專利名稱：一種鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的制備方法，屬于農(nóng)副產(chǎn)品精加工和食品營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
微量元素鋅是人體重要的營(yíng)養(yǎng)元素之一，在體內(nèi)具有重要的生理功能及營(yíng)養(yǎng)作用。1961年P(guān)rasad首先在伊朗鄉(xiāng)村中發(fā)現(xiàn)貧血、肝脾腫大、身材矮小、性機(jī)能減退的人體缺鋅癥，用鋅治療后，獲得顯著效果，鋅營(yíng)養(yǎng)狀況與某些疾病關(guān)系的研究日益引起人們的關(guān)注。我國(guó)居民的鋅缺乏狀況存在較強(qiáng)的普遍性和嚴(yán)重性，根據(jù)對(duì)全國(guó)30多個(gè)省、市、自治區(qū)的調(diào)查證明，學(xué)齡前兒童缺鋅率高達(dá)40%-70%，引起免疫功能低下、厭食、生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、多動(dòng)、智力發(fā)育不良；老年人缺鋅也相當(dāng)普遍，而且與癌腫、冠心病的發(fā)病有關(guān)；孕婦缺鋅除了影響本身的健康以外，其分娩的嬰兒體質(zhì)不好，常引起先天畸形及后天種種缺陷。針對(duì)鋅缺乏狀況，人們可采取食物合理搭配、食品強(qiáng)化和補(bǔ)充鋅制劑等措施補(bǔ)充鋅元素。其中食物強(qiáng)化可以在不改變?nèi)藗冿嬍沉?xí)慣的前提下，用較少的費(fèi)用在短期內(nèi)就可取得良好效果，非常適合在我國(guó)進(jìn)行普及推廣。目前我國(guó)鋅強(qiáng)化的產(chǎn)品主要是鋅強(qiáng)化醬油和鋅強(qiáng)化面粉，對(duì)鋅強(qiáng)化大米鮮有報(bào)道。稻谷主要的營(yíng)養(yǎng)成分集中在皮層、糊粉層、外胚乳以及胚中，胚乳主要成分為淀粉。稻谷加工成精白米后皮層和米胚剝?nèi)?，碾磨深度深及糊粉層和亞糊粉層，甚至達(dá)外胚乳和胚乳細(xì)胞組織，大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失，隨著加工精度提高，其營(yíng)養(yǎng)素組分主要是淀粉，其次是質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不到7%蛋白質(zhì)，維生素、礦物素、脂肪、膳食纖維等已是極少量。長(zhǎng)期食用精白米，有可能導(dǎo)致出現(xiàn)腳氣病、口腔潰瘍癥、創(chuàng)口愈合難等營(yíng)養(yǎng)素缺乏癥。人們對(duì)大米的外觀和口感要求越來(lái)越高，這與大米精加工導(dǎo)致的營(yíng)養(yǎng)缺乏成為日益嚴(yán)重的矛盾。因此，大米營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化已成為我國(guó)大米加工業(yè)亟待解決的問(wèn)題。近年來(lái)，大米的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化已成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。我國(guó)“十一五”規(guī)劃明確提出推行主食強(qiáng)化、發(fā)展?fàn)I養(yǎng)強(qiáng)化大米的計(jì)劃，以此實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)素補(bǔ)充這一重大戰(zhàn)略目標(biāo)。目前大米營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化的方法，大致可歸納為內(nèi)持法、作物噴涂法和外加法。內(nèi)持法包括:(I)蒸谷米:通過(guò)濕熱處理使米糠層營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)移至大米內(nèi)部。(2)胚芽米:通過(guò)特殊碾磨方式將富含營(yíng)養(yǎng)素胚芽保留，即留胚米。(3)回歸法:提取糠及胚芽中營(yíng)養(yǎng)成分重新加入米粒中方法。內(nèi)持法雖說(shuō)能補(bǔ)充一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但總的來(lái)說(shuō)，由于稻谷本身鋅含量較低，內(nèi)持法強(qiáng)化的鋅含量難以滿足鋅缺乏人群的需要。作物葉噴法是比較先進(jìn)的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化方法，如專利號(hào):200410084878.4，一種富含有機(jī)硒、鋅的營(yíng)養(yǎng)米，是用鋅的有機(jī)鰲合劑溶液，分別在水稻的分孽期、孕穗期和灌漿期，噴施于葉面上，通過(guò)水稻葉面吸收、轉(zhuǎn)化所產(chǎn)生的富鋅大米，含鋅量分別為12-25mg/kg。專利號(hào):200610086308.8，一種有機(jī)富硒鋅營(yíng)養(yǎng)米，鋅含量為0.5-1.5mg/kg,其生產(chǎn)方法也是在水稻的分集期、孕穗期和灌漿期，三個(gè)期間噴施硒肥和鋅肥得到的。外加法是指將營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑配制成溶液后，再加入到米粉中加壓成型或者涂覆在米粒面上提高大米營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，它可以根據(jù)所需補(bǔ)充的營(yíng)養(yǎng)元素的量進(jìn)行選擇性添加。例如浸吸法，噴涂法，擠壓強(qiáng)化法。浸吸法對(duì)于營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的利用率太低，噴涂法生產(chǎn)的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米在淘洗蒸煮過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)素?fù)p失較大。而擠壓強(qiáng)化法，是一種將原料微粉碎后與營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑混合，通過(guò)蒸汽和水的作用進(jìn)行調(diào)質(zhì)，再進(jìn)入擠壓機(jī)重新制粒，最后干燥得到營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的方法。該法能使?fàn)I養(yǎng)強(qiáng)化劑均勻分布在大米內(nèi)部，且加工過(guò)程中損失較小。傳統(tǒng)擠壓法主要是通過(guò)高溫高壓膨化方式改變物料(如淀粉)結(jié)構(gòu)從而實(shí)現(xiàn)其性質(zhì)的改良，在擠壓過(guò)程中，物料常常會(huì)出現(xiàn)三、四倍的體積膨脹現(xiàn)象。而改良擠壓法是在傳統(tǒng)擠壓法上通過(guò)對(duì)設(shè)備的改進(jìn)來(lái)降低擠出物膨脹率的新型方法。經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的螺桿擠壓機(jī)螺桿長(zhǎng)度較長(zhǎng)，機(jī)筒溫度較低，轉(zhuǎn)速較慢，并且在模頭處裝有傳統(tǒng)擠壓機(jī)沒(méi)有的米型模具以及配套的切割工具，通過(guò)低溫和高壓使得擠出物的膨脹率較低，并且質(zhì)構(gòu)特性接近精白米。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)傳統(tǒng)大米鋅含量不足，采用改良擠壓技術(shù)，制備一種鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米，其淘洗蒸煮后鋅的保留率高，并且食用品質(zhì)良好，質(zhì)構(gòu)特性接近晚秈米。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:以精制大米的副產(chǎn)物碎米為原料，加入鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，經(jīng)過(guò)物料混合調(diào)制，改良擠壓技術(shù)成型，旋轉(zhuǎn)切割造粒，老化、干燥，冷卻包裝而制備，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)除淀粉外還有大量蛋白，B族維生素和礦質(zhì)元素。本發(fā)明的具體工藝步驟為:
(1)物料混合調(diào)制:取水溶性鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑溶解于水中，與粉碎后的碎米粉在混合機(jī)中充分?jǐn)嚢杌旌?，或?qū)㈦y溶于水的鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑與粉碎后的碎米粉在混合機(jī)中充分混勻，再緩慢加入水，充分?jǐn)嚢杌旌?；每Ikg碎米粉中鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的添加量按鋅元素含量計(jì)算為8-20mg，物料的濕基水分含量在25-45%之間；
所述水溶性鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑是硫酸鋅，葡萄糖酸鋅，乳酸鋅，乙二胺四乙酸鋅鈉，蛋氨酸鋅，醋酸鋅，蘋果酸鋅，檸檬酸鋅，甘氨酸鋅，氯化鋅中的一種或幾種；難溶于水的鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑是氧化鋅，硬脂酸鋅，琥珀酸鋅，磷酸鋅和焦磷酸鋅中的一種或幾種；
(2)改良擠壓成型:將步驟(I)混勻后的物料加入到單螺桿擠壓機(jī)中，喂料速度為20-40 kg/min，物料分別經(jīng)過(guò)一區(qū)混合預(yù)熱，溫度為30-60°C，二區(qū)擠壓輸送，溫度為50-80°C，三區(qū)預(yù)糊化，溫度為80-120°C，四區(qū)糊化剪切，溫度為90_120°C及五區(qū)高壓熔融，壓力為13-19 MPa，溫度為75_100°C，螺桿轉(zhuǎn)速14_34rpm，然后旋轉(zhuǎn)切割造粒成型；
(3)老化:將步驟(2)產(chǎn)品置于溫度為35-50°C，濕度為60-80%的恒溫恒濕環(huán)境下老化2-4 h ；
(4)干燥:將步驟(3)產(chǎn)品至于35-65°C下干燥，直至水分含量在11-13%之間。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明以碎米為原料，采用改良擠壓技術(shù)制備鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化質(zhì)構(gòu)米，鋅含量可以根據(jù)需求調(diào)整，鋅元素在質(zhì)構(gòu)米的內(nèi)部分布均勻，淘洗蒸煮后鋅保留率大于96%，并且產(chǎn)品具有市售晚秈米相似的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)，具有一定的市場(chǎng)前景。
具體實(shí)施例方式實(shí)例1:
稱取8kg碎米，粉碎。取1.5kg水溶解1.4g硫酸鋅，充分混勻。將粉碎后的碎米倒入攪拌機(jī)中，緩慢倒入硫酸鋅溶液，用攪拌機(jī)攪拌均勻，倒入擠壓機(jī)的喂料室中。采用改良擠壓技術(shù)，經(jīng)過(guò)一區(qū)混合預(yù)熱、二區(qū)擠壓輸送、三區(qū)預(yù)糊化、四區(qū)糊化剪切及五區(qū)高壓熔融過(guò)程，其中這五區(qū)溫度分別設(shè)置為50 0C >60 0C >900C >105 °C以及95°C，螺桿轉(zhuǎn)速為25rpm，此時(shí)模頭壓力為14.8 MPa，然后旋轉(zhuǎn)切割成型。產(chǎn)品在35°C、相對(duì)濕度70%的環(huán)境下恒溫恒濕老化3 h。然后在50°C下干燥直到水分含量在11-13%左右。冷卻至室溫，包裝即得產(chǎn)品。對(duì)比鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米和市售米的質(zhì)構(gòu)特性及淘洗蒸煮前后鋅含量的差異，結(jié)果如表I和表2所示。由表I可知本發(fā)明制備的鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米質(zhì)構(gòu)接近市售米的質(zhì)構(gòu)。由表二可知鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米鋅含量遠(yuǎn)高于米鋅含量，并且淘洗蒸煮后鋅的保留率為96.4%。表1鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米和米質(zhì)構(gòu)特性
權(quán)利要求
1.一種鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米的制備方法，其特征是: (1)物料混合調(diào)制:取水溶性鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑溶解于水中，與粉碎后的碎米粉在混合機(jī)中充分?jǐn)嚢杌旌希驅(qū)㈦y溶于水的鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑與粉碎后的碎米粉在混合機(jī)中充分混勻，再緩慢加入水，充分?jǐn)嚢杌旌希幻縄kg碎米粉中鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的添加量按鋅元素含量計(jì)算為8-20mg，物料的濕基水分含量在25-45%之間； 所述水溶性鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑是硫酸鋅，葡萄糖酸鋅，乳酸鋅，乙二胺四乙酸鋅鈉，蛋氨酸鋅，醋酸鋅，蘋果酸鋅，檸檬酸鋅，甘氨酸鋅，氯化鋅中的一種或幾種；難溶于水的鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑是氧化鋅，硬脂酸鋅，琥珀酸鋅，磷酸鋅和焦磷酸鋅中的一種或幾種； (2)改良擠壓成型:將步驟(I)混勻后的物料加入到單螺桿擠壓機(jī)中，喂料速度為20-40 kg/min，物料分別經(jīng)過(guò)一區(qū)混合預(yù)熱，溫度為30-60°C，二區(qū)擠壓輸送，溫度為50-80°C，三區(qū)預(yù)糊化，溫度為80-120°C，四區(qū)糊化剪切，溫度為90_120°C及五區(qū)高壓熔融，壓力為13-19 MPa，溫度為75_100°C，螺桿轉(zhuǎn)速14_34rpm，然后旋轉(zhuǎn)切割造粒成型； (3)老化:將步驟(2)產(chǎn)品置于溫度為35-50°C，濕度為60-80%的恒溫恒濕環(huán)境下老化2-4 h ； (4)干燥:將步驟(3)產(chǎn)品至于35-65°C下干燥，直至水分含量在11-13%之間。
全文摘要
一種鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化質(zhì)構(gòu)米的制備方法，以碎米為原料，粉碎后與鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑混合，每1kg碎米粉中鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的添加量按鋅元素含量計(jì)算為8-20mg，調(diào)節(jié)物料的濕基水分含量在25-45%之間，將物料加入擠壓機(jī)中。利用改良擠壓技術(shù)，分別經(jīng)過(guò)一區(qū)混合預(yù)熱、二區(qū)擠壓輸送、三區(qū)預(yù)糊化、四區(qū)糊化剪切及五區(qū)高壓熔融過(guò)程，然后旋轉(zhuǎn)切割造粒成型。產(chǎn)品在35-50℃，相對(duì)濕度60-80%的條件下老化2-4小時(shí)左右，然后在35-65℃條件下干燥至含水量在11-13%之間。本發(fā)明制備的鋅營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化大米鋅含量損失小，淘洗蒸煮后鋅元素的保留率高，在96%以上，并且具有與市售晚秈米相似的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)，能夠滿足人們對(duì)鋅的需求。
文檔編號(hào)A23L1/10GK103120277SQ20121047056
公開日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者羅舜菁, 劉成梅, 龔二生, 鄒常春, 萬(wàn)婕, 鐘俊楨 申請(qǐng)人:南昌大學(xué)