本发明涉及粮食食品深加工及副产物综合利用领域，尤其涉及一种糙米皮粉挤压膨化为营养添加辅料的制备方法。
背景技术：
稻谷是我国第一大粮食品种，目前年产2亿吨左右，稻谷加工成精米的过程是：先砻谷(去掉谷壳)成为糙米，糙米再经研磨成为精米。精米加工过程就是将糙米的种皮、胚和部分糊粉层磨除，此磨除物即为糙米皮粉，占稻谷重的8～10％，全国资源总量达每年2000万吨左右，具有极大的开发价值。据国内外谷物化学的多篇文献报道，其含有人体所需要的90％的营养素，营养素含量占整粒米的60％以上。因此，该磨除物又称为“米珍”和“糙米皮粉”。国外文献报道糙米皮粉的营养质量可与鸡蛋蛋白媲美，称为“天赐的营养源”。开发应用这一巨大的资源，既可为我国的国民营养计划做贡献，又有利于提高稻谷加工的附加值。
为了充分利用糙米外层的营养物质，国内外科技工作者做过很多的研究，概括如下：1、世界各国采用蒸煮米(parboilingrice)的方式，具体靠水的渗透将稻谷表层营养带入到米中，该法对提高大米营养有一定作用，但操作成本高，营养素向米中迁移量不足30％；2、糙米直接加工和利用，因糙米口感差，因此通过稻米发芽制成米乳饮料，该类研究也很少实现产业化；3、利用短时高温处理技术，如炒制、挤压等手段抑制糙米营养粉中的氧化酶，防止其中的酶促氧化，但由于不能解决脂质的自氧化反应，且处理后的产物相关营养成分变性，加工性亦很差，因此最终也没有得到应用；4、目前该类物质处于最廉价且有害的应用方式，工厂以1～2元/kg的价格销售给饲料厂或农户。
糙米皮粉含有较高的极性脂质及较高的氧化酶活性，因此加工中存在易酸败及原料本身功能性质差等一系列问题，故长期以来很少被食品加工所利用。为了充分利用糙米皮粉，国内外科学研究人员通过现代食品加工技术，围绕糙米皮粉保鲜问题，改善米糠的加工特性进行了一系列的研究。目前主要采用的糙米皮粉整体加工技术如下：①挤压膨化法目前，挤压膨化是使用较成熟的糙米皮粉稳定化方法，挤压膨化处理使糙米皮粉处于高温、高压和巨大摩擦力下，脂肪酶无法耐受而受到抑制。研究发现水分在16～18％的全脂糙米皮粉，经125～135℃螺杆转速180r/min的挤压处理后，经过12d的烘箱储藏仍处于安全水平，但挤压膨化技术同样不能抑制糙米皮粉中的自氧化反应。②热蒸汽处理法用0.2mpa的高温过热蒸汽在1～4s内直接与米糠接触，能有效杀灭微生物及有害虫卵，使油脂分解酶失活。但对脂肪酶的钝化作用不明显，脂肪酶活性可能出现反复。并且加热处理后的米糠的粉度比较大。③化学法国内外有专家研究证明通过将盐酸与米糠混合可稳定新鲜米糠的性质，用盐酸喷洒在米糠上使米糠的ph值从6.0～6.9下降到4.5以下，以抑制脂肪酶的活性。但酸性化学物质将不可避免地进入米糠中，对米糠品质有一定的影响。④电解质加热米糠通过电解质加热，使分解脂肪的脂肪酶失活非常有效，但是电解的成本相对比较高。⑤酶法稳定法将水解脂肪酶的蛋白酶与水和米糠混合，在一定温度下维持一段时间从而使脂肪酶失活，再烘干至一定水分。酶法稳定米糠具有反应条件温和、专一性强，但国内外对此法的研究报道较少，在实际生产中因我国大米加工厂大多规模小且分散而使应用有局限。⑥添加抗氧化剂糙米皮粉含有较高的极性脂质及较高的氧化酶活性，因此加工中存在易酸败。氧化酸败不仅能使食品的营养价值降低，而且所生成的小分子醛、酮、酸等散发令人不愉快的气味即哈喇味，使食品的风味、外观等劣变甚至失去商品价值，氧化酸败的食品对人体健康也往往带来危害。工业生产中，为了提高食品的抗氧化能力，在食品中添加抗氧化剂是应用较广泛的方法。食品抗氧化剂主要有合成与天然两大类，食品工业目前使用的合成抗氧化剂主要有bha(丁基羟基茴香醚)，bht(丁基羟基甲苯)，pgc(没食子酸丙酯)和tbhq(特丁基对苯二酚)，但其安全性受到了质疑。日本和欧盟等西方国家就限制进口使用人工合成抗氧化剂加工的食品。利用天然抗氧化剂抑制米糠油脂自氧化的研究甚少。
综上所述，目前在糙米皮粉的稳定化处理技术方面，都是仅针对消除脂肪氧化酶的作用，没有抑制脂肪的自氧化反应的措施，且普遍存在处理成本高，产品有缺陷，无法工业化生产的共性问题。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明提出的糙米皮粉挤压膨化为营养添加辅料的制备方法，包括以下步骤：
按重量比为1～9:1称取糙米皮粉和糙米，经粉碎过60目筛后，根据水分含量进行分级分批处理，将糙米皮粉和糙米的混合料的水分控制在10～15％；
按照混合料重量：抗氧化性乳浊液体积＝100:5～8的比例将抗氧化性乳浊液均匀添加到混合料中，其中，比例中重量单位为kg，体积单位为l；
添加抗氧化乳浊液后的混合料2小时内在-20℃到-30℃的速冻隧道中冷冻到粉体温度低于-1℃到-5℃；
速冻后的混合料可装于各种容器或自动装卸料斗中，并置于-15℃到-20℃的冷库中保存至少48小时；
冷冻保存后的混合料利用双螺杆挤压装置以300～500r/min的转速，添加水量20～25％，维持挤压筒内温度为：ⅰ区60℃、ⅱ区120℃、ⅲ区140℃、ⅳ区160℃以及ⅴ区170℃，挤压膨化，挤压后得到不定型聚集体；
将不定型聚集体经50～70℃的热风干燥至含水量为7～10％，最后经粉碎过60目筛得到营养添加辅料。
优选地，所述抗氧化性乳浊液中含有0.2～0.4％的茶多酚、0.4～0.8％的纯度为90％以上的天然维生素e、1～4％的浓度为95％的乙醇、0.1～0.3％的双乙酰酒石酸单甘酯以及1～3％的蔗糖脂肪酸酯，余量为水。
优选地，配制抗氧化性乳浊液的步骤包括：
将茶多酚、双乙酰酒石酸单甘酯和蔗糖脂肪酸酯直接添加到少量温水中充分搅拌至溶解后，把其余水全部加入，获得溶液a；
将天然维生素e溶解到乙醇中，获得溶液b；
将溶液a和溶液b充分混合得到混合液；
将混合液经饮料用普通均质机在5～10mpa的压力下均质得到抗氧化性乳浊液。
优选地，温水为40～80℃。
优选地，将抗氧化性乳浊液均匀添加到混合料中的步骤包括：
将混合料导入犁刀飞刀式滚筒混合机中转动，抗氧化性乳浊液以喷雾定量方式添加到混合料中。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)在糙米皮粉与糙米重量比为1～9:1，含水量在10％～15％条件下，在挤压膨化时添加20～25％的水分，可使糙米皮粉与糙米的混合料在挤压膨化螺杆转速为300～500r/min以及挤压筒内温度为ⅰ区60℃、ⅱ区120℃、ⅲ
区140℃、ⅳ区160℃、ⅴ区170℃的条件下，达到最佳的挤压膨化效果，
对米糠特有气味释放有显著效果，同时通过高温高转速条件，在极短的时间内处理完糙米皮粉与糙米，使脂肪酶与过氧化物酶失活，又能使营养成分损失降低到最小。
(2)采用的抗氧化乳浊液包含水溶性、油溶性抗氧化剂及乳化剂，通过均质，均匀添加，能够抑制米糠内油脂的自氧化过程，为防止糙米皮粉与糙米在加工过程中酸败变质提供基本保障。
(3)维生素e(vatimineortocopherol，tcp)又称生育酚，是最主要的脂溶性抗氧化剂之一，为黄色至红色接近无臭的澄清點性油，工业生产中，为了运输及使用方便也有呈白色粉末状的非纯态维e。维e热稳定性好，在温度达到230℃以上才开始分解，对酸稳定，对紫外线和氧化剂等不稳定。作为重要的脂溶性断链型抗氧化剂，维e的断链速度比bht(二丁基羟基甲苯)快200倍。茶多酚作为一种天然食品抗氧化剂，具有其本身的特点：抗氧化效力强，对油脂的氧化抑制率达96％以上，与维生素e有协同作用；耐酸耐热，在ph4～8、250℃左右的环境下，1.5小时仍能保持稳定；安全性高，茶多酚是从茶叶中提取的全天然抗氧化食品，无毒副作用，无异味，应用领域广。
(4)本发明将化学法和物理法结合，处理成本低，能实现规模化处理，为糙米皮粉的深加工利用创新了一套新工艺，能提升糙米皮粉的市场价值。
具体实施方式
实施例1
处理100kg糙米皮粉与糙米
1、配制10l抗氧化性乳浊液
(1)分别称取茶多酚20g(按0.2％计)，天然维生素e(含量90％以上)60g(按0.6％计)，95％的乙醇100ml(按1％计)，双乙酰酒石酸单甘酯(datem)20g(按0.2％计)，蔗糖脂肪酸酯100g(按1％计)，水9700ml。
(2)先将20g茶多酚、20g双乙酰酒石酸单甘酯、100g蔗糖脂肪酸酯直接添加到1000ml50℃温水中充分搅拌至溶解后，把其余水全部加入。另将60g天然维生素e溶解到100ml乙醇溶液中，最后将两部分溶液充分混合。
(3)将(2)中的混合液经饮料用普通均质机在5mpa压力下均质得到抗氧化性乳浊液。
2、糙米皮粉的抗氧化处理
取90kg糙米皮粉与10kg糙米，粉碎过60目筛，控制水分含量在10％，导入犁刀飞刀式滚筒混合机中，启动转动，将5l抗氧化性乳浊液(按添加5％计)以喷雾方式均匀添加到混合料中。添加抗氧化乳浊液后的混合料2小时内在-28℃的速冻隧道中冷冻到粉体温度低于-1℃。速冻后的混合料装于不锈钢桶中，并置于-17℃的冷库中保存，在此条件下保存48小时。
3、挤压膨化处理
冷冻保存后的混合料，添加22kg的水(添加水量为22％)，利用双螺杆挤压膨化机以转速350r/min的速度，维持挤压筒内温度为ⅰ区60℃、ⅱ区120℃、ⅲ区140℃、ⅳ区160℃、ⅴ区170℃，挤压膨化后得到不定型聚集体，将该聚集体经60℃热风干燥至含水量7％，最后经粉碎得到抗氧化处理的糙米皮粉的营养添加辅料。
实施例2
处理1000kg糙米皮粉与糙米
1、配制100l抗氧化性乳浊液
(1)分别称取茶多酚300g(按0.3％计)，天然维生素e(含量90％以上)700g(按0.7％计)，95％的乙醇2000ml(按2％计)，双乙酰酒石酸单甘酯(datem)200g(按0.2％计)，蔗糖脂肪酸酯2000g(按2％计)，水94800ml。
(2)先将300g茶多酚、200g双乙酰酒石酸单甘酯、2000g蔗糖脂肪酸酯直接添加到10000ml70℃温水中充分搅拌至溶解后，把其余水全部加入。另将700g天然维生素e溶解到2000ml乙醇溶液中，最后将两部分溶液充分混合。
(3)将(2)中的混合液经饮料用普通均质机在7mpa压力下均质得到抗氧化性乳浊液。
2、糙米皮粉的抗氧化处理
取800kg糙米皮粉与200kg糙米，粉碎过60目筛，控制水分含量在13％。总共量取抗氧化性乳浊液80l，使用时每次量取8l，将800kg糙米皮粉与200kg糙米的混合料按每次100kg的量导入犁刀飞刀式滚筒混合机中，启动转动，将8l抗氧化性乳浊液以喷雾方式均匀添加到糙米皮粉中，重复上述操作将混合料处理完，添加抗氧化乳浊液后的混合料2小时内在-24℃的速冻隧道中冷冻到粉体温度低于-3℃。速冻后的混合料装于不锈钢桶中，并置于-19℃的冷库中保存，在此条件下保存48小时。
3、挤压膨化处理
冷冻保存后的混合料，添加240kg的水(添加水量为24％)，利用双螺杆挤压膨化机以转速400r/min的速度，维持挤压筒内温度为ⅰ区60℃、ⅱ区120℃、ⅲ区140℃、ⅳ区160℃、ⅴ区170℃，挤压膨化后得到不定型聚集体，将该聚集体经70℃热风干燥至含水量8％，最后经粉碎得到抗氧化处理的糙米皮粉的营养添加辅料。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书内容所作的等效变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。