一种半干法制备糙米粉的方法

1.本发明涉及糙米加工技术领域，具体涉及一种半干法制备糙米粉的方法。


背景技术：

2.糙米是稻谷只去掉颖壳后所保留的全谷粒，因为保留了胚芽、米糠层，含有丰富的营养素和多种活性物质，对人体健康和现代文明病的预防和治疗具有重要意义。因此，糙米也被美国fda列为全谷物健康食品，倡议直接食用，这意味着糙米替代大米成为主食是当前和未来健康膳食的一大方向。相比于精白米来讲，虽然糙米更加适合于现代人的健康理念，但是由于糙米皮层中含有膳食纤维等物质，导致其存在适口性差、难煮等问题，因此探究既可以提升糙米食用品质又能较大限度地保留糙米营养的加工方式非常有必要。
3.糙米的制粉工艺和精米的相似，目前主要的制粉方法有干磨、湿磨和半干磨3种。干磨是糙米不进行任何处理，直接放入磨粉机中粉碎；湿磨是糙米先经过浸泡后，再加入到湿磨机中磨浆，然后进行干燥处理；半干磨是介于湿磨和干磨之间的一种制粉方法，糙米经过润米或者浸泡后沥干水分，放入粉碎机中粉碎。由于湿磨的用水量较大，存在污水排放的难题，干磨粉的破损淀粉含量较高，导致其米制食品口感发粘，食用食品较差。相比之下，半干磨磨粉是目前比较推崇的一种方法。
4.半干法制备糙米粉需要先进行浸泡处理，由于糙米皮层的存在，导致糙米的吸水率较差，浸泡时间过长可能会导致微生物的生长繁殖和可溶性物质的大量流失，因而糙米主食的加工方向主要围绕如何破坏和改善糙米皮层结构，或降解皮层中的纤维素、半纤维素和果胶类等物质，改善糙米的加工性来进行。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的是提出一种半干法制备糙米粉的方法，旨在改善糙米的加工性能。
6.为实现上述目的，本发明提出一种半干法制备糙米粉的方法，包括以下步骤：
7.去除待加工糙米中的杂质、碎米和霉变米，然后进行电子束辐照预处理，得预处理后的糙米；
8.将所述预处理后的糙米浸泡后沥干，再粉碎、干燥，得糙米粉。
9.可选地，所述电子束辐照的辐照剂量为1～8kgy。
10.可选地，所述电子束辐照在室温下进行。
11.可选地，将所述预处理后的糙米浸泡后沥干，再粉碎、干燥，得糙米粉的步骤中：
12.所述浸泡时的温度为5～30℃、时间为1～16h。
13.可选地，将所述预处理后的糙米浸泡后沥干，再粉碎、干燥，得糙米粉的步骤中：
14.所述浸泡时的料液质量比为1:1～10。
15.可选地，将所述预处理后的糙米浸泡后沥干，再粉碎、干燥，得糙米粉的步骤，包括：
16.将所述预处理后的糙米浸泡后沥干，然后粉碎，再于30～50℃的温度下干燥至水分含量为7～13％，得糙米粉。
17.本发明提供的技术方案中，先采用电子束辐照的方式对糙米进行预处理，然后采用半干法制备糙米粉，通过电子束辐照处理后，可以使糙米皮层纤维等组分发生部分降解，有利于糙米浸泡过程中水分的扩散，提高浸泡时的吸水率，缩短浸泡时间，减少用水量，从而使得糙米在后续的半干法磨粉过程中皮层更容易粉碎，加工性能更好，而且可以得到粒径更加均一的糙米粉，提高半干法制备糙米粉的效率和品质，为后续糙米粉用于制作其他米制品提供基础。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本发明提供的半干法制备糙米粉的方法的一实施例的流程示意图；
20.图2为糙米粉的粒径测定结果图；
21.图3为糙米粉的破损淀粉含量测定结果图。
22.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.半干法制备糙米粉需要先进行浸泡处理，由于糙米皮层的存在，导致糙米的吸水率较差，浸泡时间过长可能会导致微生物的生长繁殖和可溶性物质的大量流失，因而糙米主食的加工方向主要围绕如何破坏和改善糙米皮层结构，或降解皮层中的纤维素、半纤维素和果胶类等物质，改善糙米的加工性来进行。
25.鉴于此，本发明提出一种半干法制备糙米粉的方法，采用电子束辐照的方式对糙米进行预处理，图1所示为本发明提供的半干法制备糙米粉的方法的一实施例。电子束辐照(electron beam irradiation,ebi)是一种新型的辐照技术，它利用电子加速器产生的电子束射线流，穿透作用在物质上，使物质发生物理、化学和生物变化，在农产品加工中可以起到杀灭虫卵及微生物、推迟成熟、抑制发芽、促进物质转化等作用，较之传统的γ辐照和x射线辐照装置，电子束辐照设施更适合于粮食专用接卸港和大型粮食集散地等需要集中处
理(或检疫目的)的场合。电子束辐照法目前在食品加工业中的应用主要在食品杀菌、改性、降解有害物质等方面，具体来说，低剂量的电子束辐照就可以有效地杀灭冷鲜肉制品、果蔬中的致病微生物，可以有效的预防食品安全问题；辐照可以改变食品的理化性质和生物学性质，其中一部分有利于农产品储存、运输、风味提升等，另一部分则对农产品口感、质地等造成不利影响。
26.因此，基于电子束辐照法的优势和应用，发明人考虑可以将其应用于半干法制备糙米粉的加工工艺中，具体参阅图1所示，在本发明实施例中，所述半干法制备糙米粉的方法包括以下步骤：
27.步骤s10、去除待加工糙米中的杂质、碎米和霉变米，然后进行电子束辐照预处理，得预处理后的糙米；
28.步骤s20、将所述预处理后的糙米浸泡后沥干，再粉碎、干燥，得糙米粉。
29.首先，对待加工糙米进行初加工，即除杂、除尘、去除碎米和霉变米，然后进行电子束辐照预处理，得到预处理后的糙米；然后，对所述预处理后的糙米进行半干法磨粉，具体为：先将所述预处理后的糙米在水中浸泡一段时间，浸泡完毕后沥干水分，再进行粉碎，然后干燥，即制得糙米粉。
30.本发明提供的技术方案中，先采用电子束辐照的方式对糙米进行预处理，然后采用半干法制备糙米粉，通过电子束辐照处理后，可以使糙米皮层纤维等组分发生部分降解，有利于糙米浸泡过程中水分的扩散，提高浸泡时的吸水率，缩短浸泡时间，减少用水量，从而使得糙米在后续的磨粉过程中皮层更容易粉碎，加工性能更好，而且可以得到粒径更加均一的糙米粉，提高半干法制备糙米粉的效率和品质，为后续糙米粉用于制作其他米制品提供基础，既有利于环保，又可以提高糙米粉的应用价值。此外，采用电子束辐照还具有安全、节能、省时、环保、易于质量控制、操作简便、便于规模化工业产生应用的优点。
31.进一步地，在本发明实施例中，采用电子束辐照的方式对糙米进行预处理的具体方式为：将待处理的糙米放入至真空袋中，平铺，进行充氮包装，然后使用电子加速器以一定的剂率和剂量对糙米进行辐照。优选地，所述电子束辐照的辐照剂量为1～8kgy，例如可以是1kgy、2kgy、3kgy、4kgy、5kgy、6kgy、7kgy或8kgy等等。采用电子束辐照的方式对糙米进行预处理，由于大米淀粉对于电子束辐照的敏感度较低，因此对其结构的破坏较小，更能保持糙米的原始风味和营养价值，不破坏糙米粉的糊化性质和贮藏特性等。
32.更进一步地，在本发明实施例中，所述电子束辐照通常在室温下进行即可，一般为20～30℃。
33.在本发明实施例中，对预处理后的糙米进行半干法磨粉的具体操作步骤为：将所述预处理后的糙米在5～30℃的条件下浸泡1～16h，例如可以是5℃、10℃、15℃、20℃、25℃或30℃等等，如环境温度超出此温度范围，可考虑调节环境温度或者调节物料温度至5～30℃；浸泡时间例如可以是1h、2h、3h、4h、6h、8h、10h、12h、14h或16h等等；然后沥干水分，放入锤式旋风磨内进行粉碎，粉碎后再进行干燥，即制得糙米粉。进一步地，所述浸泡过程中的料液质量比为1:1～10，例如可以是1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10等等。
34.在半干法制备糙米粉的过程中，所述干燥的方式不做限定，可以选用本领域常用的干燥方式，例如鼓风干燥、真空干燥、冷冻干燥等等，具体可视实际工艺条件或工艺要求对应选择。在本发明的具体实施例中，优选为使用鼓风干燥箱进行干燥处理，在保证获得品
质尚可的糙米粉的前提下，干燥速率快、操作方便、设备成本低，其干燥温度优选设置为30～50℃，例如30℃、32℃、36℃、38℃、40℃、42℃、44℃、46℃、48℃或50℃等等，干燥至水分含量为7～13％即可。
35.最后，通过本发明提供的方法制得的糙米粉，建议放置于温度设置为2～6℃的冰箱中低温保存，可以延长糙米粉的有效存放期限，或者采用真空包装等方式，延长存放期限。
36.以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
37.实施例1
38.(1)对待加工糙米进行除杂、除尘、去除碎米和霉变米，然后将200g糙米放入至140mm
×
200mm真空袋中，平铺，进行充氮包装，使用电子加速器以2kgy/s的剂率、1kgy的剂量、在室温下对糙米进行辐照，得预处理后的糙米；其中，加速电子的能量为5mev，束流为20ma，扫描宽度为1000nm；
39.(2)将得到的预处理后的糙米在25℃下浸泡12h，料液比为1:2，然后沥干水分，放入锤式旋风磨内进行粉碎，粉碎后再置于温度设置为40℃的鼓风干燥箱内干燥至含水量为7～13wt％，制得糙米粉，于4℃的冰箱内低温保存。
40.实施例2
41.(1)对待加工糙米进行除杂、除尘、去除碎米和霉变米，然后将200g糙米放入至140mm
×
200mm真空袋中，平铺，进行充氮包装，使用电子加速器以2kgy/s的剂率、12kgy的剂量、在室温下对糙米进行辐照，得预处理后的糙米；其中，加速电子的能量为5mev，束流为20ma，扫描宽度为1000nm；
42.(2)将得到的预处理后的糙米在20℃下浸泡10h，料液比为1:4，然后沥干水分，放入锤式旋风磨内进行粉碎，粉碎后再置于温度设置为35℃的鼓风干燥箱内干燥至含水量为7～13wt％，制得糙米粉，于4℃的冰箱内低温保存。
43.实施例3
44.(1)对待加工糙米进行除杂、除尘、去除碎米和霉变米，然后将200g糙米放入至140mm
×
200mm真空袋中，平铺，进行充氮包装，使用电子加速器以2kgy/s的剂率、3kgy的剂量、在室温下对糙米进行辐照，得预处理后的糙米；其中，加速电子的能量为5mev，束流为20ma，扫描宽度为1000nm；
45.(2)将得到的预处理后的糙米在15℃下浸泡8h，料液比为1:6，然后沥干水分，放入锤式旋风磨内进行粉碎，粉碎后再置于温度设置为42℃的鼓风干燥箱内干燥至含水量为7～13wt％，制得糙米粉，于4℃的冰箱内低温保存。
46.实施例4
47.(1)对待加工糙米进行除杂、除尘、去除碎米和霉变米，然后将200g糙米放入至140mm
×
200mm真空袋中，平铺，进行充氮包装，使用电子加速器以2kgy/s的剂率、4kgy的剂量、在室温下对糙米进行辐照，得预处理后的糙米；其中，加速电子的能量为5mev，束流为20ma，扫描宽度为1000nm；
48.(2)将得到的预处理后的糙米在24℃的室温条件下浸泡6h，料液比为1:2，然后沥干水分，放入锤式旋风磨内进行粉碎，粉碎后再置于温度设置为45℃的鼓风干燥箱内干燥
至含水量为7～13wt％，制得糙米粉，于4℃的冰箱内低温保存。
49.实施例5
50.(1)对待加工糙米进行除杂、除尘、去除碎米和霉变米，然后将200g糙米放入至140mm
×
200mm真空袋中，平铺，进行充氮包装，使用电子加速器以2kgy/s的剂率、5kgy的剂量、在室温下对糙米进行辐照，得预处理后的糙米；其中，加速电子的能量为5mev，束流为20ma，扫描宽度为1000nm；
51.(2)将得到的预处理后的糙米在10℃下浸泡4h，料液比为1:8，然后沥干水分，放入锤式旋风磨内进行粉碎，粉碎后再置于温度设置为44℃的鼓风干燥箱内干燥至含水量为7～13wt％，制得糙米粉，于2℃的冰箱内低温保存。
52.实施例6
53.(1)对待加工糙米进行除杂、除尘、去除碎米和霉变米，然后将200g糙米放入至140mm
×
200mm真空袋中，平铺，进行充氮包装，使用电子加速器以2kgy/s的剂率、6kgy的剂量、在室温下对糙米进行辐照，得预处理后的糙米；其中，加速电子的能量为5mev，束流为20ma，扫描宽度为1000nm；
54.(2)将得到的预处理后的糙米在5℃下浸泡3h，料液比为1:3，然后沥干水分，放入锤式旋风磨内进行粉碎，粉碎后再置于温度设置为30℃的鼓风干燥箱内干燥至含水量为7～13wt％，制得糙米粉，于3℃的冰箱内低温保存。
55.实施例7
56.(1)对待加工糙米进行除杂、除尘、去除碎米和霉变米，然后将200g糙米放入至140mm
×
200mm真空袋中，平铺，进行充氮包装，使用电子加速器以2kgy/s的剂率、7kgy的剂量、在室温下对糙米进行辐照，得预处理后的糙米；其中，加速电子的能量为5mev，束流为20ma，扫描宽度为1000nm；
57.(2)将得到的预处理后的糙米在30℃的室温条件下浸泡2h，料液比为1:1，然后沥干水分，放入锤式旋风磨内进行粉碎，粉碎后再置于温度设置为48℃的鼓风干燥箱内干燥至含水量为7～13wt％，制得糙米粉，于5℃的冰箱内低温保存。
58.实施例8
59.(1)对待加工糙米进行除杂、除尘、去除碎米和霉变米，然后将200g糙米放入至140mm
×
200mm真空袋中，平铺，进行充氮包装，使用电子加速器以2kgy/s的剂率、8kgy的剂量、在室温下对糙米进行辐照，得预处理后的糙米；其中，加速电子的能量为5mev，束流为20ma，扫描宽度为1000nm；
60.(2)将得到的预处理后的糙米在25℃的室温条件下浸泡1h，料液比为1:10，然后沥干水分，放入锤式旋风磨内进行粉碎，粉碎后再置于温度设置为50℃的鼓风干燥箱内干燥至含水量为7～13wt％，制得糙米粉，于6℃的冰箱内低温保存。
61.性能测试：
62.以未经电子束辐照制得的糙米粉作为对比，测试糙米粉的粒径分布和破损淀粉含量，测试结果如下：
63.图2所示为糙米粉的粒径测定结果，图2中电子束即指本发明实施例中经过电子束辐照处理后通过半干法制得的糙米粉，空白即指未经电子束辐照处理直接采用半干法制得的糙米粉。从图2可以看出，本发明中经过电子束辐照后的糙米粉粒径分布显示出单一的
峰，而未经电子束辐照的糙米粉粒径分布显示出双峰，这可能是因为米糠层经过电子束辐照后发生部分降解和结构变化，在研磨过程中更易被粉碎，从而得到粒径更为均匀的糙米粉。
64.图3所示为糙米粉的破损淀粉含量测定结果(采用损伤淀粉测定试剂盒zzk-k sdam，megazyme international ltd.wick-low，ireland测定)，图3中电子束即指本发明实施例中经过电子束辐照处理后通过半干法制得的糙米粉，空白即指未经电子束辐照处理直接采用半干法制得的糙米粉。从图3可以看出，本发明中经过电子束辐照后的糙米粉破损淀粉含量略高于未经电子束辐照的糙米粉，但是整体仍较低，处于可接受的范围内，能够满足糙米粉的基本产品要求。
65.以上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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。