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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710255301.2 (22)申请日 2017.04.19 (71)申请人 江苏省农业科学院 地址 211225 江苏省南京市溧水区白马镇 国家农业科技园区江苏省农业科学院 基地 (72)发明人 吴寒 周剑忠 夏秀东 李春阳 (74)专利代理机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 代理人 肖明芳 (51)Int.Cl. A23L 7/183(2016.01) A23L 5/10(2016.01) (54)发明名称 一种热风-微波组合干燥生产元麦膨化脆的 方。
2、法 (57)摘要 本专利以元麦为原料， 选用传统甜酒曲中分 离得到的主要菌种米根霉( Rhizopus oryzae)， 将其制作成孢子型米粉发酵剂， 结合固 态发酵和热风-微波组合干燥技术， 生产元麦膨 化脆。 该发明的产品不仅营养价值更高、 功能性 更强， 还易于储藏和运输， 可直接食用或冲泡饮 用水食用， 具有广阔的市场前景。 所用的固态发 酵方法成本低、 污染少、 适用群体广， 对元麦资源 的大规模、 高值化利用意义重大， 为谷物精深加 工和增值转化提供了新的途径。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 107048202 A 2017.08.18 CN 107048202 A 。
3、1.一种热风-微波组合干燥生产元麦膨化脆的方法， 其特征在于， 包括以下步骤： (1)元麦预处理： 将元麦中的杂质、 瘪粒、 坏粒挑选去除， 清洗后烘干； (2)浸泡、 蒸煮： 在22-28条件下， 将步骤(1)中得到的元麦在2-5倍质量倍数的水中浸 泡6-12h后， 捞出、 洗净、 沥干， 继续进行蒸煮， 得到元麦熟料； (3)菌种活化： 将米根霉点种在PDA平板上， 倒置于25培养箱中培养， 当有白色菌丝长 出后， 挑取菌丝转接于新鲜的PDA平板中活化， 至菌丝生长旺盛并产生肉眼可见的灰褐色孢 子时， 刮下菌丝， 加水， 研磨成孢子匀浆， 匀浆中孢子的质量浓度为107-109个/mL； (。
4、4)发酵剂制备： 将大米蒸熟、 烘干、 粉碎、 过筛、 干热灭菌后与步骤(3)中得到的孢子匀 浆按质量比10:1的比例混匀密封后在4下冷藏得到孢子型米根霉-米粉发酵剂； (5)固态发酵： 将敞口的玻璃容器湿热灭菌后， 加入步骤(2)中得到的元麦熟料， 加入步 骤(4)中得到的孢子型米根霉-米粉发酵剂后， 置于恒温恒湿箱中进行固态发酵， 得到元麦 甜醅； (6)热风-微波组合干燥： 将步骤(5)中得到的元麦甜醅平铺于鼓风干燥箱中干燥后， 放 入微波设备中进行微波膨化得到元麦膨化脆； (7)分装、 封口： 将步骤(6)中得到的元麦膨化脆晾凉， 无菌分装后， 抽真空、 封口。 2.根据权利要求1所述。
5、的方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 所述蒸煮的温度为90-105， 时间为10-25min。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤(4)中， 所述过筛的孔径为60-100目。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤(4)中， 所述干热灭菌的温度为121- 160， 时间为0.5-2h。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤(5)中， 所述孢子型米根霉-米粉发酵 剂的加入量为元麦熟料的0.5-2质量百分比， 所述固态发酵的温度为28-32、 湿度为75- 95， 时间为48-72h。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤(6)中， 所述鼓。
6、风干燥的温度为60-85 ， 干燥程度为至元麦中水分含量为元麦甜醅初始质量的10-20。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤(6)中， 所述微波膨化的功率为600- 1200W， 微波时间为30-70s。 8.权利要求1-7任一所述的方法得到的元麦膨化脆。 9.权利要求8所述的元麦膨化脆， 其特征在于， 酸度为0.5-0.8。 10.权利要求8所述的元麦膨化脆， 其特征在于， 包含以下质量百分含量的组分： 还原糖 10-20， 氨基酸态氮0.03-0.06， 植酸0.05-0.2， 麦角甾醇0.05-0.15。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 107048202 A 。
7、2 一种热风-微波组合干燥生产元麦膨化脆的方法 技术领域 0001 本发明提供了一种热风-微波组合干燥生产元麦膨化脆的方法， 属于食品加工技 术领域。 背景技术 0002 元麦， 即裸大麦， 又称青稞(Hordeum vulgare L.var.nudum Hook.f.)， 是禾本科 (Gramineae)大麦属的一种禾谷类作物， 具有无壳易加工的特点。 在古代， 人们就认识到大 麦的特殊食用价值和药用价值， 如 本草纲目 曾记载 “大麦宽胸气， 凉血。 麦芽消化一切米 面诸果食积。 ” 食用性方面， 较皮大麦而言， 元麦的主要特点在于没有颖壳包裹， 不易产生剥 壳过程中籽粒糊粉层养分损失、。
8、 籽粒腹沟中颖壳无法去除等问题， 营养价值较高， 易于胃肠 消化。 元麦作为一种全价营养谷物， 富含平衡全面的必需氨基酸、 矿物质、 维生素及膳食纤 维， 其中含有的生物活性物质， 如 -葡聚糖、 亚油酸、 皂苷等还具有一定的保健功效。 近几年 来， 国内外对元麦功能特性方面的研究日益增多， 高活性元麦产品的开发倍受关注。 0003 甜醅是一种以元麦为原料， 经酒曲发酵而成的固态发酵食品， 醅粒如果肉， 醅汁似 糖水， 吃起来带有甘甜和醇酒香味， 是我国青海高原地区的民间小吃。 元麦发酵过程中， 微 生物蛋白酶和淀粉酶大量分泌， 大分子蛋白质和碳水化合物被降解， 小分子、 易于吸收、 具 有更。
9、高活性的氨基酸、 多肽等物质大量生成， 有效提高了元麦的营养价值。 发酵菌种， 如米 根霉、 毛霉等真菌还能合成脂溶性维生素D2的前体麦角甾醇， 可以有效促进人体对钙、 磷的吸收， 以及骨质钙化， 赋予元麦开发新的亮点。 但是， 由于甜醅的含水量相对较高， 具有 保质期短、 易变质、 不宜储藏等特点， 需要将其水分含量控制在安全贮藏水平才能解决上述 问题。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是： 开发一种高活性的元麦膨化脆， 深度挖掘元麦营养 价值和功能活性的同时， 增加了元麦的口感， 解决元麦甜醅的含水量相对较高， 保质期短、 易变质、 不宜储藏等问题。 0005 为了解决上述技术问。
10、题， 本发明采取的技术方案是： 一种热风-微波组合干燥生产 元麦膨化脆的方法， 包括以下步骤： 0006 (1)元麦预处理： 将元麦中的杂质、 瘪粒、 坏粒挑选去除， 清洗后烘干； 0007 (2)浸泡、 蒸煮： 在22-28条件下， 将步骤(1)中得到的元麦在2-5倍质量倍数的水 中浸泡6-12h后， 捞出、 洗净、 沥干， 90-105继续蒸煮， 得到元麦熟料； 0008 (3)菌种活化： 将米根霉点种在PDA平板上， 倒置于25培养箱中培养， 当有白色菌 丝长出后， 挑取菌丝转接于新鲜的PDA平板中活化， 至菌丝生长旺盛并产生肉眼可见的灰褐 色孢子时， 刮下菌丝， 加水， 研磨成孢子匀浆。
11、， 匀浆中孢子的质量浓度为107-109个/mL； 0009 (4)发酵剂制备： 将大米蒸熟、 烘干、 粉碎、 过筛、 干热灭菌后与步骤(3)中得到的孢 子匀浆按质量比10:1的比例混匀， 密封后在4下冷藏得到孢子型米根霉-米粉发酵剂； 说 明 书 1/6 页 3 CN 107048202 A 3 0010 (5)固态发酵： 将敞口的玻璃容器湿热灭菌后， 加入步骤(2)中得到的元麦熟料， 加 入步骤(4)中得到的孢子型米根霉-米粉发酵剂后， 置于恒温恒湿箱中进行固态发酵， 得到 元麦甜醅； 0011 (6)热风-微波组合干燥： 将步骤(5)中得到的元麦甜醅平铺于鼓风干燥箱中干燥 后， 放入微波。
12、设备中进行微波膨化得到元麦膨化脆； 0012 (7)分装、 封口： 将步骤(6)中得到的元麦膨化脆晾凉， 无菌分装后， 抽真空、 封口。 0013 步骤(2)中， 所述蒸煮的温度为90-105， 时间为10-25min。 优选的， 蒸煮在蒸锅中 进行， 在蒸锅内加入浸泡后元麦1-2倍质量的水， 蒸片上垫以纱布， 将元麦铺于纱布上蒸煮， 蒸煮时蒸锅功率为600-2100W。 0014 步骤(4)中， 所述过筛的孔径为60-100目； 0015 步骤(4)中， 所述干热灭菌的温度为121-160， 时间为0.5-2h。 所述烘干的温度可 以是50。 0016 步骤(5)中， 所述湿热灭菌的温度为1。
13、21， 时间为20min。 0017 步骤(5)中， 所述孢子型米根霉-米粉发酵剂的加入量为元麦熟料的0.5-2质量 百分比， 优选的， 为0.5-1的质量百分比； 所述固态发酵的温度为28-32， 湿度为75- 95， 优选为85-95； 时间为48-72h， 其中湿度以培养箱中蒸汽总质量百分比计。 0018 步骤(6)中， 所述鼓风干燥的温度为60-85， 干燥程度为至元麦中水分含量为元 麦甜醅初始质量的10-20， 优选为1015。 0019 步骤(6)中， 所述微波膨化的功率为600-1200W， 微波时间为30-70s。 0020 上述的方法可得到元麦膨化脆。 0021 优选的， 上。
14、述的元麦膨化脆酸度为0.5-0.8， 优选的， 上述的元麦膨化脆包含以 下质量百分含量的组分： 还原糖10-20， 氨基酸态氮0.03-0.06， 植酸0.05-0.2， 麦角 甾醇0.05-0.15； 更优选的， 上述的元麦膨化脆包含以下质量百分含量的组分： 还原糖16- 17.5， 氨基酸态氮0.03-0.05， 植酸0.1-0.16， 麦角甾醇0.06-0.1。 0022 本发明得到的元麦膨化脆色泽均匀， 口感香甜、 脆糯性好， 和步骤(2)中得到的元 麦熟料对比， 抗营养成分植酸的含量降低20-80， 提高了元麦营养成分的吸收利用率； 分 子量在12-30kDa的蛋白明显增加， 元麦对。
15、血管紧张素转化酶(ACE)抑制活性增加了3-7倍。 0023 目前， 我国元麦的精深加工技术较为落后， 大部分元麦仅被加工成大麦茶、 麦片等 初级产品， 缺乏相关的技术支持， 本发明采用固态发酵技术， 通过自制的米根霉-米粉发酵 剂生产元麦甜醅， 低成本、 高效率、 污染少地实现了元麦资源的大规模利用， 深度挖掘元麦 营养价值和功能活性的同时， 增加了元麦的香甜口感， 纯天然、 无添加； 0024 固态发酵是一种既古老又新颖的手段， 本发明将传统的生物技术与现代加工技术 相结合， 通过干燥脱水的方式解决了甜醅等民间小吃贮藏期短、 运输成本高、 工业化难的问 题， 生产出的高活性元麦膨化脆保留了。
16、甜醅的酸甜口感， 酸度为0.5-0.8， 还原糖含量为 10-20， 氨基酸态氮含量为0.03-0.06， 植酸含量相对减少20-80， 增加了营养成分的 吸收利用率， 麦角甾醇合成量为0.05-0.15， 为人体提供了维生素D2的前体物质， 有效促 进钙、 磷的吸收， 为元麦传统小吃的改良提供了新的思路， 具有显著的经济和社会效益； 0025 本发明采用热风-微波组合干燥技术开发高活性元麦膨化脆， 满足了现代食品加 工领域的发展要求， 符合全球经济发展浪潮中饮食文化所倡导的 “天然、 高效、 营养” 新理 说 明 书 2/6 页 4 CN 107048202 A 4 念， 不仅缩短了干燥时间。
17、， 提高了生产效率， 还能避免加工过程中因高温导致的营养流失， 产品的小分子蛋白得以较好保留， 分子量在12-30kDa的元麦蛋白显著增加， ACE抑制活性提 高了3-7倍， 对开发具有高生物活性、 高附加值的元麦产品有着十分重要的意义。 0026 采用热风-微波组合干燥法， 即先用热风将物料干燥到一定程度， 再更换为适当功 率的微波干燥到规定含水量的方法， 不仅能够缩短干燥时间， 减少元麦加工中营养成分的 流失， 还能延长产品货架期、 降低运输成本， 对开发出高活性元麦产品有着十分深远的意 义。 0027 有益效果： 本专利以元麦为原料， 选用传统甜酒曲中分离得到的主要菌种米 根霉(Rhiz。
18、opus oryzae)， 将其制作成孢子型米粉发酵剂， 结合固态发酵和热风-微波组合 干燥技术， 生产元麦膨化脆。 该发明的产品不仅营养价值更高、 功能性更强， 还易于储藏和 运输， 可直接食用或冲泡饮用水食用， 具有广阔的市场前景。 所用的固态发酵方法成本低、 污染少、 适用群体广， 对元麦资源的大规模、 高值化利用意义重大， 为谷物精深加工和增值 转化提供了新的途径。 附图说明 0028 图1实施例1中得到的元麦蛋白的十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳图(SDS- PAGE)； 其中A为蒸煮后元麦； B为元麦膨化脆。 0029 图2实施例1中得到的元麦抑制ACE活性的高效液相(HPLC)色。
19、图谱， 其中A为阳性对 照； B为元麦熟料； C为元麦膨化脆。 0030 图3实施例2中得到的元麦蛋白的十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳图(SDS- PAGE)； 其中A为蒸煮后元麦； B为元麦膨化脆。 0031 图4实施例2中得到的元麦抑制ACE活性的高效液相(HPLC)色图谱， 其中A为阳性对 照； B为元麦熟料； C为元麦膨化脆。 具体实施方式 0032 根据下述实施例， 可以更好地理解本发明。 然而， 本领域的技术人员容易理解， 实 施例所描述的内容仅用于说明本发明， 而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本 发明。 0033 实施例中， 含量为质量百分含量。 0034 实施例1：。
20、 0035 将元麦中的杂质、 瘪粒、 坏粒挑选去除， 洗净后烘干， 向其中加入5倍水， 22条件 下浸泡6h， 沥干备用。 在蒸锅中加入等质量的水， 蒸片上垫以纱布， 将浸泡后的元麦平铺于 其上， 功率为1500W的条件下90-105蒸煮15min。 将米根霉点种在PDA平板上， 倒置于25 培养箱中培养， 当有明显的白色菌丝长出后， 挑取少量菌丝转接于新鲜PDA平板中活化， 至 菌丝生长旺盛并产生大量肉眼可见的灰褐色孢子时即可， 用无菌涂布棒刮下菌丝， 加入极 少量水， 在研钵中充分研磨成孢子匀浆,匀浆中孢子的质量浓度为107-109个/mL。 洗净后的 大米放入电饭锅中， 加入3倍水， 蒸。
21、煮30min， 平铺于放于50鼓风干燥箱中， 烘干后的米饭 经中草药粉碎机粉碎， 过80目筛， 160、 2h干热灭菌后与上述孢子匀浆按质量比10:1的比 例混匀。 蒸煮后的元麦仁装入预先准备好的121湿热灭菌20min的敞口玻璃容器中， 加入 说 明 书 3/6 页 5 CN 107048202 A 5 量为元麦熟料的0.5质量百分比孢子型米根霉-米粉发酵剂， 搅拌均匀， 保鲜膜封口、 戳孔 后置于28、 湿度85的恒温恒湿箱中培养72h。 鼓风干燥箱的温度调节为60， 将发酵后 的元麦甜醅水分含量烘至15， 放入微波设备中干燥、 膨化， 条件为1200W、 45s。 之后进行无 菌分装， 。
22、抽真空后封口。 0036 根据国标分别测定元麦熟料和元麦膨化脆的乳酸、 还原糖含量、 氨基酸态氮含量 和植酸含量， 蛋白质SDS-PAGE分布情况和元麦对ACE抑制情况见图1、 图2。 结果表明， 元麦熟 料的酸度为0.05， 还原糖含量为2.5， 氨基酸态氮含量为0.015， 植酸含量为0.25， 麦角甾醇含量为0.0005； 元麦膨化脆的酸度为0.8， 还原糖含量为17.5， 氨基酸态氮 含量为0.05， 植酸含量为0.1， 相对元麦熟料植酸含量减少60， 麦角甾醇含量为 0.1， 分子量在12-30kDa的蛋白明显增加(图1)， 元麦膨化脆具有良好的ACE抑制活性(图 2)， 较蒸煮后的。
23、元麦提高6倍。 该方法生产的元麦膨化脆不仅脆糯性好， 而且不含任何添加 剂， 酸甜适口， 营养吸收效率高， 具有明显的生物活性。 0037 酸度的测定方法： 按照国标GB 5009.239-2016， 食品安全国家标准， 食品酸度的测 定。 0038 还原糖的测定方法： 按照国标GB 5009.7-2016， 食品安全国家标准， 食品中还原糖 的测定。 0039 氨基酸态氮的测定方法： 按照国标GB 5009.235-2016， 食品安全国家标准， 食品中 氨基酸态氮的测定。 0040 植酸的测定方法： 按照国标GB 5009.153-2016， 食品安全国家标准， 食品中植酸的 测定。 00。
24、41 麦角甾醇的测定方法： 按照国标GB/T 25221-2010粮油检验粮食中麦角甾醇的测 定正相高效液相色谱法 0042 蛋白电泳的方法： 分别称取水分含量10的蒸煮后元麦和元麦膨化脆， 加入 1mL0.1M Tris-HCL pH8.8缓冲液， 震荡1h提取蛋白， 12000r/min、 4条件下离心20min， 将 蛋白Marker和样品上清液分别与2上样缓冲液1:1混匀， 沸水浴5min后待用， 在立式Mini- Protean型电泳仪上制备4浓缩胶和15分离胶， 上样量为20 L。 0043 ACE抑制活性的测定方法： 采用HPLC法， 对上述的样品上清液进行测定， 测试条件 为：。
25、 分析柱： C18色谱柱， 流动相： 50甲醇水溶液(含0.1三氟乙酸)， 流速： 0.8mL/min， 检测 器： 光电二极管阵列检测器； 检测波长： 228nm； 进样量： 20 L， 反应体系见表1。 0044 表1测定ACE抑制率的反应体系 0045 0046 实施例2： 说 明 书 4/6 页 6 CN 107048202 A 6 0047 将元麦中的杂质、 瘪粒、 坏粒挑选去除， 洗净后烘干， 向其中加入2倍水， 26条件 下浸泡10h， 沥干备用。 在蒸锅中加入等质量的水， 蒸片上垫以纱布， 将浸泡后的元麦平铺于 其上， 功率为1200W的条件下蒸煮20min。 将米根霉点种在P。
26、DA平板上， 倒置于25培养箱中 培养， 当有明显的白色菌丝长出后， 挑取少量菌丝转接于新鲜PDA平板中活化， 至菌丝生长 旺盛并产生大量肉眼可见的灰褐色孢子时即可， 用无菌涂布棒刮下菌丝， 加入极少量水， 在 研钵中充分研磨成孢子匀浆,匀浆中孢子的质量浓度为107-109个/mL。 洗净后的大米放入电 饭锅中， 加入4倍水， 蒸煮30min， 平铺于放于50鼓风干燥箱中， 烘干后的米饭经中草药粉 碎机粉碎， 过80目筛， 160、 2h干热灭菌后与上述孢子匀浆按质量比10:1的比例混匀。 蒸煮 后的元麦仁装入预先准备好的121湿热灭菌20min的敞口玻璃容器中， 加入量为元麦熟料 质量百分比。
27、1的孢子型米根霉-米粉发酵剂， 搅拌均匀， 保鲜膜封口、 戳孔后置于30、 湿 度90的恒温恒湿箱中培养48h。 鼓风干燥箱的温度调节为70， 将发酵后的元麦甜醅水分 含量烘至10， 放入微波设备中干燥、 膨化， 条件为800W、 60s。 之后进行无菌分装， 抽真空后 封口。 0048 根据国标测定元麦膨化脆的酸度、 还原糖含量、 氨基酸态氮含量和植酸含量， 蛋白 质SDS-PAGE分布情况和元麦对ACE抑制情况见图3、 图4。 结果表明， 元麦熟料的酸度为 0.05， 还原糖含量为2.5， 氨基酸态氮含量为0.015， 植酸含量为0.25， 麦角甾醇含 量为0.0005； 元麦膨化脆的酸度。
28、为0.6， 还原糖含量为16， 氨基酸态氮含量为0.03， 植酸含量0.16， 相对减少35， 麦角甾醇含量为0.06， 分子量在12-30kDa的蛋白明显增 加(图3)， 元麦膨化脆具有良好的ACE抑制活性(图4)， 较蒸煮后的元麦提高4倍。 该方法生产 的元麦膨化脆不仅脆糯性好， 而且不含任何添加剂， 酸甜适口， 营养吸收效率高， 具有明显 的生物活性。 0049 酸度的测定方法： 按照国标GB 5009.239-2016， 食品安全国家标准， 食品酸度的测 定。 0050 还原糖的测定方法： 按照国标GB 5009.7-2016， 食品安全国家标准， 食品中还原糖 的测定。 0051 氨。
29、基酸态氮的测定方法： 按照国标GB 5009.235-2016， 食品安全国家标准， 食品中 氨基酸态氮的测定。 0052 植酸的测定方法： 按照国标GB 5009.153-2016， 食品安全国家标准， 食品中植酸的 测定。 0053 麦角甾醇的测定方法： 按照国标GB/T 25221-2010粮油检验粮食中麦角甾醇的测 定正相高效液相色谱法 0054 蛋白电泳的方法： 分别称取水分含量10的蒸煮后元麦和元麦膨化脆， 加入 1mL0.1M Tris-HCL pH8.8缓冲液， 震荡1h提取蛋白， 12000r/min、 4条件下离心20min， 将 蛋白Marker和样品上清液分别与2上样缓。
30、冲液1:1混匀， 沸水浴5min后待用， 在立式Mini- Protean型电泳仪上制备4浓缩胶和15分离胶， 上样量为20 L。 0055 ACE抑制活性的测定方法： 采用HPLC法， 对上述的样品上清液进行测定， 测试条件 为： 分析柱： C18色谱柱， 流动相： 50甲醇水溶液(含0.1三氟乙酸)， 流速： 0.8mL/min， 检测 器： 光电二极管阵列检测器； 检测波长： 228nm； 进样量： 20 L， 反应体系见表2。 0056 表2测定ACE抑制率的反应体系 说 明 书 5/6 页 7 CN 107048202 A 7 0057 说 明 书 6/6 页 8 CN 107048202 A 8 图1 图2 说 明 书 附 图 1/2 页 9 CN 107048202 A 9 图3 图4 说 明 书 附 图 2/2 页 10 CN 107048202 A 10 。