一種抗氧化性強(qiáng)的發(fā)芽全谷物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于谷物深加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗氧化性強(qiáng)的發(fā)芽全谷物及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 全谷物是指谷物糧食在加工過程中僅脫去種子外面的谷殼，即不利于食用的保護(hù) 皮層，保全全部天然營養(yǎng)精準(zhǔn)加工的完整的天然的種子，如新一代大米一一勿淘米。與當(dāng)前 過度加工中要去盡全部皮層和胚芽的精制谷物有所區(qū)別，全谷物包括糊粉層、亞糊粉層，胚 芽和胚乳四部分，每一層都擁有不可代替的有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)，更營養(yǎng)，更健康。皮層是谷物的 粗糙外層，含有大量的纖維素，種子50%以上的礦物質(zhì)含在皮層中。胚芽含有大量的維生 素，微量元素，不飽和脂肪酸，抗氧化物等。醫(yī)學(xué)研宄發(fā)現(xiàn)，全谷物中含有豐富的維生素B，維 生素E，鐵、錳、鋅、鈣、硒等礦物質(zhì)，脂肪酸，低聚糖，植物留醇，植酸，抗氧化等。食用全谷物 有助于降低心臟病、胃腸道癌癥、糖尿病的風(fēng)險，防止虛胖，增強(qiáng)抵抗力。全谷物是小麥、玉 米或燕麥等植物的種子，一顆完整的谷粒包括麥麩（外側(cè)）、胚乳（中層）和胚芽（內(nèi)層） 三個部分。加工過的谷物通常只包含胚乳。全谷物指的是在加工的過程中，得以保全所有 滋養(yǎng)部分的營養(yǎng)成分，因而比其他谷物具有更高的營養(yǎng)價值。
[0003] 種子萌發(fā)是高等植物生命活動最強(qiáng)烈的一個時期，涉及到一系列形態(tài)和生理生化 的變化，一些大分子物質(zhì)如淀粉和蛋白質(zhì)會被分解，營養(yǎng)成分如維生素及礦物質(zhì)含量增加， 限制性氨基酸等的含量提高，谷物食品的消化率和生物利用率提高，谷物食品的風(fēng)味得到 改善。同時，蛋白酶抑制劑等抗?fàn)I養(yǎng)因子的不利因素被減弱或消除，這些現(xiàn)象在開發(fā)芽類食 品方面受到了人們密切關(guān)注。
[0004] 發(fā)芽全谷物是全谷物經(jīng)發(fā)芽至一定芽長所得到的由幼芽和帶皮層的胚乳組成的 制品。簡單地說，就是將全谷物在一定溫度、濕度下進(jìn)行培養(yǎng)，待全谷物發(fā)芽到一定程度時 將其干燥即得。發(fā)芽全谷物的實質(zhì)是全谷物中所含有的大量酶被激活和釋放，并從結(jié)合態(tài) 轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)的酶解過程。經(jīng)過發(fā)芽的步驟后，全谷物內(nèi)部含有的營養(yǎng)素也跟著提升，甚 至還產(chǎn)生新的營養(yǎng)成分，同時口感也會變軟變好。目前，國內(nèi)外有關(guān)的發(fā)芽谷物的文獻(xiàn)報 道主要集中于糙米、豆類、燕麥、薏米四種谷物。以發(fā)芽糙米最多：糙米是稻谷礱谷后產(chǎn)品， 由米糠層、胚芽和胚乳組成。謝宏等指出，糙米中幾乎不含VC，VC是發(fā)芽過程中糖代謝的 產(chǎn)物。發(fā)芽后糙米中的VC含量由0增加到1.048mg/100g(謝宏，李新華，王帥.糙米發(fā) 芽過程中抗壞血酸的生成特性[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2007,33(3) :15 - 17.)。另有研宄 表明，發(fā)芽還可富集y-氨基丁酸（y-aminobutyric acid，GABA)等原來含量低或不具 有的功能性成分（Guo Y，Chen H，SongY.Effectsofsoakingandaerationtreatment ony-aminobutyricacidaccumulationingerminatedsoybean(GlycinemaxL.)[J]. EuropeanFoodResearchandTechnology，2〇ll，232(5) :787 - 795.)。據(jù)報道，糖米發(fā) 芽3d后，可溶性糖增加3倍，可溶性蛋白增加13. 8 %，谷胱甘肽由3. 64mg/100g提高到 9. 48mg/100g，GABA提高3倍，其所含的六磷酸肌醇是大米的4倍，膳食纖維比原糙米多 0 ~15%，比大米多 2. 7倍（閃田忠司.Physiological function of rice germ enriched withGABA[J].食品工業(yè)：日刊，2001，36(6) :7 - 8. )。GABA廣泛分布于動植物中，為哺乳動 物中樞神經(jīng)系統(tǒng)重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，具有降血壓、改善腦機(jī)能、緩解疼痛和焦慮，以及 肝、腎功能活化和促進(jìn)乙醇代謝等作用。姚森等以糙米為原料，研宄浸泡溫度、發(fā)芽溫度和 發(fā)芽時間對發(fā)芽過程中GABA含量變化的影響。結(jié)果表明：浸泡溫度、發(fā)芽溫度和發(fā)芽時間 對GABA含量有顯著影響，當(dāng)發(fā)芽溫度為33. 0°C、浸泡12h、35. 1°C發(fā)芽26h時，GABA的含量 相對最高，并且在發(fā)芽過程中，糙米不同的部位GABA的積累速率和積累量是不同的，其中 在米胚芽部分含量最大（姚森，鄭理，趙思明，等.發(fā)芽條件對發(fā)芽糙米中y-氨基丁酸含 量的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2006,22(12) :211 - 215.)。糙米發(fā)芽后，其總酚含量及抗氧 化能力也會增加。何新益等研宄發(fā)現(xiàn)，糙米經(jīng)發(fā)芽后總多酚增幅多達(dá)87. 5%，對羥基自由基 的消除率提高了 40% (何新益，劉金福，何菲.糙米發(fā)芽前后抗氧化活性比較研宄[J].中 國糧油學(xué)報，2009,24(11) :6 - 9.)。張守文等研宄發(fā)現(xiàn)，糙米發(fā)芽后多酚物質(zhì)增加，與原料 糙米相比，發(fā)芽能顯著提高糙米提取液抗氧化活性，發(fā)芽糙米的總多酚比未發(fā)芽糙米對羥 自由基的消除率提高了約52%，對超氧陰離子的消除率提高了約為24%，并能有效延緩油 脂的酸?。◤埵匚?，陳殊賢.發(fā)芽糙米抗氧化性質(zhì)的研宄[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2011(11) :59 - 62.)。范軍等道，發(fā)芽后糙米，其抗氧化活性顯著增強(qiáng)，并且在6~18h內(nèi)，抗氧化活性增加 速度最快（范軍，付湘晉.發(fā)芽糙米抗氧化活性在發(fā)芽及干燥過程中的變化研宄[J].農(nóng)產(chǎn) 品加工學(xué)刊，2012 (9) :34 - 36.)。
[0005] 因此，經(jīng)發(fā)芽的全谷物其營養(yǎng)和功能性物質(zhì)含量更高、更豐富，更容易消化和吸 收，生物活性更強(qiáng)且更容易蒸煮。當(dāng)谷物品種確定時，發(fā)芽技術(shù)是制備高品質(zhì)功能性發(fā)芽全 谷物的關(guān)鍵，發(fā)芽工藝主要包括浸泡、發(fā)芽和干燥三個階段，其中浸泡工藝是最為重要的技 術(shù)步驟之一，是發(fā)芽成敗的關(guān)鍵：中國專利CN 103533846 A公開了發(fā)芽谷物、它的制造方 法及含有它的食品和BDNF產(chǎn)生促進(jìn)劑，涉及使糙米、其他的谷類、種子類的發(fā)芽性食品材 料發(fā)芽的新的技術(shù)，提供能增加谷氨酸含量、促進(jìn)y -氨基丁酸的富集、顯現(xiàn)對生物優(yōu)異 的功能性的新的發(fā)芽技術(shù)、以及新的功能性食品材料或藥品。把谷物浸漬在浸漬液中，在使 谷物吸收液體后，在規(guī)定環(huán)境下使谷物發(fā)芽，由此得到發(fā)芽谷物，所述浸漬液是通過將從由 堿金屬碳酸鹽、堿土金屬碳酸鹽和氨基碳酸鹽構(gòu)成的組中選擇的至少一種碳酸鹽添加到水 中構(gòu)成的。中國專利CN 104605273 A公開了一種富含y-氨基丁酸的小米發(fā)芽糙米的制 備方法，包括以下步驟：1)將谷子礱谷去除谷殼，保留米糠和胚芽得到小米糙米，用有效氯 為5-30ppm的微酸性電解水對小米糙米進(jìn)行清洗獲得清洗后的小米糙米；2)將所述清洗后 的小米糙米浸泡于CaCl#§養(yǎng)液中8-12h，棄去浸泡液，避光發(fā)芽培養(yǎng)48-72h ;3)將發(fā)芽培 養(yǎng)后的小米糙米進(jìn)行滅酶和干燥處理獲得小米發(fā)芽糙米。本發(fā)明所提供的方法能夠有效抑 制發(fā)芽過程中微生物污染，出芽率高、發(fā)芽時間短，發(fā)芽獲得的小米發(fā)芽糙米中營養(yǎng)成分富 集程度高可達(dá)126. 60mg/100g，是一種新型的功能性食品和理想的全谷物食品。中國專利 CN 102240002 B公開了一種去除了谷物胚芽與種衣的低熱能養(yǎng)生健身大米，其特征是稻谷 經(jīng)谷糙分離、浸泡、催芽、分離胚衣、精加工制備而成，加工出的大米去除了谷物的胚芽與種 衣，其生產(chǎn)方法為谷糙分離、浸泡、催芽、分離胚衣、精加工步驟，其中的浸泡液為黨參或黃 芪或玉竹或枸杞子或桂花的水提取物。中國專利CN 104542603 A公開了一種從提高谷物 種子發(fā)芽率的促進(jìn)劑，其主要成分除了常規(guī)輔助制劑之外，還包括海藻糖和四氫嘧啶。本發(fā) 明的促進(jìn)劑能夠有效提高谷物種子的發(fā)芽率，從而提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。
[0006] 通常，全谷物的發(fā)芽一般都是借助物理、化學(xué)或者生物的方法改善或者破壞全谷 物皮層結(jié)構(gòu)，改變?nèi)任锝M織成分來改善全谷物的吸水性；溶解或者降解全谷物皮層中的 纖維素、半纖維素和果膠等物質(zhì)，使之成為容易吸收和消化的小分子，來改善谷物的皮質(zhì)和 提高谷物的營養(yǎng)價值。
[0007]上述已經(jīng)公開的專利都是在浸泡階段通過制備不同的浸泡液來解決不同的技術(shù) 問題，為了在富集功能性物質(zhì)的同時防止浸泡液感染雜菌、提升制品口感，向浸泡液中添加 堿金屬碳酸鹽、堿土金屬碳酸鹽和氨基碳酸鹽或者有效氯或者中草藥水提取物，為了提高 發(fā)芽率、生物活性酶在傳統(tǒng)的添加氯化鈣、赤霉素的基礎(chǔ)上改進(jìn)添加海藻糖和四氫嘧啶及 氯化鈣和谷氨酸鈉。全都采用了化學(xué)的處理方法，向浸泡液中添加化學(xué)物質(zhì)或植物激素食 品安全性較差，會影響制品的風(fēng)味和口感，功能性和營養(yǎng)性物質(zhì)、生物酶含量也不太理想； 并且發(fā)芽質(zhì)量差：發(fā)芽和浸泡時間長、溫度高，芽長不均一且較長、發(fā)芽率低、根芽較多，發(fā) 芽損失大；同時大量浸泡液的排放或處理，會造成環(huán)境污染或增加企業(yè)生產(chǎn)成本。未見采用 物理或生物及其結(jié)合的方法進(jìn)行發(fā)芽浸泡處理的報道。
[0008] 綜上，改進(jìn)發(fā)芽工藝、對環(huán)境友好，制備一種食品安全性高、功能性、營養(yǎng)性、生物 活性物質(zhì)含量高的發(fā)芽全谷物很有必要，仍是本領(lǐng)域技術(shù)人員的長期追求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有全谷物發(fā)芽工藝的缺陷，對浸泡過程的全谷 物進(jìn)行超聲清洗，高壓脈沖電場、生物酶解或二者結(jié)合處理，并且采用分段浸泡和發(fā)芽方式 發(fā)芽，可有效防止浸泡液污染雜菌產(chǎn)生臭味滲透到發(fā)芽全谷物產(chǎn)品中，提高了發(fā)芽全谷物 產(chǎn)品的感官質(zhì)量，保護(hù)了環(huán)境。同時，縮短了浸泡時間，提高了發(fā)芽率和發(fā)芽均一度，降低了 芽長，降低了發(fā)芽損失，提高了發(fā)芽產(chǎn)量和質(zhì)量；顯著提高了發(fā)芽全谷物產(chǎn)品中功能性、營 養(yǎng)性、生物活性物質(zhì)的含量，提高了發(fā)芽全谷物的保健功能、營養(yǎng)價值和食品安全性。
[0010] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0011] 本發(fā)明首要目的是提供一種抗氧化性強(qiáng)的發(fā)芽全谷物的制備方法，包括如下步 驟：
[0012] 1)清洗：將全谷物放在裝有0. 05-0. 15%碳酸氫鈉溶液的超聲波清洗機(jī)中室溫超 聲清洗5-15min，漂洗、瀝干；
[0013] 進(jìn)一步地，所述全谷物為糙米、黑米、小米、黑小米、紅香米、燕麥、大麥、小麥、玉 米、蕎麥、高粱中的任意一種；
[0014]優(yōu)選地，所述超聲清洗條件為功率200-400W、頻率20-30KHZ;
[0015] 2)預(yù)浸泡：清洗后的全谷物置浸泡液中浸泡4-6h，每隔30-40min通風(fēng)一次，通風(fēng) 壓力0. 10-0. 13MPa，同時進(jìn)行高壓脈沖電場處理，直至全谷物水分含量為35-38% ;
[0016] 優(yōu)選地，所