稳定的功能性稻米食品，该产品不仅含有人体生长、发育、繁衍所必需的七大营 养素，具备大米基本的营养功能，而且还含有一定强化量的微量金属元素、维生素或者其他 的特殊营养素，能有效补充人体所需的各类营养成分和矿物质，平衡人体的内环境，调节人 体的各项生理功能，增强生理防御机制和预防特殊疾病，从而大大提高现有大米产品的附加 值，满足受众多样化的产品需求。
作为本发明的产品及工艺的进一步改进，本发明能够充分利用现有的稻米加工副产品、
低品质产品的资源，以实现大米的再造，达到充分利用现有资源、提高企业经济效益的目的。
例如精制大米出厂价一般在1.8元/斤左右，而碎米、节米、陈年米和早稻米的价格就比较低， 在0.9-1.0元/斤，其间的差价有将近1800元/吨。通过本发明工艺的组织重构和营养强化后， 以往附加值低的大米均能成为品质优良的可食用大米，其增值接近800元/吨；而以日处理稻 谷200吨的米厂为例，每天碎米就有20多吨，通过本发明工艺进行改造后，每吨碎米能增加 收入800元， 一天就可增加收入近2万元，能大大提高企业的收益。
此外，本发明工艺的操作步骤简单、成本投入较低、经济效益明显，有利于在企业中推 广。由于本发明的工艺中采用了挤压成型预糊化技术，产品在用于蒸煮时还具有节水节能的 特点，用水量能减少1/3，时间最快能縮短至现有蒸煮时间的1/10。
图1为本发明实施例1制得的营养强化大米照片。
具体实施方式
实施例h
一种本发明的营养强化大米，是由720g大米、280g水和少量的营养强化物质经调配混 合、挤压组织重构后得到，该营养强化物质是指微量金属元素，其种类及在营养强化大米中 的添加量分别为钙2g、硒200昭、锌30mg和铁30mg。
上述的营养强化大米是通过以下方法制备得到首先准备好720g大米和280g水，再准 备钙2g、硒200昭、锌30mg和铁30mg;然后将准备好的720g大米干燥至含水量为13%， 粉碎(粒度200目)，向粉碎后得到的大米粉中添加准备好的钙、硒、锌和铁，并与预先备好 的280g水混合，搅拌均匀；再将搅拌后的混合原料进行挤压成型，挤压力为60Mpa，挤压成 型时的温度为55°C,最后经风干或干燥后得到成品营养强化大米。图1是上述制得的营养强化大米拍摄的照片，从图1可以看出该营养强化大米无白垩、 透明、有光泽，味道与普通大米无差异。煮饭过程中较普通大米可节约用水1/3。做成的米饭 粘性高，适口性好。
实施例2:
一种本发明的营养强化大米，是由640g碎米、360g水和少量的营养强化物质经调配混 合、挤压组织重构后得到，该营养强化物质是指大豆膳食纤维、酪蛋白磷酸肽和卵磷脂组成
的混合物，其在营养强化大米中的添加量分别为大豆膳食纤维ig、酪蛋白磷酸肽o.sg和卵磷
脂O.lg。
上述的营养强化大米是通过以下方法制备得到首先准备好640g碎米和360g水，再准 备大豆膳食纤维lg、酪蛋白磷酸肽0.5g和卵磷脂O.lg;然后将准备好的640g碎米干燥至含 水量为13%,粉碎(粒度200目)，向粉碎后得到的大米粉中添加准备好的大豆膳食纤维、酪 蛋白磷酸肽和卵磷脂，并与预先备好的360g水混合，搅拌均匀；再将搅拌后的混合原料进行 挤压成型，挤压力为70Mpa，挤压成型时的温度为70'C,最后经风干或干燥后得到成品营养 强化大米。
上述营养强化大米无白垩、不透明、有光泽，味道与普通大米无差异。煮饭过程中较普 通大米可节约用水1/3。做成的米饭粘性高，适口性好。
实施例3:
一种本发明的营养强化大米，是由720g碎米、280g水和少量的营养强化物质经调配混 合、挤压组织重构后得到，该营养强化物质是指人体所需的维生素，其种类及在营养强化大 米中的添加量分别为烟酰胺50mg、维生素Bi5mg、维生素B2 5mg、维生素C lg。
上述的营养强化大米是通过以下方法制备得到首先准备好720g碎米和280g水，再准 备烟酰胺50mg、维生素Bi5mg、维生素B2 5mg、维生素Clg;然后将准备好的720g碎米 干燥至含水量为13%，粉碎(粒度200目)，向粉碎后得到的大米粉中添加准备好的烟酰胺、 维生素B,、维生素B2和维生素C，并与预先备好的280g水混合，搅拌均匀；再将搅拌后的 混合原料进行挤压成型，挤压力为40Mpa，挤压成型时的温度为70'C，最后经风干或干燥后 得到成品营养强化大米。
上述营养强化大米无白垩、不透明、淡黄色、有光泽，味道与普通大米无差异。煮饭过 程中较普通大米可节约用水1/3。做成的米饭粘性高，适口性好。
8实施例4:
一种本发明的营养强化大米，是由700g碎米、300g水和少量的营养强化物质经调配混 合、挤压组织重构后得到，该营养强化物质是指人体所需的维生素和牛磺酸，其种类及在营 养强化大米中的添加量分别为烟酰胺50mg、维生素B, 5mg、维生素B25mg、维生素C lg、 牛磺酸0.5g。
上述的营养强化大米是通过以下方法制备得到首先准备好700g碎米和300g水，再准 备烟酰胺50mg、维生素B,5mg、维生素B2 5mg、维生素C lg、牛磺酸0.5g;然后将准备好 的700g碎米干燥至含水量为13%，粉碎(粒度200目)，向粉碎后得到的大米粉中添加准备 好的烟酰胺、维生素B卜维生素B2、维生素C和牛磺酸，并与预先备好的300g水混合，搅 拌均匀；再将搅拌后的混合原料进行挤压成型，挤压力为45Mpa，挤压成型时的温度为80°C， 最后经风干或干燥后得到成品营养强化大米。
上述营养强化大米无白垩、不透明、淡黄色、有光泽，味道与普通大米无差异。煮饭过 程中较普通大米可节约用水1/3。做成的米饭粘性高，适口性好。
实施例5:
一种本发明的营养强化大米，是由720g碎米、280g水和少量的营养强化物质经调配混 合、挤压组织重构后得到，该营养强化物质是指人体所需的微量金属元素、维生素和牛磺酸， 其种类及在营养强化大米中的添加量分别为钙2g、硒200ng、锌30mg、铁30mg、烟酰胺50mg、 维生素B^mg、维生素B2 5mg、维生素C lg、牛磺酸0.5g。
上述的营养强化大米是通过以下方法制备得到首先准备好720g碎米和280g水，再准 备钙2g、硒200昭、锌30mg、铁30mg、烟酰胺50mg、维生素B！ 5mg、维生素B2 5mg、维 生素C lg和牛磺酸0，5g;然后将准备好的720g碎米干燥至含水量为13%,粉碎(粒度200 目)，向粉碎后得到的大米粉中添加准备好的钙、硒、锌、铁、烟酰胺、维生素B,、维生素 B2、维生素C和牛磺酸，并与预先备好的280g水混合，搅拌均匀；再将搅拌后的混合原料 进行挤压成型，挤压力为55Mpa，挤压成型时的温度为80'C，最后经风干或干燥后得到成品 营养强化大米。
上述营养强化大米无白垩、不透明、淡黄色、有光泽，味道与普通大米无差异。煮饭过 程中较普通大米可节约用水1/3。做成的米饭粘性高，适口性好。
权利要求
1、一种营养强化大米，其特征在于所述营养强化大米是由大米、水和营养强化物质经调配混合、挤压组织重构后得到，所述大米和水的质量比为(1.7～2.6)∶1，所述的营养强化物质是指微量金属元素或者人体所需的维生素，或者是由膳食纤维、多肽和磷脂组成的混合物。
2、 根据权利要求1所述的营养强化大米，其特征在于所述微量金属元素为钙、硒、锌、 铁中的一种或多种；按每单位质量的大米和水调配的微量金属元素计，元素钙计强化量为 1.6-3.2 g/kg、元素硒计强化量为140-280 pg/kg、元素锌计强化量为20~40 mg/kg、元素铁计 强化量为24~48 mg/kg;所述维生素是烟酰胺、维生素B。维生素B2、维生素C中的一种或多种；按每单位质 量的大米和水调配的维生素计，所述烟酰胺添加量为40~50 mg/kg、所述维生素Bt添加量为 3~5 mg/kg、所述维生素B2添加量为3~5 mg/kg、所述维生素C添加量为800-1000 mg/kg;所述膳食纤维是指大豆膳食纤维，其添加量为所述大米和水总质量的0.1%~1%;所述多 肽是指酪蛋白磷酸肽，其添加量为所述大米和水总质量的0.05%~2%;所述磷脂是指卵磷脂， 其添加量为所述大米和水总质量的0.01%~1%。
3、 根据权利要求2所述的营养强化大米，其特征在于当所述营养强化大米中含有人体 所需的维生素时，还含有牛磺酸，该牛磺酸的添加量为每千克大米和水添加0,3 0.5g。
4、 根据权利要求1~3中任一项所述的营养强化大米，其特征在于所述大米是选用早稻 米、贮备库中的陈年米或稻米加工时产生的副产品碎米。
5、 一种营养强化大米的制备方法，包括以下步骤首先按质量比为(1.7~2.6) : l准备 好大米和水，再准备微量金属元素、维生素或者由大豆膳食纤维、酪蛋白磷酸肽和卵磷脂组 成的混合物；然后将准备好的大米干燥、粉碎，向粉碎后得到的大米粉中添加准备的微量金 属元素、维生素或者由大豆膳食纤维、酪蛋白磷酸肽和卵磷脂组成的混合物，并与准备的水 混合，搅拌均匀；再将搅拌后的混合原料进行挤压成型，最后经风干或干燥后得到成品营养 强化大米。
6、 根据权利要求5所述的营养强化大米的制备方法，其特征在于所述大米是选用早稻 米、贮备库中的陈年米或稻米加工时产生的副产品碎米。
7、 根据权利要求5或6所述的营养强化大米的制备方法，其特征在于将所述大米干燥 至含水量为13%~15%后再进行粉碎，所述大米经粉碎后的粒度达到150 250目。
8、 根据权利要求5或6所述的营养强化大米的制备方法，其特征在于所述挤压成型步 骤中，挤压力控制在4(K70Mpa，挤压成型时温度为55°C 80'C。
9、 根据权利要求5或6所述的营养强化大米的制备方法，其特征在于所述微量金属元素为钙、硒、锌、铁中的一种或多种；每千克大米和水所需准备的微量金属元素的质量分别 为钙1.6-3.2 g、硒140~280 ng、锌计20~40 mg、铁2"8 mg;所述维生素是烟酰胺、维生素B,、维生素B2、维生素C中的一种或多种；每千克大米 和水所需准备的维生素的质量分别为烟酰胺40~50 mg、维生素B, 3~5 mg、维生素B23~5 mg、 维生素C800 1000mg;所述大豆膳食纤维的添加量为所述大米和水总质量的0.1%~1%;所述酪蛋白磷酸肽的添 加量为所述大米和水总质量的0.05%~2%;所述卵裙脂的添加量为所述大米和水总质量的 0.01%~1%。
10、根据权利要求9所述的营养强化大米的制备方法，其特征在于当准备添加所述的 维生素时，同时添加牛磺酸，每千克大米和水所需准备的牛磺酸的质量为0.34.5 g。
全文摘要
本发明公开了一种营养强化大米及其制备方法，该营养强化大米是由大米、水和营养强化物质经调配混合、挤压组织重构后得到，所述大米和水的质量比为(1.7～2.6)∶1，所述的营养强化物质是指微量金属元素或者人体所需的维生素，或者是由膳食纤维、多肽和磷脂组成的混合物。本发明的营养强化大米具有附加值高、营养功能全面、营养素分布均匀、性质稳定、贮藏保存性好且能有效利用资源等优点，本发明的制备方法具有操作步骤简单、原料利用率高、成本投入低、经济效益好等优点。
文档编号A23L1/304GK101564171SQ200910043528
公开日2009年10月28日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者李宗军 申请人:湖南农业大学