一种富含活性营养物质的食品及其加工方法与流程

1.本发明涉及食品加工领域，具体涉及一种富含活性营养物质的食品及其加工方法。


背景技术：

2.对禾谷类主粮和豆类营养指标与功能的追求，一直深受消费者高度重视，但市场上产品始终无法获得基础营养指标的突破，一般主食营养成分表中，只有国家标准规定的最基本5项，也就是基础营养五项：即能量、蛋白质、脂肪、碳水化合物和钠，而没有任何具备生理功能的活性营养成分。日本学者研究认为大米的胚芽中具有γ-氨基丁酸，但整粒米中其含量微乎其微，也有人通过发芽糙米来提高稻米的营养价值(swati b.p.&md.k.k,j food sci technol,2011,48(6):661-667)，但无法做出γ-氨基丁酸含量有效、足够、且稳定的糙米，更没有含有足够活性营养物质的精米，也没有在籼型稻米中获得能保留胚的稻米产品。至今也未见明确标有γ-氨基丁酸含量等活性营养物质的功能大米问世，仅有部分产品宣称保留了百分之85％以上的胚，也就是目前的胚芽米、留胚米等产品，而针尖大小的胚，仅占全部籽粒的2-3％，其营养物质含量更是微乎其微，因此，这些留胚产品中基本检测不到国家标准规定的活性物质的有效含量，也就不可能写在产品的活性营养指标中。
3.虽然理论上通过胚萌发可以产生活性营养成分，但胚的萌发是自然生命现象，如果没有科学有效的固定方法，即便产生活性营养物质，也会随着生命代谢而自然消失，不可能一直保留在籽粒当中。因此，市面上始终未见明确标有活性营养成分的胚萌发粮豆产品问世，说明富集并固定活性营养的技术难题一直未得到解决。
4.另外，有人进行糙米发芽，而市场上的的糙米通常没有考虑是否是活种子，有可能不具备生命力，或者在去除谷壳的过程已经丧失了生命活力(稻谷去壳很容易造成胚芽损伤)，而如果原材料未达到足够的发芽率，发芽的温度和湿度条件也会给有害细菌提供生长的条件，使糙米在制作过程中迅速霉变，不仅达不到富集活性营养成分的效果，还导致产品发霉变质或者保质期大大缩短，所以目前市场上真正能达到正常12个月保质期的萌发糙米或者全谷粒具备活性营养物质的萌发粮豆产品是不存在的。同时，豆类也有制作豆芽菜的历史，但豆芽菜已经萌发为植物幼苗，取食的是幼苗组织，已经不属于原粮和原始豆子的产品，而是属于蔬菜。还有人把发芽的各种粮豆烘干制作成茶叶，那只能泡水喝，也没有按照国家计量质量检测标注活性物质及其含量，仅仅当茶喝，丧失了原有粮和豆的全部主食功能，不属于本发明讨论的范畴。
5.在现有技术中，cn111887386a中提到了一种双重胁迫萌发制备发芽糙米的方法，但该方法存在以下疑点：(1)其仅提及了以糙米为原料，并提到原料所含有的γ-氨基丁酸的含量为5.32mg/100克，而没有公布具体的原材料品种名称。然而，在上万个粳稻品种中，只有极个别的大胚粳稻品种，可能存在少量伽玛氨基丁酸，但这些特殊品种无法提供大规模的商业化供应，也未见产品上市。(2)在其效果数据中,经萌发处理后，伽玛氨基丁酸含量最高值达到45mg/100克，似乎，金属离子和通气处理增加了大约9倍的伽玛氨基丁酸含量，
而根据生理生化常识和内因决定外因的普遍规律，这个效果违背本领域的一般生命的常识，也就是说，生命的生化反应虽然会受到外界因素的影响而变化，但充其量是20-80％的变化，不可能因为外因诱发高达9倍的变化。而且，其并没有公布测定的原始数据和换算公式，3个实施例中平均伽玛氨基丁酸含量42.57mg/100克，在其4个对比例中平均伽玛氨基丁酸含量31.67mg/100克，实施例与对照伽玛氨基丁酸含量相差仅仅10.90mg/100克，与原糙米(5.32mg/100克)相比约增加1倍的伽玛氨基丁酸含量，这个增量当做绝对值，可能更符合一般常识。(3)其通过添加金属离子来改变种子的自然萌发条件，这样会造成金属离子超标污染，难以通过食品质量计量检测报告，其工艺的实用性也有待商榷，也不属于天然粮豆富含天然活性营养的范围。cn102919734a中提到了一种籽粒萌发活性、并在萌发时添加硒等微量元素，从而生产富硒或富含微量元素食品，属于添加物质，而不是天然物质。虽然在文字部分提到了该方法提高了食品的荞麦黄酮和手性肌醇含量，但未提供具体检测数据，更没有商品问世。同时，该方法无法保留食品中的γ-氨基丁酸、泛酸等活性营养物质，其主要是通过添加一些外源物质，如硒元素等让籽粒吸收，属于含添加剂的产品，不属于提升天然活性营养物质的范畴。
6.实际上，当前市场上的同类型产品在包装物上均没有明确标出γ-氨基丁酸、肌醇、泛酸等活性营养物质的有效含量。


技术实现要素：

7.根据种子学和种子生理生化研究结果：种子在胚萌发阶段，生命力十分活跃，并发生一系列的胚乳或子叶中储藏物质转化为各种生命活性物质和营养素的生理变化，从而滋养生命的成长，尤其在胚萌发，小芽即将露出之际，就是活性物质在籽粒中含量最高点，称之为活性物质临界点，此时胚乳或子叶的食用价值极高，之后，活性营养就转移出去或者自行降解了，所以辨识这个临界点，并及时有效的固定所产生的活性营养物质，才是胚萌发粮豆的关键点。同时谷物和豆类都含有大量淀粉类物质，淀粉的糊化温度一般在60-70度之间，如果对原材料用高于糊化温度的高温处理，就会导致淀粉变性并崩解，粮豆产品的基本属性就会发生改变。因此，本发明制作富含活性营养的主食，就必须控制亚高温处理的温度和时间都在接近糊化温度，但又不会让淀粉崩解的前提下。否则必然无法保存粮豆的特性，只能彻底做成熟化的泡水喝的大麦茶等等，而不能做主食用途，甚至会发生霉变。
8.本发明研究发现，禾谷类和豆类在刚刚露出或即将露芽的临界点时，各种活性物质含量最高。而后，本发明研究了能有效固定活性营养物质且能继续保留粮豆特性的方法，使用原始粮豆能耐受而不变性的亚高温温度，在活性物质含量最高的临界点，对种子进行亚高温处理，终止胚萌发过程，迅速让发芽率降低为零，并将胚乳和子叶内富集的一系列活性营养物质有效固定下来，这时整个谷粒或豆粒都具备了丰富的活性营养物质，已经具备与原材料完全不同的功能和价值，甚至比种子原始胚芽本身的活性物质含量还高，后续加工也不用刻意保留胚芽。
9.基于上述发现，本发明首先提供了一种食品加工方法，其包括：
10.将作物的种子萌发至胚芽刚刚露出或即将露出的状态后，对其进行亚高温处理，而后进行干燥；
11.所述作物选自禾谷类作物和豆类作物中的至少一种，所述种子原材料具有完全的
生命力，其发芽率为95-100％；
12.所述亚高温处理具体为：在60～75℃下处理5～45min，至种子95％以上不能继续发芽。
13.本发明所述的禾谷类作物包括小米、稻谷、小麦等。
14.以控制种子95％以上不能继续发芽、同时不让淀粉崩解为目的，因为处理温度与处理时间，具有一定的互作和代偿性，本领域人员可在本发明限定范围内，进一步调整处理温度及处理时间组合，其也在本发明保护的范围。
15.作为优选，当所述作物为禾谷类作物，且其种子千粒重小于10克时(如小米等)，所述亚高温处理具体为：在60～75℃下处理5-8min，至种子95％以上不能继续发芽(即生命力完全丧失或接近完全丧失)。
16.作为优选，当所述作物为禾谷类作物时，且其种子千粒重10克以上时(如麦类、稻类)，所述亚高温处理具体为：在60～75℃下处理8-20min，至种子95％以上不能继续发芽(即生命力完全丧失或接近完全丧失)。
17.当所述作物为豆类作物，且其种子千粒重小于100克时(如绿豆、红豆等)，所述亚高温处理具体为：在60～75℃下处理5～45min，至种子95％以上不能继续发芽(即生命力完全丧失或接近完全丧失)。
18.作为优选，当所述作物为豆类作物，且其种子千粒重100克以上时(如黄豆、花生等)，所述亚高温处理具体为：在65～75℃下处理15～30min，至种子95％以上不能继续发芽(即生命力完全丧失或接近完全丧失)。
19.作为优选，当所述作物为禾谷类作物时，以带谷壳状态的种子为原料进行萌发。这样种子生命力更强，更有利于活性营养物质的积累。
20.作为优选，在对种子进行萌发前，其清洗和浸泡时间总长小于6小时。这样有利于保护淀粉结构，提升产品的质量和保质期。
21.作为优选，在对种子进行清洗时，使用饮用水消毒剂进行消毒。饮用水消毒剂可以自然分解为水和二氧化碳，无任何残留，更不添加任何其他化学物质或元素，以免造成原材料污染。
22.本领域人员可依照常识设置具体的萌发方法及参数，其并不影响活性营养物质的固定效果，在此不做特别限定。
23.本领域人员可依照常识，在本发明限定范围内设置具体的亚高温处理温度及时间参数，只要不导致淀粉糊化或者淀粉崩解即可。
24.本领域人员可依照常识设置具体的干燥方法及参数，比如进行自然风干、晒干、或在45～55℃下低温干燥等，在此不做特别限定。
25.此外，在干燥获得产品后，本领域人员也可以进行进一步加工，获得常规的禾谷类作物加工食品和豆类作物加工食品，其也在本发明的保护范围内。
26.本领域人员可依照常识对上述方案进行组合，得到有关本发明食品加工方法的较优实施例。
27.进一步的，本发明还提供一种食品，其通过所述的食品加工方法加工得到。
28.所述食品含有至少1种未经处理之前在原材料中不存在的活性营养物质，且其含量稳定，可标注在食品的包装上面，这些物质具有食疗的明显益处。
29.基于此，进一步的，本发明还提供所述的食品在制备保健食品或药品中的应用。
30.基于上述技术方案，本发明的有益效果如下：
31.本发明在胚萌发临界点进行亚高温固定技术，在整个籽粒中，固定了新增的各种活性营养物质，解决了长期以来无法富集和固定活性营养物质的难题，并能使活性营养物质在较长的保存期内得到很好地保留，赋予了粮豆新的营养物质和功能。
32.通过本发明方法获得的食品不仅保留了原本的基础营养功能，更增加了产品的活性营养物质及其功能，且所含有的活性营养物质能通过国家标准检测方法稳定检测出来，因而可以在产品营养成分中对各种营养活性物质进行标明。总之，本发明的食品是一种对主食营养结构有重大改善、且具有天然健康食疗功能的食品，具有较大的经济效益及社会效益。
33.具体的，本发明食品中至少富含以下一种或几种活性营养物质：
34.(1)天然γ-氨基丁酸，是一种减缓神经紧张的中枢神经调节物质，国内外的研究认为γ-氨基丁酸具有改善睡眠，缓解紧张的作用，从而有利于调节血压[swati bhauso patil et.al.j food sci technol,2011,48(6):661-667]；同时最新的研究还证实，γ-氨基丁酸通过增加β-细胞数量，从而成为糖尿病的治疗靶点[gordon c.weir et.al.,cell 168january12,2017]；医生认为，人的脑内缺少γ-氨基丁酸时，容易引起精神不安症状或者老年痴呆症。γ-氨基丁酸，是一种人体抑制性神经传递物质，是一种生理活性成分，有改善脑血流通、调整血压、镇静神经等作用。
[0035]
经本发明方法加工得到的食品中产生了2-12mg/100g的γ-氨基丁酸，长期食用后，有利于降低血糖、延迟血糖峰值、降低血压，稳定神经，提高肾脏、肝脏功能，预防和抑制癌细胞的生成。而γ氨基丁酸在普通粮豆中检测不出来。
[0036]
(2)天然肌醇，是一种减少脂肪积累的脂代谢调节物质，胚萌米中的天然肌醇，能天然地减少脂肪在身体和血液中的积累，并能增强免疫系统功能，帮助降低胆固醇，预防肾结石及糖尿病并发症、减少心脑血管疾病(如心脏病、中风等)的风险，且不存在化学肌醇可能存在的副作用。
[0037]
但天然肌醇在普通粮豆中基本检测不出来，而经过本发明方法加工后的产品中，每100克含量可高达2-12毫克。
[0038]
(3)天然泛酸，是生长发育、能量代谢和抗体形成的重要物质，有利于细胞新生和提高抵抗力。
[0039]
但天然泛酸在普通粮豆中检测不出来，而经过本发明方法加工后的产品中每100克含量可高达0.3-3毫克。
[0040]
此外，通过本发明的方法，还会使种子产生其他原材料所没有的活性物质，对于其所具有的基本作用，可以通过本领域公知常识了解，在次不做过多赘述。
具体实施方式
[0041]
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0042]
以下实施例中所提到的“度”均指“摄氏度”。
[0043]
以下实施例中的干燥步骤均为本领域常规方法，或按照仪器说明书完成，本领域人员依照常识可确认具体的干燥操作，其在本发明中对产品效果无实质影响。
[0044]
实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
[0045]
实施例1
[0046]
新鲜收获晒干的小米谷，不要去壳，进行发芽率测试，达到95％以上发芽率的小米谷，就可以用作胚萌小米的原材料种子-小米谷。把小米谷种子放在水中浸泡半小时，再放到种子箱保温保湿15小时，达到露芽临界点，迅速放置60度的蒸气箱5分钟，然后放入谷物干燥箱烘干。
[0047]
设置对照组如下：
[0048]
对照(1)与实施例的区别仅在于：未在60度的蒸气箱中处理，直接放入谷物干燥箱烘干。
[0049]
对照(2)与实施例的区别仅在于：先放95度蒸气箱8分钟，有蒸熟的小米味，然后放入谷物干燥箱烘干。
[0050]
产品情况如下表1：
[0051]
表1
[0052][0053]
实施例2
[0054]
本实施例提供一种胚萌发籼米，其加工方法如下：
[0055]
将经过发芽率测试，达到98％发芽率的活籼稻种子放在水中浸泡2小时，再放到水稻种子箱保温保湿21小时，达到露芽临界点，迅速放置61度的蒸气箱10分钟，然后放入谷物干燥箱烘干到含水量13％，一半碾成糙米，一半碾成精米。
[0056]
设置对照组如下：
[0057]
对照(1)与实施例的区别仅在于：不做固定(即不在蒸气箱中处理)，直接用谷物干燥箱烘干；
[0058]
对照(2)与实施例的区别仅在于：将蒸气箱处理更改为90度高温处理10分钟，导致淀粉变性崩解。
[0059]
产品情况如下表2：
[0060]
表2
[0061][0062]
实施例3
[0063]
本实施例提供一种粳米，其加工方法如下：
[0064]
将经过发芽率测试，达到98％以上发芽率的活粳稻种子放在水中浸泡3小时，再放到水稻种子箱保温保湿31小时，达到露芽临界点，迅速放置65度的蒸气箱15分钟，然后放入阳光下晒干至含水量14％。
[0065]
设置对照组如下：
[0066]
对照(1)与实施例的区别仅在于：不做蒸气箱固定，直接在阳光下晒干；
[0067]
对照(2)与实施例的区别仅在于：将蒸气箱处理更改为85度高温10分钟，淀粉糊化变性崩解了。
[0068]
产品情况如下表3：
[0069]
表3
[0070][0071]
实施例4
[0072]
本实施例提供一种糯米，其加工方法如下：糯稻谷种子放在发芽箱中，每天洒水保持湿润，36小时后，看到稻谷露出白色萌芽达到临界点，将糯稻谷从发芽箱取出，迅速放在蒸气箱61度30分钟，然后用谷物干燥箱烘干脱水，直至水分含量下降到13％。
[0073]
对照组与实施例的区别仅在于，未经固定处理(即不在蒸气箱中处理)，直接用谷物干燥箱烘干脱水。
[0074]
产品情况如下表4：
[0075]
表4
[0076][0077][0078]
实施例5
[0079]
本实施例提供一种小麦，其加工方法如下：将小麦种子放在25度和90％湿度条件下进行种子萌发，看到麦粒萌发即将露芽，将麦粒迅速放在65度烘箱10分钟，然后阳光下自然晒干，直至水分含量下降到小麦食品干燥标准，再加工成胚萌麦仁。
[0080]
对照组与实施例的区别仅在于，未经65度烘箱固定处理，直接晒干。
[0081]
产品情况如下表5：
[0082]
表5
[0083][0084]
实施例6
[0085]
本实施例提供一种燕麦，其加工方法如下：将燕麦种子放在28度和90％湿度条件下进行种子萌发，看到麦粒萌发到临界点时，将燕麦粒迅速放在60度烘培箱烘烤9分钟，让活性营养物质迅速固定，然后放45度干燥箱烘干，直至水分含量下降到15％，碾成麦仁，就成为胚萌发活性营养燕麦仁。
[0086]
对照组与实施例的区别仅在于，是未经60度烘培箱烘烤处理，而是45度直接烘干。
[0087]
产品情况如下表6：
[0088]
表6
[0089][0090]
实施例7
[0091]
本实施例提供一种荞麦，其加工方法如下：将荞麦种子放在31度95％湿度的发芽箱中萌发32小时至刚露芽临界点，迅速放在65度处理10分钟，然后45度干燥脱水，直至水分含量下降到13％以下含水量。
[0092]
对照组与实施例的区别仅在于，未经65度处理，直接45度干燥脱水。
[0093]
产品情况如下表7：
[0094]
表7
[0095][0096]
实施例8
[0097]
本实施例提供一种红豆，其加工方法如下：将红豆种子放在32度的温度和90％湿度条件下进行种子萌发，看到豆粒达到刚刚萌芽临界点时，将豆粒置于60度蒸气箱45分钟，然后烘干脱水，直至水分含量下降到13％。
[0098]
对照组与实施例的区别仅在于，不经过蒸气箱处理，直接烘干。
[0099]
产品情况如下表8：
[0100]
表8
[0101][0102]
实施例9
[0103]
本实施例提供一种黄豆，其加工方法如下：黄豆(大豆)种子浸泡4小时，然后在35度温度和90％湿度条件下进行种子萌发，看到豆粒全部萌动至即将露芽临界点后，将豆粒放入68度蒸汽炉30分钟，然后脱水干燥，直至水分含量下降到13％含水量标准以下。
[0104]
对照组与实施例的区别仅在于，不经过蒸气亚高温固定处理，直接进行干燥。
[0105]
产品情况如下表9：
[0106]
表9
[0107][0108]
实施例10
[0109]
本实施例提供一种花生，其加工方法如下：将花生种子放在33度的温度和90％湿度条件下进行种子萌发，看到花生粒全部萌芽后，在68度亚高温蒸汽处理25分钟，然后迅速脱水干燥，直至水分含量下降到食品安全含水量标准，就形成活性胚萌花生或活性胚萌花生仁。
[0110]
对照组是未经亚高温蒸气处理，直接干燥的产品。
[0111]
产品情况如下表10：
[0112]
表10
[0113][0114]
上述实施例说明了通过本发明加工方法处理种子后，各种生命活性营养物质，已经明显地富集、保留、固定在产品中，体现出本发明在胚萌发即将或刚刚露芽临界点，对种子进行亚高温处理，即可终止胚萌发，并富集和固定各种活性营养物质，同时表明对多种粮豆种子的胚萌发活性营养物质固定是有效的。在本发明限定范围内，可以对发芽温度、湿度，临界点时间和瞬时亚高温等条件作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。
[0115]
此外，本发明还召集了一些高血糖患者志愿者，对本发明产品的保健效果进行验证。根据结果，当高血糖患者把主食换成实施例2中的胚萌米后，血糖峰值延迟了0.5-1小时，且血糖峰值降低了约30-50％。
[0116]
以下是部分糖友吃胚萌米的效果记录(血糖数据单位：mg/l；时间单位：小时)：
[0117]
糖友1：女，85岁，近20年糖尿病史，餐后血糖值峰值18-20，自从吃胚萌米1个半月后，血糖峰值从餐后1-1.5小时，延迟到1.5-2.5小时，且大部分餐后血糖峰值下降到13以
下，早晨空腹血糖下降到7.0以下。
[0118]
糖友2：女，65岁，近5年糖尿病史，餐后血糖值峰值16-18，自从吃胚萌米一周后，血糖峰值开始下降，1个半月后，血糖峰值下降到10mg/l以下，早晨空腹血糖6.5以下。
[0119]
糖友3：男，45岁，刚刚发现糖尿病，餐后血糖值峰值12左右，自从吃胚萌米1个半月后，血糖峰值下降到8以下，早晨空腹血糖6.1以下。
[0120]
糖友4：男，59岁，20多年糖尿病史，餐后血糖值峰值14-16，自从吃胚萌米一周后，血糖峰值开始下降，1个半月后，血糖峰值下降到10以下，早晨空腹血糖6.3以下。餐后血糖峰值时间延迟1.5-2小时，呈现明显的峰值下降和慢升糖效果。
[0121]
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。