专利名称:留胚米的加工方法
技术领域：
本发明涉及食用米，尤其涉及留胚米，特别为留胚米的加工方法，属于米业加工技术领域：
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背景技术：
胚位于糙米(颖果)的腹面基部，其质量占糙米质量的2.5～3.0％。胚的组织较为松散，它与胚乳连接不甚紧密。当米粒在碾米机的碾白室内碾磨时，受到碾白压力而产生碾削、磨擦离作用，剥去皮层。当碾白压力大于胚的强度(指胚承受压力或剪切折断大小的能力)、而小于胚与胚乳的结合力时，胚会部分碾碎；当碾白压力大于胚与胚乳的结合力时，胚会全部剥落。出机米中，胚全部脱落的，叫做无胚米粒；留有胚的，不论留多少均属于留胚米粒，具体又有全胚、半胚、平胚、残胚等多个加工品种。
通常，人们把留胚米又称之为胚芽米，系指留胚率在80％以上的大米。留胚率是指大米试样中留胚米粒占试样粒数的百分率。留胚率与大米加工精度呈负相关性，加工精度越高，留胚率越低，直至降为零。当加工精度确定以后，糙米的加工品质、碾米机的性能以及碾程的组合、工艺参数、操作管理等因素，决定了留胚率的高低。日本界定胚保存率为80％以上，符合大米等级标准的大米。
虽然《GB 1354-86大米》对大米的留胚率不做要求，但业内仍把留胚率作为评定大米精度的一个参考指标。近年，市售大米的加工精度大大高于国标中最高等级——特等大米的留皮程度，大都达到出口的特二米高的甚至是特一米。在经济发达的城市的米市上，绝大多数是经强力抛光的精磨上光米，糙米出白率约83.5％(以粳米计，以下同)，留胚率几乎为零。按常规方法碾制标一米，留胚率≤20％。
近年来人们研究发现胚萌发后能长成新的个体，是有活力的组织，虽然胚的质量仅占米粒质量的很少一部分，但它富含生命运动所需的营养素和很多生物活性成分，是稻米的精华所在。因此，国内外有越来越多的单位研制留胚米，但至今未实现工业化、商品化。究其原因，主要是规模化生产很难达到留胚率80％以上的定性指标。
发明内容本发明的目的是提供留胚米的一种加工方法，采用该方法能够规模化生产出营养价值高的留胚米。
本发明的目的通过以下技术方案来实现留胚米的加工方法，其特征在于以粳糙米为加工原料，经过精选提纯工序形成净糙米，进而经过碾白处理、成品整理工序获得留胚率在80％以上的散装留胚米，最后，散装留胚米再经过磁选、计量和包装工序，即可形成市售留胚米。
进一步地，上述的食用留胚米的加工方法中，所述精选提纯工序包括密度分选、光电色选、磁选和风选步骤。
再进一步地，上述的留胚米的加工方法中，所述光电色选包括一次选别和二次选别两道工序。
再进一步地，上述的留胚米的加工方法中，所述碾白处理工序采用铁辊喷风碾米机，碾程为4机串联，按照加工顺序4台碾米机的碾白压力之比为6∶4∶2∶1。
再进一步地，上述的留胚米的加工方法中，所述计量和包装工序采用高密度聚乙烯袋、抽真空包装成2.5～5kg/袋的小包装；或者是内袋采用附带自合装置的聚乙烯袋、外袋采用普通聚乙烯袋进行双层包装，形成留胚米净重为2.5～5kg/袋的小包装。
更进一步地，上述的留胚米的加工方法中，作为加工原料的粳糙米，水分含量在15～15.3Wt％范围之内，胚的完整率≥98％。
本发明提供了留胚米的一种规模化生产方法，该方法工艺路线可靠、易实施，加工成的留胚米的留胚率稳定在80％以上，折合稻谷出米率在74～75％左右。与现有技术相比，本发明的积极意义主要体现在(1)生产留胚米可以提高稻米的转化率。以标一留胚米与精磨上光米为例，糙米出白米率提高约8％，折合到稻谷提高约6.5％。我国年大米消费量为1.4亿吨左右，年耗用稻谷约1.8亿吨，如果有20％的生产量(2800万吨)加工留胚米，可增加主食米品234万吨。按亩产稻谷0.5吨、产出0.35吨大米计，相当于668万亩良田的产出量。可见，本发明可以提高大米的有效供给；(2)生产留胚米能够节省碾米能耗。加工精磨上光米，糙米出白米的能耗为45～55KW·h，而加工标一留胚米的能耗约为15KW·h，吨大米可节能30～40KW·h。宏观上讲，若全国范围内仍有20％的量加工成留胚米，可节能8.4×108～1.12×109KW·h；微观上讲，一个年产万吨的碾米厂，也按20％留胚米的产量计算，可以节能60000～80000KW·h。以每KW·h电费0.80元计算，可降低生产成本48000.00～64000.00元；(3)企业加工留胚米可以大幅度增加收益。目前，留胚米的出厂价约为5600.00元/吨，精磨米出厂价2800.00元/吨，增加幅度1倍，这对于一个年加工量在2000吨左右的中等规模的米厂来说，可以新增效益560万元。加之生产留胚米以后，出米率提高110Kg/吨，米价减去米糠差价每Kg约4.50元，加工1吨留胚米可增收500元，2000吨留胚米可增收100万元。两项合计，年增收660万元，经济效益十分可观。
图1是本发明工艺流程示意图；图2是精选提纯工序过程示意图。
具体实施方式米胚是一种得天独厚的天然营养源，又是一座难得的生物活性成分宝库。在日本和美国，米胚被称为“长寿素”、“长寿因子”，作为老年人的“强脑健身食品”，米胚油被用作提高运动员耐力、爆发力、灵敏度的“强壮食品”。研究发现米胚中含蛋白质23～25％，是精米中蛋白含量的3～3.5倍。米胚蛋白的必需氨基酸组成大大优于大米蛋白，特别是赖氨酸、苏氨酸含量高(这两种氨基酸是大米蛋白的第一、第二限止氨基酸)，如精米蛋白中氨基酸成分(AAS)为52，而米胚蛋白中为95。因此，米胚蛋白的生物学价值接近肉蛋白、鸡蛋白和脱脂乳蛋白。
米胚中脂质含量22～28％，是精白米脂质含量的50～70倍。米胚油是一种功能性油脂，含油酸35.7％，亚油酸39.4％、亚麻酸3.09％，不饱和脂肪酸高达78.19％，必需脂肪酸高达42.49％，而且油酸与亚油酸的比值为1∶1.1，接近于1∶1的理想模式。米胚油中含VE(生育酚、三烯生育酚)203.20mg/100g，谷维素1.0mg/100g，磷脂0.7～1.0mg/100g，植物留醇2.5～4.5％。米胚油中的VE与谷维素、植物留醇共存，其复合状态的生理作用非常理想。米胚中7mg天然复合VE的活性，足与200g合成VE相当。日本将米胚油加工胶丸，制品称为“米寿精”(米寿在日语中是八十八岁高寿的意思)。
米胚中可利用碳水化合物39.41％，不含淀粉，精米中含淀粉约77％；米胚中的膳食纤维7％～10％，精米为1.8％～2.08％；米胚的维生素和矿物质元素的含量大大高于精米，如表1、表2所示；而且，米胚的硒含量也远远高于精米。当然，米胚的灰分含量要高于精米，米胚的灰分约为7.8％，精米的灰分在0.5％左右。
表1米胚与精米的维生素含量对比(单位mg/100g)
注有Δ者，归属于生物活性成分。
表2米胚与精米的矿物质元素含量对比(单位mg/100g)
米胚中富含的生物活性成分有数十种之多，主要有r-氨基丁酸(25～50mg/100g)，谷胱甘肽(110～120mg/100g)，阿魏酸、植酸(六磷酸肌醇酯)，三萜醇，23、25、26、28、30烷醇，角鲨烯，磷脂(1％～1.5％)，本多酸，植物留醇与麦角留醇(VD源)，糖脂、神经鞘糖脂，酚烯类生化物、核酸类生化物，谷维素、VE(生育酚、三烯生育酚)、β-胡萝卜素、叶绿素、叶黄素、谷氨酸脱羧酶、硫辛酸(辅酶)、核酸酶、植酸酶、核黄素酶(VB2是L-赖氨酸氧化酶的辅酶)、谷胱甘肽过氧化酶、过氧化氢谷胱甘肽过氧化酶等活性酶。
米胚具有优异的生理活性a)经以果蝇为抗衰老动物模型进行抗衰老实验，试验组培养基中配入米胚营养饮料5％时，与对照组相比，能使果蝇的平均寿命显著延长——雄性延长11.6％(P＜0.01)；雌性延长7.4％(P＜0.01)，性活力显著提高——交配数增加32.3％(＜0.05)，吃食数增加18.4％；b)经SD种系雄性大鼠四周喂养，试验组能促进幼年动物生长，其作用显著高于乳儿粉，类似富力美。米胚营养饮料的蛋白质效价显著高于富力美和乳儿粉，是一种优质蛋源，米胚营养饮料与富力美、乳儿粉一样，能维持血红蛋白血清总蛋白和白蛋白的正常量。
本发明提出一种规模化生产留胚米的方法，其工艺流程如图1所示，即以粳糙米为加工原料，经过精选提纯工序形成净糙米，进而经过碾白处理、成品整理工序获得留胚率在80％以上的散装留胚米，最后，散装留胚米再经过磁选、计量和包装工序，即可形成市售食用留胚米。其中，选糙处理工序如图2所示，包括密度分选、光电色选、磁选和风选四个步骤；所述光电色选步骤大多包括一次选别和二次选别两道工序。
具体实施时，本发明可以分为以下几个过程1、原粮糙米的选择选用当年产的符合《GB 1350-1999稻谷》、《GB/T 17891-1999优质稻谷》加工的粳糙米，要求当年产水分15％～15.3％，胚的完整率≥98％，粒度大小均匀，粒质透明(透明粒≥70％)，皮层薄，色差小。符合《GB 2715-2005粮食卫生标准》。
2、糙米的精选提纯糙米经过密度分选、光电色选、磁选、风选精选提纯，除去糙米中的异色并肩石和其它颗粒杂草(稻谷粒、稗子、杂草种子和异种粮粒等)、异色粒(白垩粒、红斑米、青米、病斑米、茶色米、黄粒米等低品质米粒)、磁性金属物、谷壳等轻型杂质，出机糙米符合“净糙米”标准(企业标准)。所用工艺装备为MGCZ重力谷糙分离机(碾米通用设备)，光电色选机(日本佐竹SATAKE RNGS588AIS)，磁选器(TCXT)永磁筒(粮油通用设备)。
3、碾白选用铁辊喷风碾米机，碾程为4机串联。碾白室八角形；间隙10mm，筛孔为45°斜孔，有正、逆两种配置，筛片上有凸点。转速1220r/min。碾白压力控制头机较高，之后逐道降低，如以最后碾米机的碾白压力为1，那么第1至第3机的碾白压力分别为6∶4∶2。碾白的压力调节以机外(轴间)调节为主。米粒在碾白室内呈流态化。
4、白米整理第1、2道的出机米通过整理，去石、去糠粉、去小碎、降米温后进3、4道碾米机，出机米最后经整理，最后经过“磁选”除去铁屑等磁性金属物之后进入包装工段。碾白与白米整理的工艺装备可以采用LH5000M碾米与白米整理一体机(韩国产，双辊碾米机组合吹式密度去石机、筛选机等部件，国产机正在研制中)。
5、计量包装留胚米因保留胚，在温度、水分适宜的条件下，微生物容易繁殖，脂质容易氧化，因此以2.5Kg/袋～5Kg/袋的小包装为宜。实施时可以选用高密度聚乙烯袋、抽真空包装；或者内袋用带自合装置的聚乙烯袋包，外套普通聚乙烯，双层包装。
本发明成功实施规模化生产留胚米，并实现商品化，所得留胚米属于用内持法加工的营养米，保留了80％以上米胚的所含营养素和生物活性成分。据日本资料报道，以精米中的营养素含量为基准，留胚米中的VB1为2.9倍、VB为21.5倍、烟酸为2.6倍、VB5(泛酸)为1.5倍、VB6为1.8倍、VE为5倍、锰为2.2倍、铁为1.1倍、钙为1.1倍、叶酸为1.5倍、磷为1.6倍、r-氨基丁酸为5～7倍。用同一品种原料加工获得的留胚米和精米，其营养素含量对比情况如表3所示。
表3留胚米与精米的营养素含量对比
可见，留胚米的营养素和生理活性成分含量好于同类品种稻谷加工的精米。留胚米可分为标二、标一、特等几个等级，与精米相比它还保留了部分果皮、种皮和绝大部分的糊粉层、亚糊粉层，这些成分也富集了稻米的营养素(淀粉除外)和生物活性成分。
留胚米的煮饭方法是炊煮前，留胚米漂洗后浸泡1～2小时，也可用温水(50℃～60℃)浸泡约30分钟。浸泡可使r-氨基丁酸富化(谷氨酸在谷氨酸脱羧酶的作用下，生成r-氨基丁酸)，同时，活性酶被激活、释放，促进底物发生轻度的降解，利于物质转化和增量。需要注意的是，留胚米的加水量比同品种稻米加工的精米略大，一般增加10％左右。用留胚米炊煮的米饭有油润光泽感，吃口软，食味好。试验表明，长期食用留胚米，对人体生理调节有益有效，能降低血清胆固醇、软化血管，对预防冠心病、糖尿病、抑制肥胖、疾病有良好作用，并有助于提高清除自由基、延缓细胞衰老、活化脑功能、防止老年性痴呆症等病患。
权利要求
1.留胚米的加工方法，其特征在于以粳糙米为加工原料，经过精选提纯工序形成净糙米，进而经过碾白处理、成品整理工序获得留胚率在80％以上的散装留胚米，最后，散装留胚米再经过磁选、计量和包装工序，即可形成市售食用留胚米。
2.根据权利要求
1所述的留胚米的加工方法，其特征在于所述精选提纯工序包括密度分选、光电色选、磁选和风选步骤。
3.根据权利要求
2所述的留胚米的加工方法，其特征在于所述光电色选包括一次选别和二次选别两道工序。
4.根据权利要求
1所述的留胚米的加工方法，其特征在于所述碾白处理工序采用铁辊喷风碾米机，碾程为4机串联，按照加工顺序4台碾米机的碾白压力之比为6∶4∶2∶1。
5.根据权利要求
1所述的留胚米的加工方法，其特征在于所述计量和包装工序采用高密度聚乙烯袋、抽真空包装成2.5～5kg/袋的小包装；或者是内袋采用附带自合装置的聚乙烯袋、外袋采用普通聚乙烯袋进行双层包装，形成留胚米净重为2.5～5kg/袋的小包装。
6.根据权利要求
1所述的留胚米的加工方法，其特征在于作为加工原料的粳糙米，水分含量在15～15.3Wt％范围之内，保留胚的完整率≥98％。
专利摘要
本发明提供了留胚米的一种规模化生产方法，即以粳糙米为加工原料，经过精选提纯工序形成净糙米，进而经过碾白处理、成品整理工序获得留胚率在80％以上的散装留胚米，最后，散装留胚米再经过磁选、计量和包装工序，即可形成市售留胚米。该方法工艺路线可靠、易实施，加工成的留胚米的留胚率稳定在80％以上，折合稻谷出米率在74～75％左右。本发明积极意义主要体现在(1)可以提高稻米的转化率；(2)能够节省碾米能耗；(3)企业加工留胚米可以大幅度增加收益。
文档编号B02B3/04GK1994570SQ200610037628
公开日2007年7月11日 申请日期2006年1月6日
发明者彭桐生, 陈钊, 徐晓军 申请人:苏州科谷米业有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan