营养强化米生产关键技术的研究1.doc

吉林农业大学硕士学位论文 玉米减肥饼生产关键技术的研究分类号： 单位代码：10193 密 级： 学 号：2006427硕士学位论文Researches on the Key Technology of Nutrition Strengthening Rice Production营养强化米生产关键技术的研究 研 究 生： 张雁凌 指导教师： 王大为 专业名称： 农产品贮藏与加工 研究方向： 功能性食品 所在学院： 研究生学院 2009年4月吉林农业大学硕士学位论文 营养强化米生产关键技术的研究独 创 性 声 明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得吉林农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日关于论文使用授权的说明本人完全了解吉林农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意吉林农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。（保密的学位论文在解密后应遵守此协议）学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日导师签名： 签字日期： 年 月 日36目录第一章 前言11.1大米概述11.2目前营养强化米研究中存在的问题81.3本项目研究的意义及主要内容81.4本研究创新点9第二章 材料与方法102.1材料102.2试验方法10第三章 结果与分析173.1大米基本成分的组成173.2复合营养液的最佳配比的确定173.3最佳表面预崩解条件的确定223.4最佳喷淋角度的确定29第四章 结论314.1结论314.2展望31参考文献32致 谢35作者简介36营养强化米生产关键技术的研究摘要我国是世界水稻王国，稻米产量居世界首位，占世界稻米的31.6%，但我国稻米深加工技术相当落后，严重影响稻米产业的可持续发展。长期以来，我国稻谷加工仅处于一种满足人们口粮大米需求的初级加工状态，严重影响稻谷资源的有效利用。大米皮层和胚芽中含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等营养物质。在碾米过程中， 随着皮层和胚芽的碾脱，所含的营养成分也随之流失。大米的加工精度越高，营养成分损失也越多。另外，大米在淘洗过程中，也会损失许多的营养成分。事实证明，长期食用精米会使人体内的营养平衡失调，容易造成各种疾病。营养强化和食品强化的基本概念就是向食品中添加营养素，即向营养强化对象载体食品添加营养素，载体食品一般选用范围广，消费量大，适于工艺处理，便于储藏运输的食品，作为主食的大米无疑适合作为此载体。人体需要的营养主要是从主食中摄取，主食品营养强化计划可以覆盖大部分人口，在大米中添加微量营养素制成营养大米，是一种经济、可行的提升营养水平的方式。 通过大米营养强化技术，不仅能把在加工过程中损失的微量营养素成分还原，还可以把居民普遍缺乏的微量营养素添加到大米中。食用强化米可以改善人们的膳食营养，补充缺少的微量营养素，满足人体生理的正常需要，减少各种营养缺乏症的发生，从而提高人民的健康水平。在国内，我国的大米强化起步较晚，营养强化米还处于研制阶段，并未形成规模。但是，如何能使这一过程更加有效，使营养大米即便是经过蒸煮，仍能保持营养成分，同时，大米的颜色、形状和口味都不发生变化，是一项重大的挑战。本论文通过复合营养强化液的筛选、表面雨崩解条件的筛选、营养液喷淋角度的 不同对产品质量的影响等的研究，得到营养丰富、老少皆宜的功能性主食食品。为大规模的工业化生产提供了一定的理论依据，同时也为稻谷的高附加值开发利用奠定了科学基础。大米营养强化的研究，符合国家有关粮食安全政策及食物与营养发展纲要，创造良好的经济效益和社会效益，将为中国粮食行业的发展做出贡献。本论文研究成果如下1、对复合型营养强化液的各影响因素进行研究，通过正交试验确定了个因素的最佳配比,海藻酸钠0.2g、阿拉伯胶：明胶0.2g：0.1g、蔗糖脂肪酸酯0.1g、水的加入量25ml，阿拉伯胶、明胶不仅稳定作用，而且具有使大米表面增光的作用。2、本研究综合考虑微波处理、红外线加热、及热风处理对米粒表面积的影响，以营养液的吸附率为考察指标，通过单因素和正交试验，确定了表面预崩解的最佳条件。预崩解的最佳工艺条件为：热风处理、温度为60、加水量3g、烘干时间5min。3、通过对营养液喷淋角度的不同对产品质量的影响研究，利用大米对不同角度喷淋的营养液的吸附率的不同，确定吸附率最佳的喷淋角度。通过对比吸附率的大小确定最佳喷淋角度为90、60、30组合。利用此组合多角度喷淋营养液，缓苏后营养液素的保留量 93.72%.关键词：大米，营养强化，生产关键技术 Nutrition strengthening rice production key technologies research Abstract Our country is the world paddy rice kingdom, the paddy rice output occupies the world leader, occupies the world paddy rice 31.6%, but our country paddy rice intensive processing technology quite falls behind, serious influence paddy rice industry sustainable development. Since long, our country rough rice processing is only at one kind to meet the people grain ration rice need the primary processing condition, serious influence rough rice resources effective use.In the rice cerebral cortex and the plumule includes rich nutrients and so on protein, fat, Vitamin, mineral substance. In the rice milling process, grinds along with the cerebral cortex and the plumule escapes, contains nutrient content also along with it outflow. The rice working accuracy is higher, the nutrient content loses are also more. Moreover, rice in elutriate process, also will lose many nutrient contents. The fact proved that the long-term edible polished rice can cause in human bodys nutrition balanced being out of balance, easy to create each kind of disease. The nutrition strengthening and food fortifications basic concept is increases the nutrient to food, namely to nutrition strengthening object - - carrier food increase nutrient. Carrier food selects the scope to be broad generally, the consumption quantity is big, is suitable for craft processing, is advantageous for preserve transportations food, Suitable to make for this reason the carrier without doubt as the staple food rice. The human body needs the nutrition is mainly absorbs from the staple food, the main food nutrition strengthening plan may cover the majority of populations, increases the micro nutrient in the rice to make the nutrition rice, is one economical, the feasible promotion nutritional level way. Through rice nutrition strengthening technology, not can only the micro nutrient ingredient which loses in the processing process return to original state, but may also increase the resident universal deficient micro nutrient to the rice. The edible strengthened rice may improve peoples meals nutrition, supplemented lacks the micro nutrient, satisfies the human body physiology the normative need, reduces each nutrition deficiencys occurrence, thus raises peoples health standard. In the home, our countrys rice strengthening start is late, the nutrition strengthening rice is also at the development stage, has not formed the scale. But, how can cause this process to be more effective, causes the nutrition rice, even if undergoes the steam boiling, still could maintain the nutrient content, simultaneously, the rice color, the shape and the taste does not change, is a great challenge. The present paper through compound nutrition strengthening fluids screening, superficial rain disintegration conditions screening, the nourishing cream sprays the angle differently to the product quality influence, the dry condition determination and so on research, obtains the nutrition richly, good for both young and old functionality staple food food. Has provided certain theory basis for the large-scale industrialization production, simultaneously has also laid the scientific foundation for rough rices high added value development use.The rice nutrition strengthens the research, conforms to the country related food security policy and food and the nutrition development summary, creates the good economic efficiency and the social efficiency, will make the contribution for the Chinese grain professions development.The present paper research results are as follows1 Conducts the research to the multi-skill nutrition strengthening fluids each influencing factor, has determined the factor best allocated proportion through the orthogonal test, sea alginic acid sodium 0.2g, the Arabic gum: Gelatin 0.2g:0.1g, sucrose fatty ester 0.1g, the water join measure 25ml, the Arabic gum, the gelatin not only stabilization, and has causes the function which the rice surface adds lustre.2 This research overall evaluation microwave processing, infrared heating, and hot cure to grain of rice surface area influence, take nourishing cream adsorption rate as inspection target。 Through the single factor and the orthogonal test, has determined the superficial pre-disintegration optimum condition. The pre-disintegrations best technological conditions are: The hot cure, the temperature for 60, the watering measure 3g, drying time 5min.3 Through sprays the angle to the nourishing cream differently to the product quality influence research, Using the rice the nourishing cream adsorption rate difference which sprays to the different angle, determined that the adsorption rate best sprays the angle. Through the contrast adsorptions rate size determined that sprays the angle best for 90, 60, 30 the combination. Sprays the nourishing cream using this combination multiple perspectives, after slow Soviet, nutrition liquid element retention stock 93.72%Key word: The rice, The nutrition strengthens, production key technologies第一章 前言1.1大米概述大米是水稻的种子，稻谷经脱壳、去糠等工艺加工后得到的最终产品。水稻在植物分类学中为禾本科稻属，一年生草本植物。水稻发源于东南亚大陆和南亚次大陆，现在的稻种由野生稻种演变而来。我国是世界上栽培水稻最古老的国家，距今已有六、七千年的历史。大米的产地分布很广，产量也很大，而其中的90又集中在亚洲地区。我国和东南亚各国是大米的主产区，产量我国居世界第一，达到1.8亿吨，占世界总产量的13。在世界粮食作物的播种总面积中，水稻仅次于小麦，居第二位，并以其稳产、高产，适应性强，耐储藏和加工方便，而成为世界重要的粮食作物，全球约有半数以上的人以大米为主食。在我国，稻谷的产量接近全国粮食总产量的一半，在国民经济中占有极其重要的地位。1.1.1强化食品的意义在食品中补充某些缺少的营养成分,或特需的营养成分，称为食品的强化；成的成品称为强化食品，使用的营养成分添加剂称为营养强化剂。 由于各国人民的膳食习惯，地区的食物收获品种及生产生活水平的限制，很少能使日常的膳食中包含所有的营养素。如食用精白米的、面粉的地区缺少B族维生素；果蔬缺乏的地区则缺少维生素C，内地往往缺少碘、钙等。另外食品加工、语速、贮存、销售过程中会失去部分甚至绝大部分营养素。因此在食品加入适宜种类和剂量的营养素，不仅能补充天然食品的缺陷，而且还可以合理的改变营养成分及其比例，以满足不同人群对营养素的需要。可见食品经强化后，可提供全面的营养，减少营养缺乏病，提高健康水平。如维生素A维持正常的视觉反应。维持正常的骨骼发育、强壮骨骼，促进生长，维护头发、牙齿和牙床的健康，还有维护皮肤细胞功能的作用，可使皮肤柔软细嫩，有防皱去皱功效。缺乏维生素A，会使上皮细胞的功能减退，导致皮肤弹性下降，干燥，粗糙，失去光泽，儿童缺乏维生素A生长停滞。若在食品中按强化剂规定标准添加于食品，对缺乏维生素A的人群则会减少因缺少维生素A而引起的疾病。食品经强化后，使用较少的种类和单纯的食品即可获得全面的营养，从而可以简化膳食处理。因此食品的强化对因膳食中营养素得不到全面补充的人群意义重大。1.1.2大米的营养价值及营养强化大米的发展前景前景大米蛋白质中，含赖氨酸高的碱溶性谷蛋白占80%，赖氨酸含量高于其它谷物，氨基酸组成配比合理，比较接近世界卫生组织认定的蛋白质氨基酸最佳配比模式，大米蛋白质的生物价（BV值）为77，蛋白质效用比率（PER值）为2.2（小麦为1.5，玉米为1.1），蛋白质的可消化性超过90%，均高于其它谷物，因此大米蛋白质的营养价值高。大米皮层和胚芽中含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等营养物质。在碾米过程中， 随着皮层和胚芽的碾脱，所含的营养成分也随之流失。大米的加工精度越高，营养成分损失也越多。另外，大米在淘洗过程中，也会损失许多的营养成分。事实证明，长期食用精米会使人体内的营养平衡失调，容易造成各种疾病。难怪一些营养学家们提倡人们多吃糙米，少吃白米。但因糙米具有煮饭时间长和食感欠佳等缺点，因而很少有人问津。营养强化米是指添加了某些人体需要的营养物质的大米。对普通大米进行营养强化，不仅可以补充其流失的营养成分，还可以增加大米本身缺乏的一些营养物质，包括维生素B1、维生素B2、维生素A1、尼克酸、赖氨酸、铁和钙等。食用强化米可以改善人们的膳食营养，补充缺少的微量营养素，满足人体生理的正常需要，减少各种营养缺乏症的发生，从而提高人民的健康水平。这种米在美国等发达国家很受消费者欢迎。为了使人们在食到美味适口大米的同时也能获得足够的营养，大米的营养强化问题已引起世界各国卫生营养部门的关注。大米营养强化技术的研究正深入开展、美国、日本等国家研究较早，提出了多种强化工艺，也生产出多种营养强化米产品，并在法律上制订了大米的营养强化标准。 在2004年我国著名营养学家赵法伋教授就“中国居民微量营素营养状况”的报告中提出，中国居民微量营养素的营养状况不甚理想，明显摄入不足主要有：VA、VB2、钙；利用不佳的有铁、钙、锌等；加工、烹调损失过多的有VC、VB等。改善中国居民微量营养素的营养状况的途径：合理膳食、食物强化、营养补充剂。并强调微营养素的摄入对儿童生长发育的重要性。营养强化和食品强化的基本概念就是向食品中添加营养素，即向营养强化对象载体食品添加营养素，载体食品一般选用范围广，消费量大，适于工艺处理，便于储藏运输的食品，作为主食的大米无疑适合作为此载体。公众营养与发展中心主任于小冬说：“食物营养强化作为一种简单、方便的公众营养改善措施，已经得到了广泛的认可。过去的经验也证明，主食品营养强化计划可以覆盖大部分人口，并且可以长期持续进行。推广营养大米作为强化面粉的补充，将会为中国政府提高国民整体营养素摄入水平的计划做出重要贡献。”他同时强调，“多数中国人已经具备了购买营养强化大米的经济实力，我国的大米强化起步较晚，主要处于强化大米的试生产阶段，并未形成规模”。随着生活水平的提高，人们逐渐意识到，在大米中添加微量营养素制成营养大米，是一种经济、可行的提升营养水平的方式。通过大米营养强化技术，不仅能把在加工过程中损失的微量营养素成分还原，还可以把居民普遍缺乏的微量营养素添加到大米中。但是，如何能使这一过程更加有效，使营养大米即便是经过淘洗、蒸煮，仍能保持营养成分，同时，大米的颜色、形状和口味都不发生变化，是一项重大的挑战。 中国食物与营养发展纲要(20012010年)中关于食物与营养发展的重点领域食品加工业中指出，“优先支持对主食的加工，加快居民主食制成品食物的发展步伐，重点发展符合营养科学要求的方便食品、速冻食品。加快开展食物营养强化工作，重点推行主食品营养强化，减轻食物营养素缺乏的状况”大米营养强化的研究，符合国家有关粮食安全政策及食物与营养发展纲要，创造良好的经济效益和社会效益，将为中国粮食行业的发展做出贡献。1.1.3 国外大米营养强化历史与现状由于大米是我们平时最常吃的食物，对它的强化可以起到预防疾病、改善整个民族身体素质的作用。国外很早就开始生产强化米了。国外的大米营养强化工艺是最早始于菲律宾。据联合国资料报导，二次世界大战结束后，菲律宾某些地区缺乏维生素B1的情况相当严重，除了出现临床症状外，一部分人还出现心脏衰弱的现象。菲律宾营养研究中心就此展开对强化大米营养的研究。1948年，菲律宾为了防治大量流行的B族维生素及铁质缺乏症，在大米中普遍添加了维生素B1、尼克酸和铁质。两年后，这些病症就基本消除了。此外，美国、西欧、日本等国也陆续推出了强化米。 菲律宾在防治当地维生素B1、尼克酸及铁质缺乏症方面取得了显著成效。紧接着，在斯里兰卡、日本等亚洲国家、古巴、哥伦比亚、委内瑞拉等拉美国家及美国的若干洲营养强化米都先后被采用。 日本政府早在上世纪50年代就在法律上制定了大米的营养强化标准，依靠营养强化来解决维生素B1的供给问题，即在精白米中进行维生素B1、B2、赖氨酸和钙等营养素的强化。 美国食品和药物管理局在20世纪70年代发布对烘烤食品、通心粉和大米的统一强化标准，规定必须强化维生素B1、维生素B2、尼克酸、铁、钙和维生素D等营养素。国际科学研究所食品和营养委员会在同期推荐谷物强化维生素B1、B2等几种营养素。目前美国6%的市售包装大米均为强化大米。近来广大亚、非地区的发展中国家，也开始对大米进行维生素B1、尼克酸及铁的营养强化。 目前，大米强化过程中添加的主要是B族维生素，尤其是维生素B1；多种氨基酸，如赖氨酸、色氨酸；一些矿物质，如钙、硒等。这些都是我们在日常饮食中容易缺乏的营养素。人体缺乏维生素B1会引起脚气病；赖氨酸则具有增强胃液分泌、提高蛋白质利用率、增强造血机能、保持代谢平衡的作用；强化钙可以防止由于钙缺乏引起的骨质疏松、软骨病等症状；硒具有抗氧化作用，有利于维持心血管系统的正常功能。1.1.4国内外稻米精深加工产品类型营养强化米的加工技术主要有两大类：（1）内持法。即设法保存米粒外层或胚芽所含的维生素、矿物盐等营养成分。我国的蒸谷米、胚芽米属这一形式的营养强化米。（2）外加法。即将各种营养成分配成稳定的水溶液或油溶液，以浸吸或喷涂等方式附于米粒上。 营养强化剂的种类不同，营养米的品种也不同，有维生素B1、B2强化米，硫胺素、核黄素、烟酸、铁、钙、维生素D强化米，氨基酸、维生素、矿物盐强化米等。产品形式有浓缩型，食用时以1100或1200的比例掺入普通精米中混合煮食；有普通型，可直接煮食无需混配；还有拌粉型和人造米，把营养素粉沫拌于米中或制成米样颗粒后按比例混入米中等。外加法问世较晚，菲律宾和美国主要采用此法。1.1.4.1浸吸法 浸吸法是国外采用较多的强化米生产工艺，强化范围较广，包括无机盐、氨基酸、维生素等，可添加一种强化剂，也可添加多种强化剂，其工艺流程如图1所示。维生素B1、维生素B6、维生素B12 溶解 大米浸吸初步干燥喷涂干燥二次浸吸汽蒸糊化喷涂酸液干燥强化米 溶解 维生素B2 各种氨基酸图1-1浸吸法生产强化米的工艺流程Fig. 1-1 Processing of strengthening rice producing with leaching adsorption（1）浸吸与喷涂 先将维生素B1、维生素B2、维生素B12称量后溶于O2的复合磷酸盐的中性溶液中(复合磷酸盐可用多磷酸钾、多磷酸钠、焦磷酸钠或偏磷酸钠等)，再将大米与上述溶液一同置于带有水蒸气保温夹层的滚筒中。滚筒轴上装置螺旋叶片，起搅拌作用，滚筒上方靠近米粒进口处装有46只喷雾器，可将溶液洒在翻动的米粒上。此外也可由滚筒另一端吹人热空气，对滚筒内的米粒进行干燥。浸吸时间为24 h，溶液温度为3040，大米吸附的溶液量为大米重量的10，浸吸后，鼓入40热空气，启动滚筒，使米粒稍稍干燥，再将未吸尽的溶液由喷雾器喷洒在米粒上，使之全部吸收，最后鼓人热空气，使米粒干燥至正常水分。（2）二次浸吸 将维生素B2和各种氨基酸称量后，溶于复合磷酸盐中性溶液中，再置于上述滚筒中与米粒混合进行二次浸吸。溶液与米粒之间比例及操作与一次浸吸相同，但最后不进行干燥。（3）汽蒸糊化 取出二次浸吸后较为潮湿的米粒，置于连续式蒸煮器中进行汽蒸。连续蒸煮器为具有长条运输带的密闭卧式蒸柜，运输带以慢速向前转动，运输带下面装有两排蒸汽喷嘴，蒸柜上面两端各有蒸汽罩，将废蒸汽通至室外。米粒通过加料斗以一定速度加至运输带上，在100蒸汽下汽蒸20min，使米粒表面糊化，这对防止米粒破碎及水洗时营养素的损失均有好处。（4）喷涂酸液及干燥 将汽蒸后的米粒仍置于滚筒中，边转动边喷入一定量的5醋酸溶液，然后鼓入40的低温热空气进行干燥，使米粒水分降至13，最终得到营养强化米。1.1.4.2涂膜法 涂膜法是在米粒表面涂上数层黏稠物质，这种方法生产的营养强化米，淘洗时维生素的损失比不涂膜的减少12以上，其工艺流程如图2所示。强化剂溶解米粒 干燥 真空浸吸 冷却 汽蒸糊化 冷却 干燥 一次涂膜 汽蒸果胶、马铃薯淀粉 冷却 通风干燥 二次涂膜 汽蒸 冷却 分粒 干燥 三次涂膜 蔗糖脂肪酯、马铃薯淀粉、阿拉伯胶 火棉胶干燥营养强化米图1-2涂膜法生产营养强化米工艺流程Fig.1-2 Processing of strengthening rice producing with smearing（1）真空浸吸 先将需强化的维生素、矿物盐、氨基酸等按配方称量，溶于40 kg 20的热水中。大米预先干燥至水分为7，取100 kg干燥后的大米置于真空罐中，同时注人强化剂溶液，在8104Pa真空度下搅拌10 min，米粒中的空气被抽出后，各种营养素即被吸入内部。(2)汽蒸糊化与干燥 自真空罐中取出上述米粒，冷却后置于连续式蒸煮器中汽蒸7min，再用冷空气冷却。使用分粒机使粘结在一起的米粒分散，然后送入热风干燥机中，将米粒干燥至水分15。(3)一次涂膜图1-2涂膜法生产营养强化米工艺流程 将干燥后的米粒置于分粒机中，与一次涂膜溶液共同搅拌混合，使溶液覆在米粒表面。一次涂膜溶液的配方是：果胶1.2kg、马铃薯淀粉3kg溶于10kg50热水中。一次涂膜后，将米粒自分粒机中取出，送入连续式蒸煮器中汽蒸3min，通风冷却。接着在热风干燥机内进行干燥，先以80热空气干燥30min，然后降温至60连续干燥45min。(4)二次涂膜 将一次涂膜并干燥后的米粒，再次置于分粒机中进行二次涂膜。二次涂膜的方法是：先用1阿拉伯胶溶液将米粒湿润，再与含有15kg马铃薯淀粉及1kg蔗糖脂肪酯的溶液混合浸吸，然后与一次涂膜工序相同，进行汽蒸、冷却、分粒、干燥。蔗糖脂肪酯是将蔗糖和脂肪酸甲酯用碳酸钙作催化剂，以甲基甲酸胺作溶剂，减压下反应，浓缩，再用精制乙醇结晶制成。(5)三次涂膜 二次涂膜并干燥后，接着便进行三次涂膜。将米粒置于干燥器中，喷人火棉乙醚溶液10 kg(火棉胶溶液与乙酸各12)，干燥后即得营养强化米。1.1.4.3造粒法该法是由日本研制的一种强化米加工方法，是将经过60目筛的米粉与营养强化剂按一定比例混合均匀，水分含量控制在3035，采用双螺杆挤压蒸煮机，调节进料速度、螺杆转速、工作温度(100以下)、出料口切刀转速，使挤出的物料达到糊化而不膨胀，近似大米的形状，然后经风干(水分保持在14)、冷却、筛理得到可包装出售的人工制作的营养大米。1.1.4.4蒸谷米蒸谷米是通过湿热处理法见留在米糠层的营养物质转移至大米内部。蒸谷米又称半煮米，其基本加工工序与加工一般大米相同，只是在砻谷前增加对净谷浸泡、蒸煮、干燥等水热处理工序。通过水热处理的稻谷，米粒强度增大，工艺品质提高，碎米率减少；同时在水热处理过程中，稻谷皮层的维生素和矿物质等营养成分同米粒内部渗透，使胚乳内的营养成分增加，提高了稻米的营养价值；此外，蒸谷米还有耐贮、米粒胀性好，出饭率高，米饭易消化等优点。蒸谷米生产工艺流程如图3所示，除稻谷清理后经水热处理(浸泡、汽蒸、干燥与冷却)以外，其他工序与普通大米生产工艺流程基本相同。原粮清理浸泡汽蒸干燥与冷却砻谷碾米色选蒸谷米 图1-3 蒸谷米生产工艺流程 Fig 1-3 processing of parboliled rice气蒸后需要干燥与冷却 干燥的目的是使稻谷水分为3436降到14的安全水分，以便储藏和加工，使碾米时能得到最大限度的整米率。国内蒸谷米厂的干燥方法，主要采用急剧干燥的工艺和流态化的设备，并以烟道气为干燥介质直接干燥。介质温度很高(400650)，所以干燥时间较短，干燥产量较高。此法主要缺点是：稻谷受烟道气的污染，失水不均匀，米色容易加深。国外主要采用蒸汽间接加热干燥和加热空气干燥，干燥条件比较缓和。同时，将蒸谷的干燥过程分为两个阶段：在水分降到1618以前为第一阶段，采用快速干燥脱水。当分降到1618 以下为第二阶段，采用缓慢干燥或冷却。在进行第二阶段干燥之前，一般经过一段缓苏时间，这样不仅可以提高干燥效率，而且还能降低碎米率。干燥与冷却的设备很多，国内常用的有沸腾床干燥机、喷动床干燥机、流化槽干燥机、滚筒干燥机和塔式干燥机以及冷却塔等。全世界每年有1/5的稻谷加工成蒸谷米，印度、泰国、索马里等国家都是蒸谷米的主要生产国，美国、意大利等国家也有生产，主要是为了提高稻米的营养价值和加工品质。我国浙江、福建、广东等地农家生产食用蒸谷米也有很长的历史，60年代曾在江苏、浙江等地建立了一定规模的蒸谷米生产厂，其产品主要出口中东阿拉伯国家，由于蒸谷米渗透了米皮的颜色，不象一般精白米具有洁白的外观，故在国内销售量不大。1.1.4.5胚芽米(1)含义；胚芽米是指精白米保留米胚的一种大米产品，也称留胚米，留胚率应在80以上。由于米胚中含有维生素E、B1、B2等多种维生素和优质蛋白质、脂肪等丰富的营养成分，因此胚芽米的营养价值比普通大米高。食用留胚米有助于增进人体健康。普通大米加工，因糙米在碾白去皮过程中，绝大部分的米胚随之脱落，所以普通大米基本不留胚。(2)方法：胚芽米的加工要有专门的加工技术和设备，糙米在碾白去皮前需经化学溶剂或酶的预处理，使米皮松散柔软，然后采用坚式高速研削式碾米机，使米粒在低压冲击状态下研磨，去掉米皮而保留胚芽。为了使留胚率在80以上，碾米时必须采用多机轻碾，即碾白道数要多，碾米机内压力要低。使用的碾米机应为砂辊碾米机。金刚砂辊筒的砂粒应较细(46#，60#)，碾白时米粒两端不易被碾掉，胚容易保留。砂辊碾米机的转速不宜过高，否则胚容易脱落，应根据碾白的不同阶段，使转速由高向低变化。一般情况下，转速相应在1000ms。离心加速度以下。 碾米机的配置有单机循环式与多机连续式。单机循环式是在一台米机上装有循环用料斗，米粒经过68次循环碾制而得到留胚米。这种加工方式效率低，但占地面积小，设备投资低。多机连续式是将68台米机并列串联，使米粒依次通过各道米机碾制而得到留胚米。这种加工方式适合大规模生产，但占地面积大，投资高。留胚米因保留胚很多，在温度、水分适宜条件下，微生物容易繁殖。胚芽米最早于1924年在日本问世，对当时日本流行的脚气病的预防起到一定的作用，1977年日本政府正式将胚芽米确定为大米产品。在我国目前还没有胚芽米面市，在其他国家也不多见，究其原因主要是胚芽米的耐贮性未能很好解决，此外米胚有特殊的味道，且进食时口感欠佳，所以还未能被广大消费者接受。1.1.4.6速煮糙米及糙米粉速煮糙米是一种集营养米、胚芽米、方便米于一身，更具天然保健功能的新型稻米深加工产品。糙米虽有益于健康，但难煮、难食、皮硬且有异味，大多数人都不喜欢食用，改善糙米的适口性尤其必要。美国和日本对速煮糙米已开展多年研究，并有多个产品面市，较为成熟的产品是日本的糙米饭罐头。马来西亚等国家则把糙米预处理后磨成粉，经调制后作为营养添加剂或保健食品。我国的糙米食品多限于黑米，如把黑糙米加工成黑米糊等。在国内，我国的大米强化起步较晚，营养强化米还处于研制阶段，并未形成规模。无锡维力米业是中国第一个正式生产强化大米营养粒的公司，维力米是以专利挤压工艺生产出来的营养粒以天然大米作为原材料，将其磨成粉后，与营养强化剂预混料混合，通过蒸汽和水的作用进入挤压机，再重组成大米颗粒。1.2目前营养强化米研究中存在的问题内持法得到的营养强化米蒸谷米，由于渗透了米皮的颜色，米色变黄，带有油腥味，不象一般精白米具有洁白的外观，故在国内销售量不大。内持法得的营养强化米胚芽米的耐贮性未能很好解决，此外米胚有特殊的味道，且进食时口感欠佳，所以还未能被广大消费者接受。外加法得到的营养强化米工艺繁杂，且因米粒被浸湿干燥使其达到普通大米的含水量。消耗能源多，且费时费力。以上强化米强化的种类基本为：维生素B1、氨基酸、或单一的强化矿物质。根据大米营养强化技术研讨会会议纪要中我国著名营养学家赵法伋教授就“中国居民微量营素营养状况”做了报告，报告中指出：中国居民微量营养素的营养状况不甚理想，明显摄入不足主要有：VA、VB2、钙；利用不佳的有铁、钙、锌等；加工、烹调损失过多的有VC、VB等。改善中国居民微量营养素的营养状况的途径：合理膳食、食物强化、营养补充剂。所以营养强化米营养素的选择应从以上几种营养素选择1.3本项目研究的意义及主要内容1.3.1研究意义我国是世界水稻王国，稻米产量居世界首位，占世界稻米的31.6%，但我国稻米深加工技术相当落后，严重影响稻米产业的可持续发展。长期以来，我国稻谷加工仅处于一种满足人们口粮大米需求的初级加工状态，严重影响稻谷资源的有效利用。目前国内外对稻米的精深加工主要致力于米淀粉和米蛋白的生产。在方便食品领域，日本将米粉进行适当改性处理，使其可作为生产面包的主要原料，亦有将糙米适当发芽处理生产发芽糙米的报道。国内已有以稻米为原料生产的非营养强化食品饮料、大米饼、方便米等，而本项所涉及的稻米精深加工产品的研究刚刚起步，至今没有成熟的技术可直接采用。我国是传统的稻米消费大国，民间早就有将稻米加工成品种繁多的可口食品的习惯，但是未能工业化，稻米消费大部分是口粮消费，加工成各种安全营养卫生食品的比例极小。公众营养与发展中心主任于小冬说：“食物营养强化作为一种简单、方便的公众营养改善措施，已经得到了广泛的认可。过去的经验也证明，主食品营养强化计划可以覆盖大部分人口，并且可以长期持续进行。推广营养大米作为强化面粉的补充，将会为中国政府提高国民整体营养素摄入水平的计划做出重要贡献。”他同时强调，多数中国人已经具备了购买营养强化大米的经济实力，但营养知识薄弱，对强化食品认知不高，所以，还需要开展大量的营养知识宣传普及。由此可见主食强化的重要性。本论文在对国内外稻米深加工现状及发展趋势进行研究的基础上，开发出新型稻米方便营养食品，同时充分考虑稻米加工副产物的利用，从根本上实现稻米精深加工高附加值综合利用，符合我国所倡导的资源节约型及环境友好型企业模式，是理论与实践相结合的具有自主知识产权的稻米精深加工技术。1.3.2主要研究内容本论文主要包括以下研究内容：1、营养素固化剂的筛选。2、表面预崩解技术：扩大米粒表面积，提高营养素渗透率及吸附率的研究。3、多角度梯度喷涂技术：提高米粒对营养素接受率的研究。1.4本研究创新点本试验以以免洗米为原料，采用独特的工艺增大米粒表面积，通过外加法，将各种营养成分配成稳定的水溶液以喷涂的方式附于米粒上，显著提高了米粒对营养液的吸附率。成品不仅营养丰富且具有光亮洁白的外观。，1、不需添加任何化学药品，选用天然的、本身具有营养功能的稳定剂，添加营养强化剂，制作出营养丰富且米粒对其吸附率较大的复合营养固化液。2、采用预崩解技术扩大米粒表面积，使米粒对营养素的吸附能力成倍增加3、采用多角度喷淋技术对米粒进行营养素的涂布，大幅度提高了营养素在米粒中的分布的均匀度及吸附率。第二章 材料与方法2.1材料2.1.1试验原辅料大米 吉林省上禾现代农业发展有限公司维生素A 郑州福润德生物工程有限公司维生素B2 购于长春市药店葡萄糖酸钙 澳诺制药有限公司明胶 厦门欣龙明胶有限公司阿拉伯胶 河北省沧州森林蜡业有限公司海藻酸钠 连云港中大海藻工业有限公司蔗糖脂肪酸酯 北