阅读说明：本技术 一种利用低血糖指数糯米粉制备年糕的方法 (Method for preparing rice cake by using glutinous rice flour with low glycemic index ) 是由 李珍妮 黎宁 黄浩翼 余怡风 施雯怡 夏心蕾 王锐 于 2020-05-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种利用低血糖指数糯米粉制备年糕的方法,包含如下步骤：选取糯米为原料,经过浸泡、粉碎、酶解、调质反应、干燥等工艺得到糯米粉,而后以该糯米粉为原料,经预混、蒸制和挤压等工艺得到低血糖指数的年糕。该方法的创新性在于首先通过蛋白酶水解,释放糯米粉原料本身化学组成和结构中具有辅助降低血糖指数功效的成分,而后协同湿热处理调质关键技术,进一步巩固与提高该活性成分协同降低糯米粉血糖指数的能力,赋予制备得到的糯米粉具有较低GI值的属性。以此为原料制备年糕,年糕加工过程进一步降低了产品的血糖指数,从而获得低血糖指数的年糕产品。(The invention relates to a method for preparing rice cakes by using glutinous rice flour with low glycemic index, which comprises the following steps: selecting glutinous rice as a raw material, carrying out processes such as soaking, crushing, enzymolysis, quenching and tempering, drying and the like to obtain glutinous rice powder, and then carrying out processes such as premixing, steaming, extruding and the like to obtain the rice cake with low glycemic index by using the glutinous rice powder as the raw material. The innovativeness of the method is that firstly, components with the effect of assisting in reducing the blood glucose index in the chemical composition and structure of the raw material of the glutinous rice flour are released through protease hydrolysis, and then the key technology of conditioning is coordinated with damp-heat treatment, so that the capability of cooperatively reducing the blood glucose index of the glutinous rice flour by the active components is further strengthened and improved, and the prepared glutinous rice flour has the attribute of lower GI value. The rice cake is prepared by taking the rice cake as a raw material, and the processing process of the rice cake further reduces the glycemic index of the product, so that the rice cake product with low glycemic index is obtained.)

一种利用低血糖指数糯米粉制备年糕的方法

技术领域

本发明属于食品生物技术领域，具体涉及利用低血糖指数糯米粉制备年糕的方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高、生活方式的改变以及现代人们一些不良饮食习惯，膳食结构也不断的在变化，与膳食相关的疾病例如高血糖、糖尿病的发病率大大增加，对人类健康构成潜在的威胁。随着年龄的增长，特别是老年人，餐后血糖会明显上升，这也是引发冠心病等一些心血管疾病发病的主要原因。血糖指数（GI）是指参照食物（葡萄糖或白面包）摄入后血糖浓度的变化程度相比，含糖食物使血糖水平相对升高的能力。而血糖反应很大程度上取决于食品的消化速率。近几年，食物的血糖指数因在保持健康和疾病控制方面的重要作用，很受食品企业的重视。在未来的发展中，低血糖指数食品，作为运动、保健和减肥专用食品来开发挖掘，会使企业更具竞争力和生命力。

糯米与其他稻米最主要的区别是它所含的淀粉以支链淀粉为主，达95%~100%，因其特殊的化学组成和结构而具有独特的口感、食味及食用价值，是众多人喜爱食用的粮食作物之一。然而，支链淀粉相比于直链淀粉而言更容易被淀粉酶水解，血糖指数相对较高，实验测定结果表明：糯米粉的血糖指数通常为85%~95%，属于高血糖指数食品（GI≥70）。这一特点极大限制了糯米粉的应用范围，也给喜爱食用糯米制品的人们增加了潜在的健康风险。

我国糯米粉的加工工业还不发达，多为小作坊式，仅对糯米粉进行初级加工。工艺比较先进，质量有保证的企业仅仅只是少数，目前的研究主要集中在粉碎技术、机械及工业等方面，以促进糯米粉的加工由作坊式生产向工业化、规模化生产发展。从糯米粉自身结构特点出发降低其血糖指数方面，暂未见研究报道。

影响血糖指数的因素多种多样，食物本身成分中的脂肪、膳食纤维、蛋白质、抗性淀粉、不消化性寡糖等也会影响血糖指数。淀粉中直链、支链淀粉含量比例不同，血糖指数也不同，直链淀粉含量高时，消化率低，血糖指数也低；支链淀粉相比于直链淀粉而言更容易被淀粉酶水解，血糖指数相对较高；糯米粉中的蛋白能够抑制由于淀粉消化而产生的高血糖指数，研究表明：植物蛋白具有促胰岛素活性和抑制目标代谢酶活性作用，其活性与蛋白中的氨基酸含量，特别是Leu、Ile、Phe、Val、Arg等含量密切相关。湿热处理是指利用一定湿度和温度对样品进行处理，属于物理加工范畴，经过湿热处理后的淀粉晶体结构、功能发生变化，表现为直链淀粉含量增加、凝胶强度增强、淀粉的血糖指数降低。挤压加工是对产品化学结构和外观品质重塑的过程，预处理后的物料通过挤压腔，经过高温、高压和机械剪切力的作用，形成一定形状和组织状态的产品，产品在化学组成上表现为直链淀粉和抗性淀粉含量增加，起到进一步降低淀粉基产品血糖指数的作用。

发明内容

本发明在上述前人研究的基础上，创造性的从糯米粉原料本身的化学组成和结构特点出发，筛选特异性蛋白酶，水解反应释放糯米粉原料中潜在的蛋白肽、氨基酸等具有辅助降低血糖指数功效的成分，并协同湿热处理调质关键技术，促进蛋白酶水解释放的、具有功能性的蛋白肽和氨基酸成分与糯米淀粉间的相互作用，进一步巩固与提高该活性成分协同降低糯米粉血糖指数的能力，赋予制备得到的糯米粉具有较低血糖指数的属性。以此为原料，制作的年糕，经预混、蒸制和挤压工艺处理后，血糖指数进一步降低，从而获得低血糖指数的年糕产品。

本发明提供一种利用低血糖指数糯米粉制备年糕的方法，其包括下述步骤：

（1）选取糯米原料，清理掉杂质后，加水浸泡，浸泡温度25~45 ℃，直至米粒吸水率接近平衡。

（2）取浸泡完成后的糯米，采用半干法粉碎的方式，粉碎时的糯米粉水分含量为25%~45%，粉碎后的米浆平均粒径（D50）为10~15 μm。

（3）向粉碎后的糯米粉中添加中性或者中性和酸性组合的蛋白酶，待物料混合均匀、物料中心达到蛋白酶最适反应温度后开始酶解。酶解反应采用半干法酶解，控制酶解反应的搅拌速度为30~60rpm，使其充分混合反应。

（4）取酶解反应后的糯米粉，在90~120 ℃条件下调质反应0.5~3 h，反应结束后经干燥得到低血糖指数糯米粉产品。经上述工艺步骤制备的糯米粉中分子量小于5000 Da的肽含量占总蛋白含量的30%~60%，且Leu、Ile、Phe、Val和Arg的含量占总氨基酸含量的30%~60%，此时，糯米粉中的淀粉体外消化率获得的血糖指数GI值为45%~65%。

（5）以上述低血糖指数糯米粉为原料，与水、色拉油按质量比为（40~55）：（40~59）：（1~5）混合均匀，在蒸锅上大火蒸至表面无水析出，得到挤压的物料；而后将挤压物料送入挤压机，控制挤压温度70~110℃和挤压转速40~80rpm，在挤压腔内对物料进行挤压成型冷却，即得低血糖指数的年糕，经测定年糕的血糖指数为40%~55%。

本发明的有益效果

（1）清洁生产。本发明中糯米粉的加工从浸泡工艺完成后，在粉碎、特异性酶解和调质反应步骤均不额外增加用水，同时生产过程无加工废水排放，糯米粉整体水分保持在25%~45%。而常规水磨糯米粉生产工艺中，粉碎工艺需要用约3倍糯米质量的水用于生产加工，同时在固液分离后、干燥工艺前段，约3倍糯米质量的水将作为废水排出。对比而言，本发明采用的组合工艺流程符合清洁生产的要求。

（2）加工思路新颖。本发明中糯米粉的特异性酶解工艺采用了半干法酶解的思路，该条件下的蛋白酶和糯米粉发生局部微反应，最终酶解产生的蛋白肽和氨基酸等具有辅助降低GI值功效的成分均保留在糯米粉中，并与糯米粉的化学组成紧密结合，未发生相对分离；随后的调质反应过程又进一步巩固与提高该活性成分与糯米粉化学成分间的相互作用，协同降低了糯米粉的GI值。

（3）产品品质佳。本发明针对糯米粉本身的化学组成和结构所导致的高GI值特性，筛选特异性蛋白酶，水解反应释放糯米粉原料中潜在的蛋白肽、氨基酸等具有辅助降低GI值功效的成分，并协同湿热处理调质关键技术，制备得到的糯米粉GI值相比于传统糯米粉更低，该糯米粉可以拓展应用于食品、药品、保健品的诸多方面。同时，以此为原料制备的年糕，血糖指数进一步降低，从而获得低血糖指数的年糕产品。

附图说明

图1：本发明制备的糯米粉样品X-衍射图谱；

图2：糯米粉的结晶度和GI值；

图3：糯米粉制备的年糕的GI值；

图4：生产用水和废水排放量对比。

具体实施方式

实施例1

选取糯米原料，清理掉杂质后，加水浸泡，浸泡温度设定25 ℃，直至米粒吸水率接近平衡。取浸泡完成后的糯米，采用半干法粉碎的方式，粉碎时的糯米粉水分含量为25%，粉碎后的米浆平均粒径（D50）为15 μm。向粉碎后的糯米粉中添加中性蛋白酶，待物料混合均匀、物料中心达到最适温度后开始酶解反应。酶解反应采用半干法酶解，控制酶解反应的搅拌速度为30 rpm，使其充分混合反应。取酶解反应后的糯米粉，在90 ℃条件下调质反应3 h，反应结束后经干燥得到糯米粉产品。经上述工艺步骤制备的糯米粉中分子量小于5000 Da的肽含量占总蛋白含量的30%，且Leu、Ile、Phe、Val和Arg的含量占总氨基酸含量的40%，此时，糯米粉中的淀粉体外消化率获得的血糖指数GI值为65%。以该糯米粉为原料，与水、色拉油按质量比为40:59:1混合均匀，在蒸锅上大火蒸至表面无水析出，得到挤压的物料；而后将挤压物料送入挤压机，控制挤压温度70 ℃和挤压转速40 rpm，在挤压腔内对物料进行挤压成型冷却，即得低血糖指数的年糕，经测定年糕的血糖指数为55%。

实施例2

选取糯米原料，清理掉杂质后，加水浸泡，浸泡温度设定35 ℃，直至米粒吸水率接近平衡。取浸泡完成后的糯米，采用半干法粉碎的方式，粉碎时的糯米粉水分含量为35%，粉碎后的米浆平均粒径（D50）为12 μm。向粉碎后的糯米粉中添加中性蛋白酶，待物料混合均匀、物料中心达到最适温度后开始酶解反应。酶解反应采用半干法酶解，控制酶解反应的搅拌速度为45 rpm，使其充分混合反应。取酶解反应后的糯米粉，在100 ℃条件下调质反应1.5 h，反应结束后经干燥得到糯米粉产品。经上述工艺步骤制备的糯米粉中分子量小于5000 Da的肽含量占总蛋白含量的30%，且Leu、Ile、Phe、Val和Arg的含量占总氨基酸含量的50%，此时，糯米粉中的淀粉体外消化率获得的血糖指数GI值为55%。以该糯米粉为原料，与水、色拉油按质量比为47:50:3混合均匀，在蒸锅上大火蒸至表面无水析出，得到挤压的物料；而后将挤压物料送入挤压机，控制挤压温度90 ℃和挤压转速60 rpm，在挤压腔内对物料进行挤压成型冷却，即得低血糖指数的年糕，经测定年糕的血糖指数为48%。

实施例3

选取糯米原料，清理掉杂质后，加水浸泡，浸泡温度设定45 ℃，直至米粒吸水率接近平衡。取浸泡完成后的糯米，采用半干法粉碎的方式，粉碎时的糯米粉水分含量为45%，粉碎后的米浆平均粒径（D50）为10 μm。向粉碎后的糯米粉中依次添加中性蛋白酶和酸性蛋白酶，待物料混合均匀、物料中心达到最适温度后开始酶解反应。酶解反应采用半干法酶解，控制酶解反应的搅拌速度为60 rpm，使其充分混合反应。取酶解反应后的糯米粉，在120 ℃条件下调质反应0.5 h，反应结束后经干燥得到糯米粉产品。经上述工艺步骤制备的糯米粉中分子量小于5000 Da的肽含量占总蛋白含量的60%，且Leu、Ile、Phe、Val和Arg的含量占总氨基酸含量的60%，此时，糯米粉中的淀粉体外消化率获得的血糖指数GI值为45%。以该糯米粉为原料，与水、色拉油按质量比为55:40:5混合均匀，在蒸锅上大火蒸至表面无水析出，得到挤压的物料；而后将挤压物料送入挤压机，控制挤压温度110 ℃和挤压转速80 rpm，在挤压腔内对物料进行挤压成型冷却，即得低血糖指数的年糕，经测定年糕的血糖指数为40%。

通过上述实施例1~3制备的糯米粉，X-衍射图谱如图1所示，从图中可以看出：本发明制备的糯米粉样品显示2θ值在15°和23°有强衍射峰，且在17°和18°有未分离的双峰，表明本发明的制备工艺并未改变糯米粉中A淀粉X-射线衍射图谱特征。图2进一步列出了常规糯米粉和本发明制备糯米粉的结晶度和淀粉体外消化率获得的血糖指数GI值，对比表中数据可以看出：本发明的加工工艺影响了糯米粉中淀粉的微观结构，表现为结晶度降低，通过淀粉微观结构的改变和特异性蛋白酶水解产生的蛋白肽、氨基酸等成分的共同作用，使得本发明制备的糯米粉GI值为45~65%，属于中、低GI食品范畴。

通过上述实施例1~3制备的糯米粉为原料，经过进一步加工制作的年糕，主要由于挤压加工过程的高温、高压和机械剪切力的作用，使得以该糯米粉为原料制备的年糕的血糖指数进一步降低，图3列出了实施例1~3制备的年糕的血糖指数以及变化情况。从表中可以看出：由该糯米粉制备的年糕血糖指数GI值为40~55%，属于低GI食品范畴；通过计算，年糕的加工过程对糯米粉血糖指数的降低幅度为11.1%~15.4%。

本发明制备糯米粉的工艺设计，始终贯彻“清洁生产”的理念，不论是粉碎工艺还是特异性酶解工艺，均在水分含量为25%~45%的条件下进行，即半干法加工技术。图4对比了常规水磨糯米粉和本发明生产的糯米粉的主要加工工艺环节生产用水和废水排放量的大致情况，以加工1吨糯米为基础计算。从表中数据粗略计算，本发明制备的糯米粉用水量是常规糯米粉的一半量，同时，常规糯米粉的废水排放量最高能达到本发明制备糯米粉的3倍量。对比而言，本发明采用的组合工艺流程符合清洁生产的要求。