專利名稱：一種農作物種子加工的食品及其生產方法
技術領域：
本發明涉及一種農作物種子，尤其是黑色糧食或油料作物種子的加工食品及其生產方法。
糧食或油料作物種子加工食品，或者采取種子直接加工的辦法，或者采用種子發芽后加工的辦法。對于發芽加工的方法，一般采用種子發芽后生成的幼小植株，直接食用或加工成飲料等食品，例如豆類發芽成豆芽菜，小麥發芽成小麥草等。這樣由于種子過度的發芽，一方面其在萌芽期形成的大部分生理活性物質含量有所下降，另一方面形成芽苗后給食品加工造成不便。
本發明的第一個目的是提供一種富含各種萌芽期特有的生命活性物質和容易被人體消化吸收的營養素農作物種子加工食品。
本發明的第二個目的是提供具有上述特點的黑色糧油作物種子加工食品。
本發明的第三個目的是提供多種黑色種子糧油作物種子相互搭配形成營養平衡互補的加工食品。
本發明的第四個目的是提供上述加工食品的優選生產方法。
本發明的第一個目的是這樣實現的一種農作物種子加工成食品，其特征在于將種子進行處理，使之“萌動”，在萌芽期進行食品加工。所謂的“萌動”是指種子從休眠狀態下蘇醒，達到一系列生理活動的活躍期。處于“萌動”狀態下的種子，各種生理活動都充分被啟動，在種子的胚芽部分富含著大量豐富的人體所需的生物活性物質。種子內部的化學成分也發生相應的轉化，部分淀粉轉化成可溶性糖類，部分蛋白質降解為可溶性氨基酸，同時，種子內部的維生素B1、B2、維生素C、谷胱甘肽和維生素E明顯提高，據《本草綱目》記述，谷芽、麥芽能“快脾開胃，下氣和中，消食化積”，可治療食欲減退，消化不良等病癥。采用萌芽期的種子進行食品加工，能夠及時地將上述豐富的活性物質保留在食品之中，同時也可使食品中的營養成分更容易被人體消化吸收。
本發明可以進行如下的完善種子為黑色種子(黑色種子的種皮含有其他種子所不具有或少有的多種活性物質，將其在萌芽期制成食品，能充分發揮這些活性物質的效力)，以糧食或油料作物種子為主要；黑色糧油種子為黑稻谷、黑玉米、黑小麥、黑大豆、黑芝麻，其組成特征在于黑稻谷60.1％～70.9％，黑玉米8％～10％，黑大豆11％～13％，黑小麥4％～6％，黑芝麻1％～2％，淮山2％～3％，芡實1％～2％，陳皮0.5％～1％，薏仁1％～2％，茯苓0.5％～1％。據分析，黑米、黑玉米、黑小麥、黑大豆、黑芝麻等黑色糧油作物種子的營養成分比較全面，組成結構平衡合理。一般而言，其蛋白質、氨基酸、粗脂肪、維生素B1、B2、E、磷、鈣、鐵、鋅及纖維素等含量高出普通糧油作物種子30％～50％，有的甚至高出1～3倍。此外，還含有強心甙、生物堿、類黃酮化合物、皂甙等生理活性物質。千百年來，億萬中國人民通過自身實踐總結成一句俗語“逢黑必補”。祖國中醫理論認為，黑色歸腎，腎為先天之本，乃生命之源。據《神農本草經》和《本草綱目》記載，黑米、黑大豆等黑色糧油作物種子有益肝補腎、活血養顏、治虛弱、延緩衰老等作用。據近來動物試驗進一步證明，其具有防治缺鐵性貧血、提高耐缺氧力，清除活性自由基，延緩衰老，降血脂、加強神經中樞的抑制功能等多種保健作用。由于黑色糧油作物種子為全粒，含有種皮和種胚，具有生物活性，經催芽處理均能發芽。因此，采用發芽技術是提高其營養成分的有效途徑之一。實踐證明，利用黑色糧油種子可以制成單一的黑色食品，也可以相互配合形成營養互補的黑色食品。黑色種子經過發芽萌動后，種子內部的營養活性物質不是單純的疊加作用，而是有機地融合在一起，所產生的生物效果是互補的，為營養平衡食品的開發提供了可靠的物質基礎。
本發明上述黑色食品的制造方法一般來說可以采用常規的蒸、煮、烤、炒等方法做成常規食物，也可以采用本發明的以下特殊制造方法從而有效發揮上述食品的保健功能。
本發明的方法是將上述種子經浸種、消毒、催芽、干燥形成未糊化的富含多種營養的食品，用于進一步的加工，例如供煮熟后食用等。其中用水浸種是種子發芽“萌動”的必要條件。種子消毒工藝是必不可少的，也是本方法的關鍵，如果種子不進行消毒處理，殺死有害微生物，將會導致種子在催芽過程中發生霉變，或產生特殊異味，或者使“萌動”時產生的豐富活性物質遭到破壞。由于不同種子的組成成分不盡相同，因此催芽必須根據不同的種子確定不同的催芽條件，才能達到恰到好處催芽程度，為食品保留盡可能豐富的活性物質。干燥工藝是中止催芽過程的關鍵，把握好啟動干燥的時機和干燥的條件實現本發明功能食品最大功效之一。
本發明的上述方法可以這樣完善采用種子重量10～15倍的無菌水進行浸種，使其種子充分吸收水分，盡快轉入萌動期；種子清毒采用兩段進行，原料種子浸種前先采用70％的乙醇浸泡5～8分鐘殺菌，在催芽階段采用濃度為0.1％的苯甲酸鈉溶液對種子進行噴灑，一天3次以上，既防止種子在催芽過程出現霉變，也為種子發芽提供必要的水分；種子“萌動”芽長介于0.5～2mm之間時立即進行干燥，干燥溫度55～65℃，干燥至種子含水量低于13％。由于種子發芽后要進行食品加工，而不同于一般的農用，因此，在種子的消毒處理上，本發明未選用傳統的砷汞消毒法，而選用了對人體無毒無害無副作用的消毒防腐材料，如醫用乙醇和食品級防腐劑苯甲酸鈉，這樣既能有效控制發芽期種子的防腐變質，也不影響其加工食品的安全性。經試驗分析，選擇種子“萌動”芽長介于0.5～2mm時，既不會造成種子內部能量物質的過渡轉移，也能保證各種種子的活性物質比較均衡，其營養成分更容易被人體消化吸收，此時種子內的維生素B1、B2、維生素C、維生素E和谷胱甘肽含量分別提高60％～120％。鑒于種子發芽時產生的上述活性物質在高溫下易破壞損失，因此催芽后種子干燥溫度控制在55～65℃之間，旨在減少干燥過程對營養和活性物質的破壞。控制干燥后種子的含水量在13％以下，既利于種子原料的安全貯存，也適于其用于擠壓膨化的后加工。
本發明的上述方法中采用黑稻谷、黑大豆、黑玉米、黑小麥、黑芝麻為原料時可以這樣實現原料中黑稻谷、黑大豆、黑玉米浸種時間為20～30小時，黑小麥、黑芝麻的浸泡時間為4～6小時；黑大豆、黑芝麻、黑稻谷的發芽時間為22～28小時；黑小麥、黑玉米的發芽時間為36～40小時。不同作物種子其結構有差異，種子浸泡時吸收水分的速度差異較大，應因種而異，如浸種過度易導致無氧呼吸，原料容易酸敗；由于種子內部酶活性的差異，不同種子的發芽速度也有差異，因此不同種子的催芽時間應區別對待。由于黑稻谷、黑大豆、黑玉米種皮較厚，所以其浸種時間宜稍長，只有讓其充分吸水、吸脹，才能滿足其發芽所必需的水分要求，讓發芽酶類充分激活；而黑小麥、黑芝麻為旱地作物種子，粒形較小，如果浸種時間太長，易導致種子變軟，不利于其后操作，故其浸種時間控制在4～6小時左右，旨在讓種子浸潤，啟動發芽酶，其發芽所需的其它水分在催芽期間逐步供給。根據試驗結果，黑大豆、黑芝麻、黑稻谷在常溫下催芽時間22～28小時，黑小麥、黑玉米36～40小時，種子可以“萌動”，芽長在0.5～2mm之間。
黑色糧油作物種子的組成以淀粉和纖維素類為主體，外皮較硬，用普通烹調方法不易煮爛、不僅費時，而且食用時口感粗糙。用一般的加工方法加工，冷卻后易“返生”。擠壓膨化技術是當今的一種先進的食品加工技術，適合于加工淀粉、維生素和蛋白質含量較高的原料，加工后的食品不易“返生”。經發芽后的黑色糧油作物種子采用擠壓膨化加工，其組織呈現蜂窩狀結構，增大了與消化酶的接觸面積，一些長鏈淀粉斷裂成短鏈糊精和麥芽糖，使這些原來只在人體消化系統內完成的過程可在體外進行。蛋白質也發生變性作用，其三級和四級結構的結合力變弱，蛋白質分子由折疊狀結構變成直線狀，原來封閉在分子內的氨基酸殘基暴露在外，更容易被人體消化吸收，尤其適合老人和兒童食用。膨化過程在高溫高壓下完成，雖然溫度高，但原料逗留的時間極短，對營養的破壞較小。膨化過程相當于瞬間(高溫高壓)滅菌，提高了產品的衛生水平，成品含水量較低(5％-7％以下)，能有效抑制微生物的生長繁殖，儲藏性好，可以延長產品的貨架期。膨化生產不需鍋爐，生產能力大，成本低。因此，采用擠壓膨化技術加工發芽后的黑色糧油種子食品，既可以改善產品風味，充分保留原料的營養成分和活性物質，也可降低成本，提高效率。
本發明的上述方法產生的食品可以進一步進行深加工采用擠壓膨化機對干燥后的種子進行擠壓加工，原料總體的含水量在11.5％～12.5％，原料粒度15～20目，膨化前在原料中加入0.5％～0.8％的葡萄糖作為助膨劑；擠壓溫度140～160℃，螺桿轉速300～400轉/分，噴頭壓力0.8～1.1MPa。擠壓膨化效果的優劣不僅與工藝參數膨化溫度、螺桿轉速、噴頭壓力有關，同時與原料配比、原料含水量、原料粒度及助膨劑的種類、濃度有關。經試驗，在本發明的原料配方和擠壓膨化參數下，在原料含水量在2～20％的范圍內，當原料含水量小于11.5％時，隨著含水量的增加，其膨化率逐步提高，當含水量達到11.5％～12.5％時，膨化效果最理想，當含水量大于12.5％時，膨化率逐步下降；當原料粒度小于15目時，隨著原料粒度的變小，其膨化率逐步提高，當粒度達15～20目時，膨化效果最理想，當粒度大于20目時，膨化率反而下降；比較葡萄糖、甘露醇、蔗糖和果糖4種天然助膨劑對原料膨化率的影響的研究表明，選用葡萄糖作膨化劑，其膨化率最高，其濃度為0.5％～0.8％時膨化效果最理想。由此確定原料的含量水量在11.5％～12.5％，粒度在15～20目，并加入0.5％～0.8％的膨化促進劑葡萄糖的條件下，其膨化效果最佳。
本發明由于采用了萌芽期種子及時進行食品加工，因而形成富含多種人體需要的營養成分和生理活性物質更容易被人體消化吸收的功能食品。在此基礎上，根據黑色糧油作物種子的營養特點，制成了營養平衡且富含多種互補效果的活性物質的特殊黑色功能食品；為了充分發揮上述食品的保健功能，本發明采用了浸種——消毒——催芽——干燥的合理工藝，通過工藝條件的優化研究，完善了工藝的具體參數和各個細節。在上述基礎上，針對黑色糧油作物種子的特點，建立了有針對性的改進方法，通過選用擠壓膨化、微波滅菌等工藝路線，制造出即食的黑色食品，從而完成了本發明即食食品的工藝方法。
本發明針對黑稻米、黑大豆、黑玉米、黑小麥、黑芝麻等黑色糧油種子為全粒，含有胚并具有活力的特點，將其進行發芽處理，既可以以這些發芽后的種子為單一原料直接食用或加工，亦可以將這些發芽種子有機結合相互搭配后進行加工。由于本發明選用了較為優化的工藝方法，將種子的發芽時間確定在種子剛剛“萌動”，芽長0.5mm～2mm時，一方面可以保證種子中有較理想的活性物質，另一方面有利于原料的后加工，避免芽體過長，在脫殼等加工過程中損失和能量物質過渡轉化等問題。經分析，黑米、黑玉米、黑小麥和黑大豆種子按本發明方法發芽后，其維生素B1、B2、維生素C和維生素E的含量明顯提高。其中，4種種子的維生素B1分別提高1～2倍，維生素B2的增幅達76.67％～94.44％，維生素C在發芽前，4種種子中均檢測不到，但發芽后黑米為10.0mg/100g、黑玉米為2.0mg/100g、黑小麥為7.0mg/100g、黑大豆為3.0mg/100g，維生素E的含量4種種子的增幅為47.4％～86.7％。
在加工工藝方面，本發明優化了原料發芽、擠壓膨化和微波滅菌的相關條件和工藝參數，并將其有機結合，形成了一套加工發芽種子膨化食品的工藝技術。這樣，既能將種子發芽過程中產生的一些活性物質保留在產品中，同時也盡量減少了加工過程中原料營養的破壞與損失，有利于提高產品的營養價值，并易于被人體消化吸收。本項目選用的較為科學的種子消毒和催芽方法，可以較好地避免種子在發芽過程中酸敗和霉變，影響后加工品質，對發芽后的種子選用擠壓膨化加工，可以使黑米、黑大豆、黑玉米和黑小麥種子的可溶性糖含量和游離氨基酸含量明顯提高，總氨基酸和維生素的加工損失率降到較低水平。經分析，經擠壓膨化后，發芽后的黑米、黑大豆、黑玉米和黑小麥種子的可溶性糖含量提高49.03％～254.79％，18種游離氨基酸含量提高10.71％～260.34％，平均增加44.93％；氨基酸總量損失率僅在4.09％～27.83％，維生素B1和維生素C的損失率僅為26.3％和29.1％，明顯低于其加工工藝對氨基酸和維生素等營養成分的破壞與損失。
在原料的選擇和搭配方面，本發明根據中醫的“黑補”和“五行、五色、五臟”學說，根據現代營養學平衡互補原理，科學地從平衡人體每天的營養出發，在對多種黑色糧油種子的營養成分和保健功能進行系統評價的基礎上，選配黑米、黑玉米、黑小麥、黑大豆、黑芝麻等種子，充分保證營養的平衡與互補。如谷物與油料類(大豆、芝麻)結合，既可以補充谷物所缺乏的蛋白質、脂肪，也可以補充大量維生素等。配伍淮山、薏米、伏苓、陳皮、芡實等具有健脾開胃促進消化吸收的一些藥食兼用材料，既能保證產品的營養全面與平衡，又可保證產品易于被人體消化吸收。經分析，本發明研制的一種黑色糧油種子膨化食品的蛋白質、氨基酸、脂肪、粗纖維、礦物質和維生素的含量較高，尤其是蛋白質和微量元素Fe、I等含量十分突出，8種必需氨基酸均高出WHO/FAO模式標準，是一種較理想的全營養食品。
圖1是本發明一種產品的制作工藝流程圖。
圖2是本發明另一種產品的制作工藝流程圖。
圖3是本發明實施例3原料的含水量和粒度與膨化效果的關系圖。
圖4是本發明實施例3原料配比對膨化的影響。
實施例1一種營養黑米食品將黑稻谷100kg用70％的乙醇浸泡消毒5～8分鐘，撈出用無菌水沖洗2～3分鐘，在1000～15000kg無菌水中浸泡(常溫)20～30小時，撈出，然后置于發芽床，黑谷厚度8～10cm，上面覆蓋保濕棉布，進行催芽，催芽溫度25～30℃，每隔3小時噴酒一次0.1％苯甲酸鈉溶液，催芽22～28小時，待稻谷萌動破胸芽長0.5～2mm停止催芽，進行干燥，干燥溫度55～65℃，烘烤前期用65℃，后期采用55℃。干至含水量達13％以下，然后用礱谷機脫殼(保留黑色種子胚芽)，經精選除雜，采用真空定量包裝即為成品。本產品可用于做飯、煲粥食用及作食品加工原料。
實施例2一種營養平衡型種子“萌動”食品1.原料黑稻谷、黑小麥、黑玉米、黑大豆、淮山、芡實、陳皮、薏米、茯苓2.工藝流程見附
圖1。
3.操作要點原料挑選原料要求新鮮飽滿，顆粒完整，不得有碎粒、霉變腐爛粒。
除雜剔除原料中的破碎粒及癟粒和泥土、石塊等雜質。
清洗用水清洗，同時進一步剔除癟粒及空殼。清洗要快，盡量避免傷及種皮。
消毒清洗結束后，瀝干水分，用70％的乙醇對種子消毒，時間5～8分鐘，然后用無菌水沖洗。
浸泡用種子重量10～15倍的無菌水分別浸種，黑稻谷、黑大豆、黑玉米浸22～28小時，黑小麥浸種4～6小時。浸至種子充分吸收水分即可。
催芽將消毒后的種子置于發芽床，堆積厚度8～10cm，上面覆蓋保濕棉布，催芽溫度25～30℃，期間每隔3小時噴酒1次0.1％的苯甲酸鈉溶液，以防種子腐爛變質或雜菌的污染。當種子破胸芽長0.5～2mm時，即可停止催芽，黑稻谷、黑大豆催芽22～28小時，黑小麥、黑玉米催芽36～40小時。催芽結束后，清洗瀝干水分。
干燥干燥溫度55～65℃，干燥期間注意通風排濕，及時翻動原料，保證干燥快速均勻進行。干燥至水分低于13％即可。干燥時間為15～18小時。
脫殼稻谷萌芽體干燥后采用礱谷機脫去谷殼。
調配根據4種種子的營養特點，結合人體對各種營養的需求，選配藥食兼用中藥材，將其合理搭配，其具體配方為黑小麥8％，黑大豆18％，黑玉米10％，黑米56.5％，淮山3％，芡實2％，陳皮0.5％，薏米1.5％，茯苓0.5％。
粉碎利用錘片式粉碎機將其粉碎至80～100目。
包裝利用阻氣性，防潮性好并能避光的PET/鋁箔/PE復合薄膜袋包裝。重量454～500g/包。
微波滅菌采用微波滅菌機對其進行微波滅菌。微波頻率2450MHZ，功率5.4KW，處理時間20～30秒。
4.食用方法本產品可以用于煮制營養糊，亦可以做為面包、餅干、糕點等的輔助原料。
實施例3一種黑色膨化食品本發明根據黑米、黑玉米、黑小麥、黑大豆、黑芝麻等黑色糧油作物種子的營養特點，選用以上5種原料合理搭配，根據中醫理論輔以薏米、淮山、芡實、陳皮等藥食兼用材料，研制開發出一種黑色糧油種子膨化食品。
1.原料主料的搭配選用黑米、黑大豆、黑玉米、黑小麥和黑芝麻按一定比例相互搭配。其搭配原則為①谷物(黑米＋黑玉米＋黑小麥)與豆類(黑大豆)的比例按正常成年人每天的擬用量，保證營養的平衡與互補；②谷物與油料類(黑大豆＋黑芝麻)的比例保證產品沖溶性理想，分散均勻，不結團。具體比例為黑米55.5％，黑大豆18％，黑玉米10％，黑小麥7％，黑芝麻1％。
輔料的搭配根據中醫理論，選用健脾開胃的藥食兼用中藥材芡實、淮山、麥芽、陳皮等相互配伍后與主料配合。具體比例為淮山3％，芡實2％，薏仁2％，陳皮0.75％，茯苓0.75％。
添加料的搭配用葡萄糖作為助膨劑；用麥芽糊精作天然分散劑，解決產品的沖溶性問題；用蔗糖作甜味劑；用異維生素C鈉作抗氧化劑；用蔗糖脂肪酸酯作乳化劑，解決產品的沖溶性；其具體配比見調配工藝。
2.工藝流程見附圖2。
3.操作要點原料挑選原料要求新鮮飽滿，顆粒完整，不得有碎粒、霉變腐爛粒。
除雜剔除原料中的破碎粒及癟粒和泥土、石塊等雜質。
清洗用水清洗，同時進一步剔除癟粒及空殼。清洗要快，盡量避免傷及種皮。
消毒清洗結束后，瀝干水分，用70％的乙醇對種子消毒，時間5～8分鐘，然后用無菌水沖洗。
浸泡用種子重量10～15倍的無菌水分別浸種，黑稻谷、黑大豆、黑玉米浸20～30小時，黑小麥浸種4～6小時。浸至種子充分吸收水分即可。
催芽將消毒后的種子置于催芽床，堆積厚為8～10cm，上面覆蓋保濕棉布，催芽溫度25～30℃，期間每隔3小時噴酒1次0.1％的苯甲酸鈉溶液，以防種子腐爛變質或雜菌的污染。當種子破胸芽長0.5～2mm時，即可停止催芽，黑稻谷、黑大豆催芽22～28小時，黑小麥、黑玉米催芽36～40小時。催芽結束后，清洗瀝干水分。
干燥干燥溫度55～65℃，干燥期間注意通風排濕，及時翻動原料，保證干燥快速均勻進行。干燥至水分低于13％即可。干燥時間為15～18小時。
脫殼稻谷萌芽體干燥后采用礱谷機脫去谷殼。
破碎用粉碎機將其破碎至15～20目。
水分調整根據破碎后的混合料的含水量確定加水量，將水分含量調整在11.5～12.5％之間，加水后將料攪勻，放置2～3小時進行均濕，使其顆粒內外水分均勻一致。
擠壓膨化利用PJ-60單螺桿膨化機進行膨化，膨化溫度150℃，螺桿轉速300～400r/min，擠壓壓力0.8～1.1MPa。
切條調整膨化機上切刀的轉速，將膨化后的物料切成0.5～1cm的長條。
粉碎將膨化后的條狀物料用粉碎機粉碎至35～40目即可。
調配取上述膨化粉57.4％，加入白砂糖15％，葡萄糖5％，麥芽糊精10％，熟化黑芝麻12％，蔗糖脂肪酸酯(HLB11)0.4％，異維生素C鈉0.1％，食鹽0.1％，調配混合均勻。
粉碎用粉碎機粉碎至60～80目。
包裝用PE薄膜做內包裝小袋，每袋裝30～40g，每6～8小袋裝一外包裝袋，外包裝采用PET/鋁箔/PE復合薄膜袋。
微波滅菌采用微波滅菌機對其進行微波滅菌。微波頻率2450MHZ，功率5.4KW，處理時間20～30秒。
4.實施效果4.1黑色糧油作物種子原料的主要營養成分經分析黑米、黑大豆、黑玉米、黑小麥、黑芝麻的蛋白質、氨基酸、脂肪、纖維素、礦物質和維生素等營養成分，結果表明(表1、表2)，這些種子的蛋白質和脂肪含量較高，分別較淺色同類高出10-60％；氨基酸種類齊全，配比合理，8種必需氨基酸占氨基酸總量的36.94％-45.38％，其中，含硫氨基酸、含苯環氨基酸及精氨酸、賴氨酸等與生命活動密切相關的氨基酸含量較高；維生素和礦物質豐富，其中Fe含量十分突出，較對照分別高出2-3倍，水溶性維生素B1、B2和脂溶性維生素E分別較對照高出10-30％以上。相比而言，黑大豆的氨基酸較黑米、黑玉米、黑小麥等禾谷類的明顯提高，因此將禾谷類與豆類原料結合，可以彌補其氨基酸的不足，保證營養的平衡與互補。
表1 黑色糧油作物種子的主要營養成分成分黑 米 黑大豆 黑玉米 黑小麥 黑芝麻蛋白質(g/100g) 13.11 43.5013.816.10 6.79脂肪(g/100g)3.0615.674.111.7051.18纖維素(g/100g) 6.3612.268.844.604.26P(g/kg) 4.184.92 4.903.305.16Ca(g/kg)1.892.21 1.100.450.78Fe(g/kg)52.289.3 61.779.272.7Zn(mg/kg) 83.041.8 42.442.861.0Mn(mg/kg) 141.0 28.3 14.828.217.9Cu(mg/kg) 6.4015.6 2.423.421.77Se(mg/kg) 0.031 0.0680.035 0.200 0.047I(mg/kg)4.1814.9 1.822.381.12維生素B1(mg/g) 6.8919.1 12.10 14.80 5.27維生素B2(mg/g) 2.8214.5 11.30 11.40 3.26維生素A(mg/kg)19.33 48.0 1.883.2611.36維生素C(mg/kg)29.93 119.311.36 8.330.18維生素E(mg/kg)2.6017.363.891.9154.18
表2 黑色糧油作物種子氨基酸含量(g/100g)氨基酸Aa 黑 米 黑大豆 黑玉米 黑小麥天冬氨酸Asp 0.793.720.641.00谷氨酸Glu 1.465.021.566.31絲氨酸Ser 0.461.900.670.70甘氨酸Gly 0.421.790.560.60組氨酸His*0.291.460.480.40精氨酸Arg 0.803.050.400.80蘇氨酸Thr*0.321.471.160.50丙氨酸Ala 0.511.490.520.60脯氨酸Pro 0.311.351.741.40酪氨酸Tyt 0.271.380.330.20纈氨酸Val*0.401.480.320.70蛋氨酸Met*0.240.640.180.30半胱氨酸Cys*0.520.900.480.20異亮氨酸Ile*0.371.950.520.60亮氨酸Leu*0.712.845 0.841.10色氨酸Trp*0.310.570.380.31苯丙氨酸Phe*0.441.490.151.0賴氨酸Iys*0.462.090.470.50總量 9.2634.60 11.16 15.50必需氨基酸占氨基酸總量百分比43.84 41.26 39.64 43.81*代表必需氨基酸4.2擠壓膨化條件原料水分附圖3表明，當原料的含水量小于11.5％時，隨著含水量的增加，其膨化率逐步提高，當含水量達到11.5-12.5％時，膨化效果最理想，當含水量大于12.5％時，膨化率逐步下降。即原料的最佳水分為11.5-12.5％。
原料粒度附圖3還表明，當原料粒度小于15目時，隨著原料粒度的變小，其膨化率逐步提高；當粒度達15-20目時，膨化效果最理想；當粒度大于20目時，膨化率反而下降，即原料的最佳粒度為15-20目。
原料配比附圖4表明，膨化效果與原料中谷物與豆類的比例呈顯著正相關，谷物/豆類比例越高，膨化效果越理想，其中以谷物/豆類＝80-90/20-10效果最理想。
天然助膨劑選用葡萄糖(A)、甘露醇(B)、果糖(C)和蔗糖(D)，采用四因素三水平的正交設計篩選四種天然助膨劑的最佳濃度及配比試驗結果(表3)表明，助膨劑A的極差最大，B的極差其次，C的極差最小，證明助膨劑A對膨化效果的影響最大，助膨劑C對膨化影響最小。經方差分析，F值達極顯著水平。因此，如選用單一助膨劑，則選用0.5％～0.8％的葡萄糖；如選用復合助膨劑，則以A3B2C2D3為最佳。
表3 助膨劑的配方及濃度正交試驗結果葡萄糖A 甘露醇B 果糖C蔗糖D膨化率編號 (g/kg) (g/kg)(g/kg) (g/kg) (V/V0)100 0 0 6.75204 2 2 8.22308 4 4 8.10440 4 4 8.10544 0 2 9.38648 2 0 8.50780 2 4 8.74884 4 0 8.84988 0 2 9.02K123.0723.59 25.15 24.90K225.9826.44 25.46 25.34K326.6025.62 25.04 26.22極差(R)3.53 2.85 0.422.134.3種子發芽前后營養成分的變化黑色糧油作物種子原料發芽前后維生素含量見表4。
表4 黑色糧油作物種子原料發芽前后維生素含量變化(mg/100g)維生素B1維生素B2維生素C維生素E發芽前 發芽后 發芽前 發芽后 發芽前 發芽后 發芽前 發芽后黑 米 0.300.840.120.23未檢出10.0 0.751.40黑玉米 0.280.820.360.70未檢出2.05.502.30黑小麥 0.170.450.130.25未檢出7.02.503.50黑大豆 0.340.800.300.53未檢出3.09.5014.00分析結果(表4)表明，黑米、黑玉米、黑小麥和黑大豆等黑色糧油作物種子原料發芽后，其維生素B1、B2、維生素C和維生素E的含量明顯提高。其中，黑米、黑玉米、黑小麥和黑大豆的維生素B1含量發芽后分別為發芽前的2.8倍、2.9倍、2.6倍和2.4倍。維生素B2含量4種原料發芽后較發芽前的增幅為76.67％-94.44％。4種原料的維生素C在發芽前均未檢測到，發芽后黑米為10.0mg/100g、黑玉米為2.0mg/100g、黑小麥為7.0mg/100g、黑大豆為3.0mg/100g。維生素E的含量4種原料的增幅為47.4％-86.7％。
4.4擠壓膨化工藝對黑色糧油作物種子營養成分的影響①可溶性糖含量變化表5表明，4種黑色糧油作物種子原料及其混合料經擠壓膨化后，可溶性糖含量明顯增加，增幅為49.03-254.79％，說明經過膨化工藝，原料中的淀粉和纖維素已明顯降解，更容易被人體消化吸收。
表5 黑色糧油作物種子原料膨化前后可溶性糖含量變化(mg/kg)原 料 膨化前 膨化后 膨化后較膨化前±％黑 米 12.8345.52 254.79黑玉米 25.7237.73 46.69黑小米 21.6363.97 195.74黑小麥 35.9171.52 49.79黑色糧油作物種子25.1637.04 49.03(黑米＋黑玉米＋黑大豆＋黑小麥)②游離氨基酸含量變化表6表明，黑色糧油作物種子混合料經膨化加工后，游離氨基酸含量顯著增加，18種游離氨基酸含量增加變幅為10.71％-260.34％，總量增加44.93％，表明膨化工藝可以把原料中包埋在淀粉、纖維素等大分子中的游離氨基酸釋放出來，更易被人體吸收。
表6 黑色糧油作物種子原料膨化前后游離氨基酸含量變化(mg/100g)氨基酸 膨化前膨化后膨化后較膨化前±％天氨酸Asp27.26 30.18 10.71谷氨酸Glu11.42 19.55 71.19絲氨酸Ser6.91 8.3220.41甘氨酸Gly6.01 10.16 69.05組氨酸His10.63 16.66 56.73精氨酸Arg28.74 34.18 18.93蘇氨酸Thr1.16 4.18260.34丙氨酸Ala1.62 5.82259.26脯氨酸Pro7.91 11.31 42.98酪氨酸Tyr16.54 20.60 25.23纈氨酸Val1.69 4.28153.25蛋氨酸Met16.74 24.22 47.05半胱氨酸Cys 3.68 6.5277.17異亮氨酸Ile 1.46 3.96171.23亮氨酸Leu2.87 5.1479.09苯丙氨酸Phe 2.86 4.8970.98色氨酸Trp1.92 4.15116.15賴氨酸Lys5.22 9.4881.61總量Total154.28223.60 44.93
③總氨基酸含量變化表7表明，黑色糧油作物種子混合料經膨化處理，氨基酸含量的損失率僅在4.09％-27.83％，即氨基酸含量的保留率在72.17％-95.91％之間，平均為80.56％，比一般的食品加工工藝提高近1倍多。
表7 黑色糧油作物種子原料膨化前后水解氨基酸含量變化(mg/100g)氨基酸膨化前膨化后膨化后較膨化前±％天氨酸Asp1025.33930.26 -9.31谷氨酸Glu2443.362034.36 -16.74絲氨酸Ser879.80 744.75 -15.35甘氨酸Gly650.71 497.10 -23.61組氨酸His464.31 341.55 -26.44精氨酸Arg928.37 862.54 -17.69蘇氨酸Thr656.23 549.43 -16.26丙氨酸Ala668.16 509.20 -23.79脯氨酸Pro894.25 766.44 -14.29酪氨酸Tyr438.12 329.39 -24.82纈氨酸Val627.07 570.63 -9.00蛋氨酸Met261.94 204.35 -21.99半胱氨酸Cys 76.55 55.24 -27.83異亮氨酸Ile 469.43 360.99 -23.10亮氨酸Leu908.39 871.27 -4.09苯丙氨酸Phe 745.11 656.86 -11.84色氨酸Trp138.07 126.38 -8.47賴氨酸Lys420.92 318.98 -24.22總量Total12696.52 10629.82-19.44④維生素含量的變化表8表明，擠壓膨化后，黑色糧油作物種子混合料中維生素B1和維生素C的含量分別僅損失26.3％和29.1％，比一般的蒸煮和焙烤工藝對維生素的破壞率大大減少，此外，維生素B2膨化后還提高了54.5％。
表8 黑色糧油作物種子混合料膨化前后維生素含量的變化維生素膨化前 膨化后 膨化后較膨化前±％維生素B1(mg/100g) 0.190.14 -26.3維生素B2(mg/100g) 0.110.17 54.5維生素C(mg/100g) 4.403.12 -29.14.5黑色膨化食品產品的營養成分本發明產品的主要營養成分見表9、表10和表11。
表9產品的主要營養成分成 分含 量蛋白質(g/100g)18.04脂肪(g/100g) 12.93粗纖維(g/100g)10.8維生素B1(mg/kg) 3.0維生素B2(mg/kg) 2.3維生素E(mg/kg)46尼克酸(mg/kg) 32磷(mg/g) 4600.0鈣(mg/kg) 1780.0鐵(mg/kg) 127.80鋅(mg/kg) 35.60錳(mg/kg) 24.85銅(mg/kg) 8.40硒(mg/kg) 0.131碘(mg/kg) 6.85表10產品的氨基酸含量(mg/100g)氨基酸Aa 含 量天冬氨酸Asp 1427.75谷氨酸Glu 1968.01絲氨酸Ser 864.47甘氨酸Gly 576.96組氨酸His 1107.12精氨酸Arg 1225.85蘇氨酸Thr 748.65丙氨酸Ala 757.70脯氨酸Pro 801.89酪氨酸Tyr 486.52纈氨酸Val 736.18蛋氨酸Met 350.23半胱氨酸Cys 188.23異亮氨酸Ile 768.34亮氨酸Leu 1194.13色氨酸Trp 148.93苯丙氨酸Phe 420.40賴氨酸Lys 886.99總 量14658.44
表11 產品中必需氨基酸的組成氨基酸Aa 黑色膨化食品(mg/g.N)FAO/WHO模式(mg/g.N)異亮氨酸Ile 327.6 250亮氨酸Leu 509.1 440賴氨酸Lys 378.2 340蛋氨酸＋半胱氨酸Met＋Cys 229.6 220苯丙氨酸＋酪氨酸Tyr＋Phe 386.7 380蘇氨酸Thr 319.2 250色氨酸Trp 63.5 60纈氨酸Val 502.2 310表9-11結果表明，產品的主要營養成分蛋白質、脂肪、粗纖維、礦物質及維生素和氨基酸等的含量均較高，營養十分全面，尤其是蛋白質和微量元素Fe、I等含量十分突出；8種必需氨基酸均高出WHO/FAO模式標準。根據其營養特點，既可以作為大眾方便食品，也可以作為婦女、兒童和老年人的保健食品。
權利要求
1.一種農作物種子加工的食品，其特征在于將種子催芽處理，使之“萌動”，在萌芽期進行食品加工。
2.根據權利要求1所述的食品，其特征在于種子為黑色農作物種子。
3.根據權利要求2所述的食品，其特征在于黑色種子為糧食或油料作物種子。
4.根據權利要求3所述的食品，其特征在于黑色糧油作物種子為黑稻米、黑玉米、黑小麥、黑大豆、黑芝麻。
5.根據權利要求4所述的食品，其組成特征在于黑玉米8％～10％，黑稻米60.1％～70.9％，黑大豆11％～13％，黑小麥4％～6％，黑芝麻1％～2％，淮山2％～3％，芡實1％～2％，陳皮0.5％～1％，薏仁1％～2％，茯苓0.5％～1％。
6.一種屬權利要求1、2、3、4或5所述的食品的制造方法，其特征在于種子浸泡、消毒、催芽、干燥。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于采用種子重量10～15倍的無菌水進行浸種；消毒分兩段進行，種子在浸種前階段選用70％的乙醇浸泡5～8分鐘進行消毒，在催芽階段采用濃度為0.1％的苯甲酸鈉溶液對種子進行噴灑，一天3次以上；種子“萌動”后芽長達到0.5～2mm時立即進行干燥，干燥溫度55～65℃，干燥至種子含水量低于13％。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于原料中黑稻谷、黑大豆、黑玉米浸種時間為22～28小時，黑小麥、黑芝麻的浸種時間為4～6小時；原料中，黑大豆、黑芝麻、黑稻谷的發芽時間為22～28小時；黑小麥、黑玉米的發芽時間為36～40小時。
9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于干燥后的種子選用擠壓膨化機進行加工，膨化時原料總體含水量在11.5％～12.5％，原料粒度15～20目，膨化機螺桿轉速300～400r/min，膨化溫度140～160℃，噴頭壓力0.8～1.1MPa。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于膨化前在原料中加入0.5％～0.8％的葡萄糖作為助膨劑以提高原料膨化率，膨化后經粉碎達80目成為膨化粉。
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于在膨化粉44.30％～61.50％的基礎上添加白糖15％～20％，葡萄糖5％～8％，麥芽糊精10％～15％，蔗糖脂肪酸酯(HLB11)0.3％～0.5％，熟化黑芝麻8％～12％，異維生素C鈉0.05％～0.1％，食鹽0.1％～0.15％。
12.根據權利要求6所述的方法，其特征在于混合均勻后的食品采取微波滅菌機對產品進行殺菌。
全文摘要
本發明涉及一種農作物種子,尤其是黑色糧油作物種子的加工食品及其生產方法,其主要特征在于:將種子催芽處理,使之“萌動”,在萌芽期進行食品加工。加工制造的方法主要工藝途徑為種子浸泡、消毒、催芽、干燥。本發明的產品可以是未糊化的生食品,也可以是經糊化后的即食熟品,該食品由于富含種子“萌動”時產生的各種生理活性物質(尤其是黑色糧油作物種子),所以營養豐富,更容易被人體消化吸收,適應性對象廣泛。
文檔編號A23L1/172GK1337172SQ0011731
公開日2002年2月27日 申請日期2000年8月9日 優先權日2000年8月9日
發明者張名位, 池建偉, 孫玲, 徐志宏, 王志堅, 張孝祺, 陳俊秋, 賴來展, 魏振承, 張雁 申請人:廣東省農業科學院農業生物技術研究所