一种发芽玉米营养高筋面粉

摘要

本发明公开了一种发芽玉米营养高筋面粉，旨在提高产品营养价值和解决玉米皮与胚芽难以作为食品全部加以利用的问题。发芽中依靠玉米籽粒自身酶系资源在催化、水解、合成、反应中的作用，使产品营养素和营养成分含量明显增加，并且削弱了胚芽异味，清除了暗灰色泽。在不使用添加剂的条件下通过对原料进行热处理，使部分蛋白质和淀粉变性，赋予了产品粘弹延展性与筋力，同时米皮脆化易碎，并进一步削弱了胚芽异味。该产品可加工成包子皮、饺子皮、面条及糕点等产品。熟制品筋道喧软，其色黄，有鲜玉米的清香，煮食不糊汤。本发明工艺流程短，设备投入少，水电煤气能耗低，生产过程无副产品遗留，产品产出率高，具有低成本的特点。

说明书

                      技术领域

本发明涉及一种食用面粉，特别是涉及一种发芽玉米营养高筋面粉。

                      背景技术

“粘弹延展性”是玉米粉形成筋力的核心特性。多年来围绕这一核心特性，许多科研单位和科技工作者付出了艰苦的努力，并取得了可喜的成果。具有代表性的生产单位是吉林市双飙薪玉米深加工有限责任公司的玉米特强粉。其工艺技术及产品成果于2001年2月19日通过国家轻工业局组织的鉴定，2002年7月该玉米特强粉被国家五部委(中华人民共和国科学技术部、国家税务总局、对外贸易经济合作部、国家质量检验检疫总局、国家环境保护总局)联合批准为国家重点新产品，同年8月获得了中国食品协会授予的食品科技进步奖。所采用的生物技术和专门的粉碎、分离、干燥技术为国内首创，处于领先地位。《玉米特强粉生产加工技术》一书由金盾出版社于2004年12月发行并公开了此项产品的加工技术。

面对突破性进展的同时，也必须看到所存在的问题和不足。第一，原料利用率与产出率低，只是部分使用了玉米皮和胚芽，产出率为50％，最具生物价值的皮和胚芽还不能作为食品得到充分的利用，而只能作为副产品加以利用。第二，工艺流程长、设备多、投资大、能耗高。一条生产线主要设备近19种，仅加工一吨成品就需要耗水5-8吨。第三，由于采用的是生物发酵工艺，原料浸泡时间长，溶出物多，造成营养的不必要流失。第四，生产中需外加添加剂辅助。如乳酸菌，特别是微生物酶制剂用量相对较多，吨成本增加200-300元。成本加大必然导致产品销售价格过高，致使市场推进缓慢。

此外，还面临一些难题。一个是玉米皮不易磨细以及胚芽异味与暗灰色泽难以消除致使口感粉色差。另一个是玉米胚芽含有油脂，在与空气接触中极易氧化酸败变质。这些是阻碍对皮和胚芽利用的主要因素，因此现有的技术产品其营养价值仍然停留在一般传统意义的水平上而无明显提高。

                      发明内容

本发明的目的是提供一种工艺流程短，低能耗，成本低的新型玉米粉的生产加工方法，并通过此方法突破现有技术对米皮与胚芽难以作为食品加以全部利用的传统偏见，同时使产品营养素与营养成分明显增加，提升了产品的食用价值。为了解决上述问题，本发明采取了以下技术方案。

一、催芽

通过对玉米籽粒浸泡催芽，使自身酶系催化、水解、合成的作用得以发挥，从而改变胚乳结构，解聚蛋白质内的联结键，将贮藏的不溶性大分子物质转化为可溶性简单物质，将不利于人体吸收利用的蛋白质，转化为有利于人体吸收利用的氨基酸等营养素；清除胚芽的灰暗色泽及削弱胚体中萜烯、醛酮挥发物异味；降低机械强度。

其技术措施为：以硬粒型角质玉米为首选原料，其次为马齿型、半马齿型和粉质型。

1、将经筛选的发芽势良好的玉米籽粒浸泡在50-55℃的水中5分钟，然后兑入常温水浸泡5-6小时，此时胚芽已完全达到萌发湿度。

2、避光催芽48-72小时，催芽温度控制在25-28℃，室内空气相对湿度保持在60-90％之间。前段2D小时每隔2小时弥雾润水一次；中段20小时每隔3小时弥雾润水一次；后段每隔5小时弥雾润水一次。每次润水20-30分钟。期间使用植物电场发生系统，以促进芽的萌发与营养物质的转换，并灭活空气中的细菌，防止病原微生物对发芽玉米籽粒的侵害。发芽终了胚芽已长成芽体，消除了胚芽的暗灰色泽，异味削弱。此时玉米籽粒含水量在35-40％之间。在发芽过程中脂肪分解成糖类，因而脂肪含量减少，对防止产品氧化酸败变质极为有利。淀粉减少10-30％，可有效防止热变性处理后产品赋形加工时过粘。

3、角脂胚乳与皮所含玉米黄色素对面粉及熟制品色泽起决定作用，故要注意润水量和发芽时间，避免色素过度溶出流失。

4、发芽终了，尽管还有部分籽粒胚根尚未露白，也应遵循时间，终止发芽。理由是防止产品的低得率和纤维素过分增量。

经过发芽后玉米粉的营养素与营养成分有了新的增加。通过对比实验发现发芽3天时：核黄素增加10倍多，抗坏血酸从未检出增加到24.25％，8种必需氨基酸总和增加了11％，其中赖氨酸增加了26％，色氨酸增加了106％。其营养变化见表1、2、3。

表1  玉米发芽过程的营养变化(干重％)

   总   蛋白质   可溶性   蛋白质    总糖    淀粉   可溶性   糖    脂肪    灰分   钙   mg/100g  黄曲霉   素   mg/100g   磷   mg/100g  对照  10.40  1.08  77.00  74.37  2.63  3.88  1.30  17.76  未检出  243.66  72h  10.27  3.27  71.25  52.88  18.38  3.84  1.61  37.05  未检出  258.80

表2  维生素含量变化(mg/100g)

  维生素A  核黄素  硫胺素  抗坏血酸  烟酸  对照  0.017  0.13  0.21  未检出  2.10  72h  0.018  1.46  0.27  24.25  3.45

表3  必需氨基酸含量变化(mg/g蛋白)

   苏氨酸   缬氨酸   蛋氨酸  异亮氨   酸   亮氨酸  苯丙氨   酸   赖氨酸   色氨酸   计  对照  30.23  50.35  17.53  36.23  115.4  47.88  30.12  9.18  336.92  72h  36.83  66.96  20.10  36.83  100.4  55.8  37.94  18.97  373.83

注：此实验数据来自河南省食品卫生监督检验所薛云皓等著《玉米发芽前后的营养变化》一文，刊登在《河南医学研究》2001年3月，第10卷，第1期。

上述检测统计说明了发芽确实能使玉米营养素及营养成分增加，但还不止如此，特别是玉米胚芽脂肪中含有丰富的亚油酸、卵磷脂、维生素E以及抗癌因子谷胱甘肽等营养成分含量尚需专业部门检测认定。

在追求产品营养最大化时，视品种、贮藏时间不同而发芽时间不同。原则是硬粒型角质玉米发芽时间宜长，其它品种宜短；隔年陈化粮宜长，当年品种宜短。

较之芽苗菜的发芽技术玉米发芽就更为简单，仅需发芽室、发芽箱、润水设施、排风换气机、温控设备、紫外线灭菌灯、弥雾润水设备与植物电场发生器等硬件即可投入生产。

二、热变性处理

热变性处理是在超微干燥粉碎时同步完成的，使部分蛋白质与淀粉适度变性，从而具有保水、增稠、耐剪切的粘弹延展性与筋力；进一步消除胚芽异味；使玉米皮变脆而易于粉碎；杀灭虫卵，抑制微生物生长；达到150-75微米的所需粒度与5-10％的含水量。

要使玉米粉具有适度的粘弹延展性与筋力，必须使部分蛋白质与淀粉变性，热处理无疑是理想的工艺技术。它是通过目前国内最为先进的超微干燥粉碎设备来实现的。该设备最大的优势在于对高湿物料的粉碎，并集干燥粉碎、分级于一体，具有高效、节能、操作简单、产品品质优良等优点。其生产加工步骤为：

1、将含水量在35-40％的活体发芽玉米籽粒输送到机内。物料在机内一方面受高速旋转的粉碎装置冲击而被粉碎，另一方面物料与粉碎装置下方进入的300℃±20℃热空气接触而被干燥。与此同时，由于颗粒不断减小，而表面积急剧增大，从而强化了干燥过程。

2、在调定的热风作用下，达到标准细度的物料通过高速旋转的分级轮进入集料装置，较粗的物料则回落到粉碎室继续干燥粉碎，直到符合要求为止。

整个超微干燥粉碎过程是在极短的瞬间完成的，物料在机内滞留的时间非常短暂，加之合理的调控使热变性处理同步完成。同时也进一步清除了胚芽异味，并使玉米皮脆化而使粉碎不再成为难题。

产品：粒度150-75微米，加水和面后粘弹延展性与筋力适中，赋型可塑，煮食不糊汤，可加工饺子皮、包子皮、糕点等，口感筋道喧软，其色黄，有鲜玉米的清香，食后易于消化吸收。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

第一，成本优势。一是工艺流程短，设备投入少，维修成本低，电力煤气能耗低，同等产量的设备投入仅为进口设备的5％，如意大利涡龙设备与工艺公司的谷物粉类热处理设备，国产设备的50％，如吉林市双飙薪玉米深加工有限责任公司的设备；二是生产过程不遗留副产品，产品产出率可达到75-85％，原料成本相对降低；三是生产过程不使用添加剂，每吨成本可降低200-300元人民币；四是发芽过程采用了弥雾润水设备可节水60-70％，减少了废水排放，节水效果明显。

第二，玉米粉的营养价值提升。通过对玉米籽粒催芽使自身酶系资源的催化、水解、合成作用得以发挥，使玉米粉营养素与营养成分含量显著增加。

第三，发芽终了，玉米籽粒中的脂肪含量降低对防止产品氧化酸败变质极为有利，同时减少了10-30％的淀粉，再经热变性处理，产品的粘度降低，筋力适中。

采用发芽热变性处理工艺技术使玉米不必脱皮、脱胚而得到全部利用，使产品的营养价值有明显的提升，是本发明突破传统与现有加工技术的一次有益尝试。

下面结合工艺流程列出如下具体实施方式：

                   具体实施方式

实施例1：

将1000千克当年产硬粒角质玉米预浸于50-55℃的热水中5分钟，然后兑入常温水浸泡5小时，控去水分，在室温25-28℃条件下避光催芽60小时。期间前段20小时每隔2小时弥雾润水一次，中段20小时每隔3小时弥雾润水一次，后段20小时每隔5小时弥雾润水一次，每次润水20分钟。发芽终了原料含水量在35-40％之间。最后将发芽玉米籽粒通过超微干燥粉碎机在300℃±20℃高温下进行热处理，使部分蛋白质与淀粉适度变性赋予产品粘弹延展性与筋力。粉碎粒度为150-75微米。水分含量5-10％。

隔年陈化粮除浸泡时间延长至6小时，催芽时间增至72小时外，其它方面相同。

实施例2：

将1000千克当年产马齿型、半马齿型和粉质型玉米籽粒预浸于50-55℃的热水中5分钟，然后兑入常温水浸泡5小时，控去水分，在室温25-28℃条件下避光催芽48小时。期间前段20小时每隔2小时弥雾润水一次，中段20小时每隔3小时弥雾润水一次，后段中间弥雾润水一次，每次润水20分钟。发芽终了原料含水量在35-40％之间。最后将发芽玉米籽粒通过超微干燥粉碎机在300℃±20℃高温下进行热处理，使部分蛋白质与淀粉适度变性赋予产品粘弹延展性与筋力。粉碎粒度为150-75微米。水分含量5-10％。

隔年陈化粮除浸泡时间延长至6小时，催芽时间增至60小时外，其它方面相同。