一种易煮青稞米的加工方法
阅读说明：本技术 一种易煮青稞米的加工方法 (Processing method of easily boiled highland barley ) 是由 李永富 高纪儒 黄金荣 史锋 陈正行 于 2021-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种易煮青稞米的加工方法,属于粮食精深加工技术领域。本发明利用高温流化及微波辅助的物理方法处理杂粮,流化和微波两种处理方式对青稞米能够起到协同增效的作用,对蒸煮品质的改善相较于单一方法的处理更为明显。本发明有效解决了青稞米蒸煮时间长、吸水困难和口感硬等问题,从而提高了青稞米的蒸煮品质。(The invention discloses a processing method of easily boiled highland barley, belonging to the technical field of grain deep processing. The coarse cereals are treated by a physical method of high-temperature fluidization and microwave assistance, the two treatment modes of fluidization and microwave can play a role in synergy for the highland barley, and the improvement on the cooking quality is more obvious compared with the treatment by a single method. The method effectively solves the problems of long cooking time, difficult water absorption, hard mouthfeel and the like of the highland barley, thereby improving the cooking quality of the highland barley.)
技术领域
本发明涉及一种易煮青稞米的加工方法，属于粮食精深加工技术领域。
背景技术
随着经济发展和人们生活水平的提高，饮食精细化程度不断提高，大量科学研究证据表明，饮食的精细化是导致人体三高及一些慢性病的重要原因之一。高血压、高血脂、糖尿病等慢性病患者逐渐增加且日益趋于年轻化，同时亚健康的人数比例也在不断扩大，这些现象充分暴露了我国居民膳食营养结构不合理、营养不均衡等诸多问题。我国居民多以稻米、小麦为主粮，用精米白面制作的面条、米饭等主食虽然具有良好的感官及优质的食用品质，但缺少许多人体所需的膳食纤维、维生素、植物化学素等生物活性物质；而且白米白面淀粉含量高，GI值较高，食用后被机体快速消化释放葡萄糖，被人体吸收，导致餐后血糖指数升高。因此，长期将白米饭、面食作为主食，不利于餐后血糖的控制，还可能导致其他慢性疾病的发生。大量科学研究表明，慢性病患者通过饮食调节和控制能够有效减轻或控制病情发展，健康人群日常亦可以通过饮食结构的调整来预防和减少慢性病的发生。慢性病的防控需要改善居民食物营养结构，作为居民一日三餐的主食应当作为改善食物营养结构的重点。2016年的中国居民膳食指南建议食物多样、谷类为主、粗细搭配，推荐每人每天摄入全谷物和杂豆类主食50-150g。我国是粮食大国，青稞、荞麦、燕麦及杂豆等资源优势明显，大力发展杂粮主食加工产业，挖掘具有中国特色的杂粮资源对改善居民的膳食结构具有重要意义。
杂粮米饭是杂粮主食化的研究成果之一，相较于馒头、面条等主食，杂粮可以保持其原有形态且在产品中添加量更多。目前国内对杂粮米饭进行的研究是将大米与一种或多种杂粮如黑米、小米、糯米、豆类等一起加工成可食用的复配米饭，但多数杂粮内部结构紧密、质地较硬，适口性较差，直接作为主食食用较少。未经适当技术处理的杂粮，不仅在蒸煮前需要长时间的浸泡，且与大米同煮时硬度较高、食用口感较差。
青稞作为一种杂粮，在我国的高原地区被制作成各种食品广泛食用，但在内陆地区的食用量较小。近年来，随着人们膳食结构的变化和对健康的重视，青稞作为营养成分比较均衡的谷类作物，在食品工业的应用方面受到人们的极大关注。青稞的膳食纤维、维生素及矿质元素含量高，蛋白质适中，糖份和脂肪含量低，其富含的β-葡聚糖成份具有清肠、降血糖与血脂、降低胆固醇、预防结肠癌和提高免疫力等重要生理作用。目前关于青稞主食化的研究主要有传统糌粑、青稞面条、青稞馒头等，但是这些产品大多青稞添加量有限，无法达到最初开发青稞产品供给健康的初衷。近年来，青稞原粒的应用多见于应用在奶茶等饮品中，但青稞原粒在米饭等主食中的应用鲜见，主食的需求量大，故青稞米饭的主食化是充分发挥青稞的营养价值与保健功效的重要途径。青稞经过脱皮加工处理后成为青稞米，但是由于青稞米的β-葡聚糖含量在70％以上、同时胚乳细胞壁较厚，这限制了淀粉的吸水性能，导致其蒸煮性能较差。当青稞米与大米同蒸煮时，青稞米的硬度较大，不能满足与大米同煮同熟的需求，制约了青稞米的主食化。尽管蒸煮前对青稞米进行长时间浸泡可以使青稞米和白米同煮同熟，但是会导致β-葡聚糖溶出与微生物滋生。
近年国内公开了一些易煮全谷物杂粮的专利，但这些发明在制得可与白米同煮同熟的产品的同时，也存在着成本高、破坏杂粮外观特性与营养成分等不足。2017年有专利公开了一种发芽糙米易煮米的生产方法，该方法采用湿蒸汽加热方法对浸泡后的糙米进行发芽，沥干发芽糙米表面的水分后进行真空包装与高压灭菌处理。所得产品可以与白米一起同煮同熟，达到蒸煮后与大米一样的软硬口感。但是该发明方法过程复杂繁琐、耗能大、周期长；2019年有专利公开了一种大米同熟杂粮米及其加工方法，该方法对浸泡过后的杂粮依次进行微波处理、电场处理、干燥处理制得可与大米同熟的杂粮米，但是该发明的微波处理过程复杂、耗时长，且微波处理功率高、能耗大；同年，有专利公开了一种与大米共煮同熟的谷物加工方法，包括除杂烘焙、冷却的步骤，制得易煮谷物。该发明方法的焙烤过程虽然提升了谷物的风味，但可能造成谷物色泽较差。
发明内容
本研究的加工方法克服了现有技术存在的成本高、能耗大、周期长、破坏原料营养成分或表观特征等缺点。针对现有技术的缺点，本研究提供了一种易熟青稞米的加工方法。利用高温流化及微波辅助的物理方法处理杂粮，高温流化处理过程中原料表面水分急剧蒸发，籽粒内外形成水分梯度差，由水分梯度差而产生的应力使青稞米表面产生微缝。微波是依靠物料吸收微波能并将其转换成热能，从而使物料本身升温的加热方式。水是吸收微波最好的介质，而流化处理过后的青稞米水分含量降低，为使青稞米能够充分吸收微波带来的能量，需对其进行补水处理。此外，流化处理带来的青稞米表面微缝加速了补水过程中水分向青稞米内部的渗入，缩短了补水时间。综上，流化和微波两种处理方式对青稞米能够起到协同增效的作用，对蒸煮品质的改善相较于单一方法的处理更为明显。同时，本研究的加工方法传热效率高，处理时间短，且设备简单容易控制。
本研究中经160～180℃流化处理及补水和700W微波处理40～60s的方法得到的青稞米表面产生细微裂缝，蒸煮过程中吸水性能显著提升、蒸煮硬度显著下降，有效解决了青稞米胚乳细胞壁较厚导致的吸水困难、蒸煮时间长等问题，使得青稞米不用浸泡即可与白米同煮同熟，能有效促进青稞米的主食化消费。通过本研究加工方法处理的青稞米，吸水率增大，蒸煮时间缩短，硬度降低，达到了与白米同煮同熟的条件。同时，处理后青稞米与白米共同蒸煮存在的糠味显著降低，有效改善了青稞米饭的香味与口感，此外，该青稞米产品与白米同煮口感松软、颗粒Q弹、青稞香味浓郁。
本发明的第一个目的是提供一种易煮青稞米的加工方法，所述方法是采用流化联合微波处理青稞米，得到易煮青稞米。
在本发明的一种实施方式中，先对青稞米进行流化处理，再进行微波处理。
在本发明的一种实施方式中，所述流化处理条件为160～180℃、40-60s。
在本发明的一种实施方式中，微波处理条件为500-1000W、40～60s。
在本发明的一种实施方式中，在微波处理前，需额外补水至青稞米中水分含量为8-12％。
本发明的第二个目的是提供一种根据上述方法制备得到的易煮青稞米。
本发明的第三个目的是提供一种上述易煮青稞米在米面制品、杂粮制品方面的应用。
本发明的第四个目的是提供一种杂粮米饭，所述杂粮米饭包括上述青稞米、燕麦胚芽米、苦荞和血糯米。
在本发明的一种实施方式中，青稞米、燕麦胚芽米、苦荞和血糯米的质量比为(3-6):(1-3):1:(1-3)。
本发明的第五个目的是提供一种青稞杂粮馒头，所述馒头是将上述青稞米粉碎得到青稞粉，再与小麦粉和酵母混合，发酵得到青稞杂粮馒头。
本发明的有益效果：
经本研究的加工方法处理的青稞米内部结构疏松，形成大量的空隙和通道，青稞米的吸水性能显著提升，浸泡3h的青稞米吸水率由40.65％升高至70％以上，且蒸煮硬度由1943g显著下降至1320-1370g，有效解决了青稞米蒸煮时间长、吸水困难和口感硬等问题，从而提高了青稞米的蒸煮品质。在实际应用中，易熟青稞米解决了目前青稞米煮饭必须事先浸泡或者预蒸煮的复杂步骤，可与白米搭配，实现同煮同熟，节约了蒸煮时间，并促进了青稞的主食化消费。加工后的青稞米与白米按照1：2的比例复配，可制备成青稞杂粮米饭。青稞米中富含的慢消化淀粉降低了复配米饭在人体内的消化吸收速度，能够维持血糖的稳定。且青稞米中富含生理活性物质及膳食纤维，有助于改善居民膳食营养结构不合理及单一食用米饭造成的营养不均衡的问题。该青稞米产品与白米同煮口感松软Q弹，且保留了青稞独特风味，感官评分从63提高至86～87。本发明中青稞米处理前后产品外观形态与基本营养成分无显著性差异，且不加入任何食品添加剂，生产工艺简单、周期短、成本低。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，不用于限制本发明。
1、水分含量的测定
采用GB 5009.3-2016的直接干燥法进行测定。
2、吸水率的测定方法
取5g(精确至0.0001g)整粒青稞米放入50mL离心管中，记录为ml，之后加入30mL去离子水，置于30℃恒温水浴锅中，浸泡180min。分别在浸泡30、60、90、120、150、180min后取出青稞米，将水沥干并用纸巾擦干表面水分后置于天平上称重，记为m2，计算吸水率。每次试验做三个平行。吸水率/％＝(m2-m1)*100/m1
3、最佳蒸煮时间的测定方法
采用压片法测定青稞米的最佳蒸煮时间。在250mL的烧杯中加入200mL水，置于电陶炉上加热至沸腾(功率为700W)，倒入20g整粒青稞米并开始计时。20min后取出10粒青稞米，用载玻片按压青稞米观察是否有白芯。此后每隔30s观察一次，直至白芯数量≤1时，记下时间，此时间加上2min即青稞米的最佳蒸煮时间。
4、蒸煮硬度的测定方法
采用质构仪测试青稞米的质构特性，测试方式选用TPA测试模式，触发点为5.0g，探头选用P/25，测试时探头的测前、测试和测后速度分别为2.0、0.5、0.5mm/s。每次从青稞米饭的中间不同位置取3粒外观、大小相近的青稞米放射状放在测试台上，目标值设定为50％。每个样品测试10次，去掉最大值和最小值，取平均值。
5、青稞米脂肪、淀粉、直链淀粉、蛋白质含量的测定
青稞米脂肪、淀粉、直链淀粉、蛋白质含量分别采用GB 5009.6-2016、GB 5009.9-2016、GB 15683-2008、GB 5009.5-2016规定的方法测定。
6、感官评价
选取10名来自不同地区、不同年龄、不同性别的感官评价评判员对加工后与白米同煮的青稞米饭进行感官评价，感官评价评分表如下。
表1感官评价评分表
实施例1：
将原料青稞米进行流化处理，设定温度为180℃、处理时间40s，得到水分含量为6.54％的青稞米。对流化处理青稞米进行补水处理，使其水分含量提高至10.54％。微波是依靠物料吸收微波能并将其转换成热能，从而使物料本身升温的加热方式。水是吸收微波最好的介质，而流化处理使得青稞米水分含量降低，为使青稞米能够充分吸收微波带来的能量，需对其进行补水处理。此外流化处理使青稞米产生的表面微缝会加速补水过程中水分向青稞米内部的渗入，并缩短了补水时间。对补水处理后的青稞米进行微波处理，功率700W、处理时间为60s，即得易熟青稞米产品，依次测定青稞米的吸水率和最佳蒸煮时间。将50g该产品与白米按1:2比例混匀，并按照1:1.8米水比于电饭锅中常规模式蒸煮，得到易熟青稞米杂粮米饭。测定青稞米的蒸煮硬度，最后进行感官评定。
实施例2：
将原料青稞米进行流化处理，设定温度为170℃、处理时间50s，得到水分含量为6.67％的青稞米。对流化处理青稞米进行补水处理，使其水分含量提高至9.67％。对补水处理后的青稞米进行微波处理，功率700W、处理时间为50s，即得易熟青稞米产品，依次测定青稞米的吸水率和最佳蒸煮时间。将50g该产品与白米按1:2比例混匀，并按照1:1.8米水比于电饭锅中常规模式蒸煮，得到易熟青稞米杂粮米饭。测定青稞米的蒸煮硬度，最后进行感官评定。
实施例3：
将原料青稞米进行流化处理，设定温度为160℃、处理时间60s，得到水分含量为6.83％的青稞米。对流化处理青稞米进行补水处理，使其水分含量提高至8.83％。对补水处理后的青稞米进行微波处理，功率700W、处理时间为40s，即得易熟青稞米产品，依次测定青稞米的吸水率和最佳蒸煮时间。将50g该产品与白米按1:2比例混匀，并按照1:1.8米水比于电饭锅中常规模式蒸煮，得到易熟青稞米杂粮米饭。测定青稞米的蒸煮硬度，最后进行感官评定。
实施例4：
将实施例1制得的青稞米粉碎过80目筛，得到青稞粉，按照青稞粉20％的比例与小麦粉混合均匀。将经适量温水活化过的酵母添加到混合粉中，并加入适量水进行和面，至面团表面光滑，有弹性且不粘手。将面团放入醒发箱，在温度38℃、湿度80％条件下发酵1h，使其体积膨胀2-3倍。将发酵好的面团分割成型，再次置于醒发箱，醒发15min。将成型的馒头于蒸锅中蒸25min，冷却后即得松软的青稞杂粮馒头。
实施例5：
以实施例1制得的青稞米的为原料，依据配合比例称取25g青稞米、10g燕麦胚芽米、5g苦荞、10g血糯米并将其混合均匀，淘洗2次后，按照1:1.5米水比于电饭锅中常规模式蒸煮，得到青稞杂粮米饭。
对比例1：
取50g原料青稞米，依次测定原料青稞米的吸水率和最佳蒸煮时间。将青稞米与白米按1:2比例混匀，并按照1:1.8米水比于电饭锅中常规模式蒸煮，得到青稞米杂粮米饭。测定青稞米的蒸煮硬度，最后进行感官评定。
对比例2：
首先测定白米的吸水率和最佳蒸煮时间。取150g白米，按照1:1.2米水比于电饭锅中常规模式蒸煮，得到白米饭。测定白米饭的蒸煮硬度，最后进行感官评定。
对比例3：
将原料青稞米进行流化处理，设定温度为170℃、处理时间50s，依次测定其吸水率和最佳蒸煮时间。将50g该产品与白米按1:2比例混匀，并按照1:1.8米水比于电饭锅中常规模式蒸煮，得到青稞米杂粮米饭。测定青稞米的蒸煮硬度，最后进行感官评定。
对比例4：
对原料青稞米进行补水处理，使其水分含量提高3个百分点。对补水处理后的青稞米进行微波处理，功率700W、处理时间为50s，依次测定其吸水率和最佳蒸煮时间。将50g该产品与白米按1:2比例混匀，并按照1:1.8米水比于电饭锅中常规模式蒸煮，得到青稞米杂粮米饭。测定青稞米的蒸煮硬度，最后进行感官评定。
对比例5：调整流化处理和微波处里的处理顺序
对原料青稞米(水分含量为11.28％)进行补水处理，使其水分含量提高至14.28％。对补水处理后的青稞米进行微波处理，功率700W、处理时间为50s，再将处理后的青稞米进行流化处理，设定温度为170℃、处理时间50s，依次测定其吸水率和最佳蒸煮时间。将50g该产品与白米按1:2比例混匀，并按照1:1.8米水比于电饭锅中常规模式蒸煮，得到青稞米杂粮米饭。测定青稞米的蒸煮硬度，最后进行感官评定。
表1处理前与处理后青稞米的基础营养成分
脂肪/％
总淀粉/％
直链淀粉/％
蛋白质/％
β-葡聚糖/％
易熟青稞米
1.30
69.30
33.82
7.52
4.19
原料青稞米
1.26
72.49
28.03
7.68
4.63
由表1可以看出原料青稞米与经本研究的加工方法处理后青稞米的营养成分的变化。与原料相比，加工处理后的易熟青稞米脂肪、总淀粉、直链淀粉、蛋白质及β-葡聚糖含量无显著变化。由此可见，本研究的加工方法虽然处理温度较高，但是处理时间短，对青稞米本身的营养成分破坏不明显。
表2对比例和实施例的青稞米吸水率
表2为对比例和实施例在3h内的吸水率，吸水能力的强弱是影响米饭蒸煮食用品质好坏的主要因素之一。为使青稞米易煮熟，蒸煮前通常需要浸泡，但浸泡过程中容易导致滋生大量微生物，活性物质溶出，营养损失严重。从表中可以看出，青稞米与白米的吸水率趋势一致，均随浸泡时间的延长而增加，且实施例1、2、3经过处理的青稞米吸水率显著高于对比例1的原料青稞米，与对比例2的白米吸水率接近。对比例3的流化处理和对比例4的微波处理虽然改善了青稞米的吸水率，但依旧显著低于实施例1、2、3经先流化后微波处理所得易熟青稞米的吸水率。对比例5对青稞米进行先微波后流化处理，与对比例3和4的流化或微波单一处理相比较，对比例5虽然在一定程度上提高了吸水率，但改善效果仍不及实施例1、2、3的先流化后微波处理。由此推测，与对比例1的原料青稞米和对比例3、4、5的青稞米相比，本研究的加工方法对青稞米的处理更为充分，显著改善了蒸煮过程中青稞米的吸水性能，使其更能达到与白米同熟的效果，且食用品质更佳。
表3对比例和实施例的青稞米的最佳蒸煮时间
表3为对比例和实施例的最佳蒸煮时间。最佳蒸煮时间是指青稞米粒从自然状态到完全糊化状态所需要的时间，由表3实施例1、2、3所得青稞米与对比例1的原料青稞米相比可以看出，经本研究的加工方法处理过后的青稞米最佳蒸煮时间显著降低，比处理前少了6-7min，更加接近白米的最佳蒸煮时间18.5min。处理过后的青稞米在蒸煮过程中水分能快速进入青稞米内部，使淀粉溶胀并缩短淀粉的糊化时间，达到了减少蒸煮时间的目的。
表4对比例和实施例的青稞米的蒸煮硬度
样品
实施例1
实施例2
实施例3
对比例1
对比例2
对比例3
对比例4
对比例5
蒸煮硬度/g
1328
1365
1360
1943
1290
1685
1792
1532
表4为对比例和实施例的蒸煮硬度。原料青稞米存在蒸煮硬度大、口感差的问题，所以青稞米饭一直未得到消费者的青睐。米饭颗粒的硬度是评价食用品质的关键指标，经本研究的加工方法处理过后，青稞米蒸煮硬度从1943g降低至1328-1365g。其中实施例1得到的青稞米蒸煮硬度为1328g，最接近对比例2精米饭的蒸煮硬度1290g，可视为达到与白米同煮同熟。对比例3、4和5的处理虽然使青稞米的蒸煮硬度得到一定的改善，但是硬度均偏高。这三种处理均没有充分打开蒸煮过程中水分在青稞米内部的通道，所以导致青稞米的蒸煮硬度显著高于本研究方法处理所得的易熟青稞米饭的硬度。
表5对比例和实施例的蒸煮米饭感官评价
对实施例和对比例的蒸煮米饭进行感官评价，由表5可知，对比例1中白米与原料青稞米同煮制得的青稞米饭颜色暗淡、无光泽度，糠味较浓，口感硬且黏附性差，感官评分最低。本研究的加工方法处理后的易熟青稞米与白米同煮得到的青稞米饭口感松软、颗粒Q弹，青稞香味浓郁持久，更容易为消费者所接受，感官评分为86-87，与对比例2的精米饭十分接近。实施例1、2、3的加工处理使得青稞米内部结构变得松散，形成大量水分通道，从而提高蒸煮过程中青稞米的吸水性能，使其更加容易蒸煮，且达到与白米同煮同熟的效果，提高了青稞米饭的风味与口感。与原料青稞米相比，对比例3、4经过流化处理及微波处理的青稞米虽然在一定程度上改善了青稞米的蒸煮性能，但青稞米饭的感官评分仅有77、76，还是显著低于本研究的加工方法处理所得青稞米制得的青稞米饭。对比例3和4蒸煮出的青稞米饭中青稞米与白米区分感大、颗粒感松散，硬度较大且黏性较低，适口性差。对比例5对青稞米进行先微波后流化处理，与对比例3和4相比较，对比例5虽然对感官评价有所改善，但改善效果仍不及实施例1、2、3得到的易煮青稞米。
综上，本研究的加工方法对青稞米的处理更为充分和均匀，青稞米表面产生的裂缝为蒸煮过程中水分的进入提供了通道，能够促进水分的渗透与迁移，提高了蒸煮过程青稞米的吸水性能以及淀粉的糊化率，从而显著降低青稞米的蒸煮硬度，形成风味与口感俱佳的易熟青稞杂粮米饭。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
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