一种乳酸菌发酵制备高品质米粉的方法及其制品

摘要

本发明涉及一种乳酸菌发酵制备高品质米粉的方法及其制品。本发明以大米为原料，利用乳酸菌发酵制备蛋白含量为2%～6%的高品质米粉，大米经预处理、磨浆、发酵、分离洗涤、脱水及干燥制成不同蛋白含量的米粉。本发明的方法制得的高品质米粉颗粒粒度均匀，平均粒径8-20μm，结构完整，白度大于95%，以糯米制备的高品质米粉制成的汤圆具有较好的蒸煮性能，不易开裂，口感细腻爽滑，外观晶莹剔透，香味浓郁，以籼米制备的高品质米粉制成的米线具有较好的口感，表面光滑且吐浆率低，高品质米粉的使用降低了其它添加剂的使用量，有效的降低了成本，同时能提高产品的质量，增强了产品市场竞争力。

说明书

技术领域

本发明属于大米精深加工技术领域。更具体地，发明涉及一种利用乳酸菌发酵制备高品质米粉的方法。

背景技术

稻谷作为一种重要的粮食作物，在人们的生活中不可或缺，从全世界范围来看约一半的人口都以大米为主食，联合国粮农组织统计数字显示，2007-2008年度世界稻谷总产量约为6.6亿吨，世界稻谷生产和消费的主要地区是亚洲，占世界总产量的91%，2009年中国的稻谷总产量达到1.96亿吨，居世界首位。在国内，稻米产量居三大粮食品种（稻米、小麦、玉米）产量的首位，其种植面积占粮食种植面积的28%。

我国和国际市场通常根据粒形和粒质分为籼米、粳米、和糯米三类，大米中含碳水化合物75%左右，蛋白质7%-8%，脂肪1.3%-1.8%，并含有丰富的B族维生素等。大米中的碳水化合物主要是淀粉，所含的蛋白质主要是米谷蛋白，其次是米胶蛋白和球蛋白，其蛋白质的生物价和氨基酸的构成比例都比小麦、大麦、小米、玉米等禾谷类作物高，消化率66.8%-83.1%，也是谷类蛋白质中较高的一种。

糯米是用糯稻加工的大米，产量虽然比不上籼米和粳米，但也与千家万户有着密切的联系，糯米伴随着中国人走过几千年漫长光辉的道路，在中华饮食文化历史中做出了丰富多彩的贡献，占有独特的地位。将糯米磨成糯米粉后除了制作汤圆外，还广泛应用在食品行业，如丰富多彩的各色糯米糕点、糯米小吃和糯米膨化食品等；在本草纲目中有记载“糯米性温酿酒则热熬汤尤甚故脾肺虚寒者宜之”，糯米粉支链淀粉含量较多，具有易糊化、粘性好和烘干后冷却变硬的特性而且糯米粉所含淀粉糊精是不与主药发生作用的惰性物质，可以作为良好的赋形剂，这些制品的市场需求正快速增长，发展前景十分广阔。

目前，国内外分离米粉中的蛋白主要采用碱法浸提或者用碱性蛋白酶水解，有学者研究了自然发酵大米中主要菌群以及理化性质的变化，在自然发酵大米中优势菌群主要是乳酸菌以及少量的酵母菌，随着发酵的进行，大米中蛋白、脂肪、灰分都有明显的减少，总淀粉含量并无显著的变化，但是直连淀粉含量和平均聚合度增加，且发酵后米粉颗粒的粒径为3.3～3.8μm，大小更加均匀，这有利于形成均匀致密的凝胶，使米粉食用起来更滑爽、柔韧、筋道。据文献报道乳酸菌发酵改善米粉凝胶性能的机理为：（1）发酵过程中产生乳酸使蛋白质溶出和乳酸菌在生长过程中消耗蛋白质，使淀粉纯化；（2）支链淀粉的部分降解，直链淀粉含量和平均聚合度增加，使米粉柔软、弹性增强。

CN 101773189 A公开了一种用糯米粉生产糯米淀粉和糯米蛋白的工艺，该工艺中采用碱浸提的方法将蛋白与淀粉分离，从而同时得到糯米淀粉和糯米蛋白。

CN 102860453 A公开了一种糯玉米粉及其制备方法，该方法中将乳酸菌与少量的酶添加到糯玉米中，通过生物降解技术缓解苦味、口感粗糙等缺陷，而且还能增加黏度，提高产品风味。

为了得到品质更高的米粉，本发明人在总结现有技术的基础上，经过多次实验，研究完成了本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备高品质米粉的方法。

本发明是通过下述技术方案实现的。

一种利用乳酸菌发酵制备高品质米粉的方法，包括下述步骤：

（1）预处理

大米用清水漂洗一次，弃去泡米水，然后按照大米与水的重量比1:2-4在40-50℃条件下浸泡米3-4h，粗粉碎得到米浆；

（2）磨浆

将步骤（1）得到的米浆用胶体磨进一步粉碎至60-100目，调节米浆浓度至7-9oBe；

（3）发酵

向步骤（2）得到的米浆中加入0.05%～0.1%（以大米质量计）的乳酸菌菌种，于37-45℃恒温发酵罐内发酵4～12h，搅拌转速50～100r/min；

（4）分离洗涤

将步骤（3）得到的乳酸菌发酵液输送至卧螺离心机中进行分离，得到离心后的重相，并用水对重相进行洗涤，直至重相pH为6-7；

（5）脱水

将步骤（4）得到的卧螺离心重相通过板框压滤脱水，使其物料中的水分重量百分含量低于50%；

（6）干燥

将步骤（5）得到的滤饼通过脉冲气流干燥机进行干燥，得到高品质米粉。

根据本发明的一种优选实施方式，步骤（1）中原料可以为粳米、籼米或糯米。

根据本发明的一种优选实施方式，步骤（3）中乳酸菌菌种活菌数1×109～1×1011cfu/g。

根据本发明的一种优选实施方式，步骤（3）中还可以加入5%～10%（以米质量计）扩培至对数期的乳酸菌菌种，该乳酸菌菌种是以步骤（2）米浆加入0.01%～0.03%（以米质量计）乳酸菌扩培6-12h获得。

根据本发明的一种优选实施方式，步骤（4）中卧螺分离机的转速为1800～2500r/min，水洗次数为1～3次。

根据本发明的一种优选实施方式，步骤（5）中板框进料压力0.3-0.6MPa。

根据本发明的一种优选实施方式，步骤（6）中脉冲气流干燥机进风温度145-160℃，中风温度65-75℃。

根据本发明的一种优选实施方式，其特征在于米粉颗粒粒度均匀，粒径为8-20μm，结构完整，白度大于95%。

本发明的有益效果是：

1、经乳酸菌发酵后的米粉色泽亮白、粉质均一，无大颗粒的存在，并且经粒径测定仪可看到米粉呈现出窄分布，平均粒径为8～20μm，这有利于形成均匀致密的凝胶，用该糯米粉制作出来的汤圆具有较好的蒸煮性能，不容易开裂，口感细腻、顺滑、鲜美可口，用该籼米粉制成的米线具有较好的口感，表面光滑且吐浆率低。

2、分离出来的上清蛋白可以作为高端蛋白产品的原辅料，这给应用企业增加了新的经济增长点。

3、大米在发酵过程中乳酸菌可以产生乳酸，使得溶液pH下降，并成为优势菌群，抑制了其他微生物的生长，生产过程可控性提高。

具体实施方式

下面通过具体实施方式更详细的描述本发明：

一种利用乳酸菌发酵制备高品质米粉的方法，包括下述步骤：

（1）预处理

大米用清水漂洗一次，弃去泡米水，然后按照大米与水的重量比1:2-1:4在40-50℃条件下浸泡米3-4h，粗粉碎得到米浆。

本发明使用的原料可以为粳米、籼米或糯米，也可以为不同种类的米按照一定比例复配而成，经浸泡后大米的吸水率约为30-35%。

（2）磨浆

将步骤（1）得到的米浆用胶体磨进一步粉碎至60-100目，调节米浆浓度至7-9°Be。

胶体磨的工作原理是当物料通过高速相对连动的定齿与动齿之间，物料受到强大的剪切力，摩擦力及高频振动等作用，使物料被有效地乳化、分散、均质和粉碎，经粗粉碎后的米浆约为40-60目，经过胶体磨的作用物料进一步被粉碎至80-100目，通常胶磨时间约为10-20min。

（3）发酵

向步骤（2）得到的米浆中加入0.05%～0.1%（以大米质量计）的乳酸菌菌种，于37-45℃恒温发酵罐内发酵4～12h，搅拌转速50～100r/min。

乳酸菌是从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸的一类细菌，经粉碎后的米浆含有葡萄糖、蛋白、维生素、微量元素等营养物质，适宜乳酸菌的生长，在乳酸菌发酵过程中产生的有机酸，特殊酶系、酸菌素等物质具有重要的生理功能，产生的蛋白酶及乳酸菌本身的发酵作用可以将蛋白水解为短肽及氨基酸，从而提高米粉中淀粉的纯度，经乳酸菌发酵后大米中直链淀粉平均聚合度增加，提高了其加工性能。由于不同种类乳酸菌其发酵效果不同，经试验结果表明，植物乳杆菌发酵后的米粉性质较好。

（4）分离洗涤

将步骤（3）得到的乳酸菌发酵液输送至卧螺离心机中进行分离，得到离心后的重相，并用水对重相进行洗涤，直至重相pH为6-7。

经发酵后的米浆其pH值约为4.5-5.5，呈酸性，通过水洗将一些可溶性成分及发酵代谢物除去，直至米浆的pH为6-7。

（5）脱水

将步骤（4）得到的卧螺离心重相通过板框压滤脱水，使其物料中的水分重量百分含量低于50%。

板框过滤压力为0.3-0.6MPa，当滤饼含水量较低时，滤饼结构紧密，在干燥过程中不易被破碎，影响干燥效果，而滤饼水分含量过高时会导致滤饼结构坍塌，不易成形及破碎，一般滤饼水分含量为47-50%较好。

（6）干燥

将步骤（5）得到的滤饼通过脉冲气流干燥机进行干燥，得到高品质米粉；

脉冲气流干燥机进风温度145-160℃，中风温度65-75℃，得到的高品质米粉水分含量为12-14%。

实施例1

本发明制备蛋白含量4-6%的高品质糯米粉

（1）预处理

称取糯米50kg于泡米罐中，用清水漂洗一次，弃去泡米水，然后加入100kg水在40℃条件下浸泡米3h，粗粉碎得到米浆；

（2）磨浆

将步骤（1）得到的米浆用胶体磨进一步粉碎至60-100目，过80目筛，加水将筛下米浆浓度调节至8oBe；

（3）发酵

向步骤（2）得到的米浆中加入25g乳酸菌菌种，于40℃恒温发酵罐内发酵4h，搅拌转速50r/min，使用的乳酸菌菌种活力为1×109cfu/g；

（4）分离洗涤

将步骤（3）得到的乳酸菌发酵液输送至卧螺离心机中进行分离，卧螺离心机转速为2000r/min，离心后的重相pH为5.34，加水对重相进行洗涤，卧螺离心机转速为2500r/min，洗涤二次后重相pH为6.52；

（5）脱水

将步骤（4）得到的水洗后卧螺离心重相通过板框压滤脱水，板框进料压力0.34MPa，滤饼水分含量46.2%；

（6）干燥

将步骤（5）得到的滤饼通过脉冲气流干燥机进行干燥，进风温度155-160℃，中风温度70-75℃，干燥后的高品质糯米粉水分含量12.4%。

根据以上制备方法得到的高品质糯米粉蛋白含量为4.73%，糯米粉颗粒粒度均匀，平均粒径11μm，结构完整，白度为95%，用RVA粘度仪测定峰值粘度为286RVU。

将该糯米粉与水以1:0.8的质量比例混匀，制成直径约3cm的汤圆，该汤圆于沸水中煮7min后测定其硬度为91.62g，内聚性为0.78，回复性为0.33，弹性为0.83。

实施例2

本发明制备蛋白含量2-4%的高品质糯米粉

（1）预处理

称取糯米50kg于泡米罐中，用清水漂洗一次，弃去泡米水，然后加入100kg水在42℃条件下浸泡米3.5h，粗粉碎得到米浆；

（2）磨浆

将步骤（1）得到的米浆用胶体磨进一步粉碎至60-100目，过80目筛，加水将筛下米浆浓度调节至8.5oBe；

（3）发酵

向步骤（2）得到的米浆中加入35g乳酸菌菌种，于42℃恒温发酵罐内发酵8h，搅拌转速50r/min，使用的乳酸菌菌种活力为1×109cfu/g；

（4）分离洗涤

将步骤（3）得到的乳酸菌发酵液输送至卧螺离心机中进行分离，卧螺离心机转速为2000r/min，离心后的重相pH为4.62，加水对重相进行洗涤，卧螺离心机转速为2500r/min，洗涤三次后重相pH为6.27；

（5）脱水

将步骤（4）得到的水洗后卧螺离心重相通过板框压滤脱水，板框进料压力0.36MPa，滤饼水分含量46.0%；

（6）干燥

将步骤（5）得到的滤饼通过脉冲气流干燥机进行干燥，进风温度155-160℃，中风温度70-75℃，干燥后的高品质糯米粉水分含量11.8%。

根据以上制备方法得到的高品质糯米粉蛋白含量为3.13%，糯米粉颗粒粒度均匀，平均粒径9μm，结构完整，白度为96%，用RVA粘度仪测定峰值粘度为302RVU。

将该糯米粉与水以1:0.8的质量比例混匀，制成直径约3cm的汤圆，该汤圆于沸水中煮7min后测定其硬度为89.27g，内聚性为0.82，回复性为0.35，弹性为0.82。

实施例3

本发明制备蛋白含量4-6%的高品质籼米粉

（1）预处理

称取籼米50kg于泡米罐中，用清水漂洗一次，弃去泡米水，然后加入150kg水在40℃条件下浸泡米4h，粗粉碎得到米浆；

（2）磨浆

将步骤（1）得到的米浆用胶体磨进一步粉碎至60-100目，过80目筛，加水将筛下米浆浓度调节至9oBe；

（3）发酵

向步骤（2）得到的米浆中加入25g乳酸菌菌种，于42℃恒温发酵罐内发酵6h，搅拌转速50r/min，使用的乳酸菌菌种活力为1×109cfu/g；

（4）分离洗涤

将步骤（3）得到的乳酸菌发酵液输送至卧螺离心机中进行分离，卧螺离心机转速为2000r/min，离心后的重相pH为4.52，加水对重相进行洗涤，卧螺离心机转速为2500r/min，洗涤三次后重相pH为6.25；

（5）脱水

将步骤（4）得到的水洗后卧螺离心重相通过板框压滤脱水，板框进料压力0.36MPa，滤饼水分含量47.1%；

（6）干燥

将步骤（5）得到的滤饼通过脉冲气流干燥机进行干燥，进风温度155-160℃，中风温度70-75℃，干燥后的高品质籼米粉水分含量11.3%。

根据以上制备方法得到的高品质籼米粉蛋白含量为4.59%，籼米粉颗粒粒度均匀，平均粒径15μm，结构完整，白度为96%。将该籼米粉于米线加工厂中制成直条米线，经检测吐浆率为8.2%，米线口感爽滑。