专利名称：：谷胚芽营养饮料制品的生产方法
技术领域：
：本发明涉及营养饮料的生产方法，更具体地说，涉及谷胚芽营养饮料制品的生产方法。目前，饮料发展的趋势是越来越注重其营养、天然、方便和价格适宜这样几个方面。从降低成本来看，国内外都比较重视农副产品的综合利用。例如，中性软饮料类的大豆和果蔬乳汁的制备。植物蛋白中添加乳浊剂和稳定剂之后，用物理方法处理的制备工艺也较常见。目前比较流行的高蛋白质的酸性饮料，由于受天然物质中蛋白质等电点特性的限制，制备也有一定难度。通常必须用化学方法降解蛋白质至酸性水溶液(pH＝2-4);也有用乳酸菌发酵制得“酸乳”，或者提取乳清蛋白而制得乳清蛋白酸性饮料。谷物胚芽是营养价值很高的天然营养素，它具有特殊的营养功能-既能调节生理机能，又能防治疾病，被世界上许多国家公认为理想的营养强化剂。谷胚中蛋白质的含量是其粮食谷物所含蛋白质的1-3倍。八种必需氨基酸的含量及相互比值也优于粮食谷物本身，特别是赖氨酸在谷胚中的含量比其粮食增加了60%以上。此外，谷胚中还含有人体不能合成的必需脂肪酸如亚油酸、油酸、亚麻酸，以及各种维生素如VB1，VB2，VB6，VE，VC和VA，还有矿物质如K，Na，Ca，Mg和Fe等等。谷胚芽，由于其化学组成及较高蛋白质含量不宜于加热等因素，使生产胚芽营养饮料的工艺方法带来一定的困难。应用现有技术的制备工艺方法，所制得的胚芽浆液内40%左右的淀粉质沉聚下层(未α化的颗粒)，而且浆液遇热极不稳定，例如用微波加热40秒或者水浴80℃隔套10分钟加热即造成破乳，蛋白质结絮沉淀。即使是液状制品的灭菌温度与时间也使其难以承受，更不用说浓缩或干燥制成粉状制品了。又如运用提取谷胚芽蛋白然后降解的办法，将会使许多维生素和矿物质丢失，特别是谷胚芽中含量丰富的Vc和Fe。最近，日本专利JP5974962(丸山哲彦1984)和美国专利USP4309417(LomacStaples，1982)，报导了可溶性胚芽营养剂的制备方法。前者采用的是乳酸菌发酵工艺;后者是用α-淀粉酶、高峰酶和蛋白解朊酶多酶法降解工艺。工艺和设备虽然复杂，但都能有效地保留胚芽的有效营养成份。但是，乳酸菌发酵工艺需约24小时左右的发酵时间，设备投资较大，且要经常接种乳酸菌菌种。多酶法降解工艺也存在所需时间较长和设备投资较大等问题。因此，本发明的一个主要目的就是提供一种制备谷胚芽营养饮料的工艺方法，在该工艺过程中谷胚芽浆液具有热稳定性，加热消毒、浓缩乃至干燥制粉都不会产生破乳、絮凝和沉淀现象。本发明的另一个目的是提供这样一种制备谷胚芽营养饮料的工艺方法，在具备浆液热稳定性的同时，有效地保持胚芽的营养成份，甚至强化Ca而不破乳，使饮料制品中的钙/磷之比趋于平衡。本发明的再一个目的是提供这样的制备谷胚芽营养饮料的工艺方法，它的流程简便，既能生产液态制品，也能制备固态粉粒状制品，所需时间和能耗减少，生产成本和投资相应降低。本发明的其它目的、特征和优点将从下文结合附图和实施例的描述中看得更清楚。附图的简要说明图1表示本发明提供的制备谷胚芽营养饮料的工艺流程图。(a)浸泡，(b)粉碎，(c)浆渣分离，(d)胚奶热稳定化，(e)调配，(f)浓缩，(g)干燥成粉粒，(h)灌装。参阅图1。首先，选用常规的酶失话谷胚芽，例如，大米、小麦、大麦、小米、高梁、玉米、乔麦、燕麦等谷物加工过程中所获得的谷胚芽，经筛选到95%纯度。酶失活手段可以采用加热例如微波75秒使脂肪酶失活，或者在红外烘干过程中使酶失活。然后将上述谷胚芽用饮用水浸泡(a)。水料比及浸泡时间和温度无严格要求。一般在室温进行即可。水料比以4∶1至10∶1为宜。水太少不易达到浸泡目的，水太多则加重后续处理的负荷。浸泡时间以3-10小时为宜，时间太短不易浸透，太长则是不必要的。将上述浸泡后的谷胚芽与全部浸泡用水进行全浆粉碎(b)至谷胚芽颗粒达到适当粒度。常规的各种固-水混合物的粉碎手段都可采用，较好地可以采用全浆胶磨。胶磨之后的固水混合物中谷胚芽的粒度最好控制在90%都小于50μ。将上述粉碎之后的固水混合物进行浆渣分离(c)，也即使其分离出浆液，剩下的渣子如需提高得率，可以再进行一次加水粉碎和分离步骤。所得的全部浆液即所谓的胚奶，其中含有大量的可溶性谷胚芽成份。渣子即为不可溶部分包括蛋白质，脂肪和粗纤维等成份，可进一步综合利用，或者直接作饲料用。各种常规的分离手段都可采用来进行浆渣分离，例如，压滤，离心分离等。浆液得率在70%以上(干/干)。上述制得的胚奶一般遇热不稳定，微波加热或者水浴隔套加热到80℃左右，10分钟即产生蛋白质结絮沉淀。通常的灭菌温度和时间也难使其承受。本发明经多次试验，发现了一种简单易行的抗热变性方法，终于制得了具有热稳定性的谷胚奶液。与此同时，根据谷胚芽中钙磷比例失调的特点，工艺中可同时强化Ca而不破乳，使制得的谷胚奶液的钙∶磷趋于平衡。由于工艺比较简使，预示着生产成本和投资成本的减少。因而，本发明的热稳定化(d)步骤使谷胚奶液得以进一步加工成各种形式的制品，例如，类似炼乳的浓缩制品、类似牛奶和豆奶的并装或塑料袋装液体制品，或者类似麦乳精的粉粒状冲饮制品等等。本发明的热稳定化(d)步骤是这样进行的在加压加热的条件下在胚奶中加入一定量的氢氧化物(碱)，使胚奶的pH值调节到7.2至8.0左右，在压力下保温0.5至3分钟左右的时间即可达到胚奶的热稳定化。所述的氢氧化物(碱)较佳的为氢氧化钾、氢氧化钠和或氢氧化钙。优选的为氢氧化钙，它可同时引入Ca离子，以同时达到强化Ca，使钙磷比趋于平衡的目的，例如钙离子理论强化值达到约4300ppm。加压加热可应用一般常规设备达到，例如，耐压消毒锅、高压锅或反应锅等。采用直接加热或夹套水蒸汽加热等方式使容器内达到一定压力和温度，一般以表压达到1.0-1.8kgf/cm2为宜，温度约为105-125℃。压力达到上述范围并保持0.5-3分钟左右，即可放气，出料，这时得到的已是热稳定的胚奶。经过上述热稳定化的谷胚奶液，可以根据需要进行调配(e)，例如，加入各种食物添加剂包括糖，谷胚油，豆磷脂等。由于谷胚奶液中含有的脂肪容易分层，所以必须的乳化剂应当在调配中加入，例如上述的大豆磷脂就是适宜的乳化剂，此外还有单甘油脂肪酸脂也可作为乳化剂采用。混合乳化剂HLB理论计算值约为9至14。另外，根据原料含值，各种催生素如A、C、D及B1、B2和B6等以及各种微量元素都可在调配中复活平衡，或者适当强化。当然，如果需要制成淡的饮料或者不必复活平衡或强化维生素，那么在上述热稳定化的谷胚奶液中只需加入乳化剂，例如大豆磷脂或甘油脂肪酸脂，充分混合均匀之后即可进入下一步工序，进行浓缩，或直接装瓶或封入小塑料装销售，或者用喷雾干燥法制成粉粒再包装销售。实施例1取纯度95%以上，新鲜或者经微波炉加热75秒使脂肪酶失活的谷胚100克，倒入2000毫升容量的烧杯中，加饮用水500毫升，于室温(25℃以下)，静止浸泡8-10小时;用小型高速生物组织捣碎机搅打10-30分钟成浆，以100目涤纶布压滤得浆液(1);浆渣再加200毫升水，继续搅打10-20分钟，再以100目涤纶布压滤得浆液(2);合并浆液(1)与(2)，加浓度为5%的Ca(OH)2溶液10毫升调节浆液pH7.5-8.0，把钙化浆液放入小型消毒锅内，加热加压至表压0.8-1.4kgf/cm2，迅速排气，冷却;加糖20克，大豆磷脂0.2克(预溶于10毫升80℃温水)，搅拌30-60分钟，即得调配好的热稳定米胚奶液;喷雾干燥得米胚饮料的粉粒冲剂。实施例2取纯度95%以上酶失活谷胚芽100公斤，放入500升搅拌锅内，加饮用水325升，间隙搅拌6-8小时，泵入立式胶磨机内后磨成浆;用篮式离心机分离，浆渣加150升水同样操作;合并分离的二次浆液，得胚奶浆液475升;浆液中加入浓度10%的Ca(OH)2溶液5升，搅拌，pH约为7.2-8.0;分次泵入100升容量的反应锅内，隔套加热，蒸汽压1.5-3kgf/cm2，边搅拌边加热，当表压达到0.8-1.4kgf/cm2时，迅速上排汽，并下排浆液;用板式冷却器速冷至35℃;加精制砂糖25公斤，大豆磷脂200克，蛋氨酸200克，Vc32，VB1300毫升，VB2625毫升，VAD8克(VA25/万/克国际单位，VD5万/克国际单位)，搅拌，再用胶磨机二次胶磨;喷雾干燥机干燥，每小时50-100升蒸发量，进风温度150-200℃，出风温度85-95℃;得到谷胚芽营养饮料冲剂。用本发明的方法制备的谷胚营养饮料冲剂，具有如下的感观色泽乳黄风味具正常米胚奶香，无异味组织状颗粒均匀的粉状冲调状用水冲调后成稳定的乳状液，无明显沉淀，口感微甜。以理化测试和微生物测试，显示了本发明方法生产的谷胚营养饮料制品是一种营养价值比较高的新型食品。测试的结果列于表1-6。生物测试结果(1)动物模型抗衰老试验结果经以果蝇为抗衰老动物模型进行抗衰老实验，结果显示培养基中含谷胚营养饮料5%时，能使果蝇的平均寿命显著延长，例如，雌性延长7.4%，P＜0.01;雄性延长11.6%，P＜0.01;性活力显著增高;吃食数量增多，平均增加18.4%。(2)动物营养试验结果经SD种系雄性大鼠喂养四星期，显示了谷胚营养饮料冲剂能促进幼年动物生长，其作用显著高于乳儿粉，类似广州研制的“富力美”。谷胚营养饮料冲剂的蛋白质效价显著高于富力美和乳儿粉，是一种优质蛋白质源。谷胚营养饮料冲剂能维持血红蛋白、血清总蛋白和白蛋白的正常量。综上所述，谷胚原料的营养成份已是众所周知。关键问题在于要防止在加工过程中营养成分的损失，并根据需要复活平衡或适当强化。与此同时，为了制得最后的可溶性产品，在加工中必须具备热稳定性。本发明较可取地采用全浆胶磨，有效地保留了微量元素(表4);降低了湿磨的料液比(1∶4.5);较可取地采用直接喷粉，可以减少胚奶料浆的受热时间;全浆胶磨法的得率较高，含有的食物纤维素(DF)对人的功效已为人们所重视。又例如，钙磷比失调是米胚的缺陷。按Ca∶P为1∶1-2的要求，米胚是1∶35，相差甚远。但是，二价离子盐(碱土金属盐)可以破乳是乳浊液的经典理论之一。乳状饮料的钙强化在现有技术中还是一个比较困难的问题。本发明根据加压时乳液必须在中性偏碱的水溶液中才能稳定这样的条件，在加入OH离子使之达到热稳定的同时引入Ca离子，使胚奶中的Ca离子强化为4300mgCa++/100g，达到总强化量50%以上。由于在加压加热的条件下加碱，在形式上比单纯的加热条件更激烈。但是，加入的碱，例如Ca(OH)2，中和了溶液，偏离胚奶乳液中的蛋白质等电点。在一定的离子浓度、一定的溶液浓度和加压加热时间内，偏离等电点;增加蛋白质表面电荷反而提高了其水化能力，调配时添加乳化剂并充分混合均匀使乳液趋于稳定。因此，按本发明的工艺方法可以制得稳定的水溶性胚芽营养饮料制剂，风味良好，得率较高。它保留了胚芽的原有营养成份，加上复活和强化，使营养组分趋于平衡，生物试验显示了本发明工艺方法制备的胚芽营养饮料制剂具有高的营养价值和明显的抗衰老作用。本发明已结合附图和实施例进行了充分的公开，但可以理解的是，所列附图和实施例仅仅是为了必要的说明而不是对本发明的限制。任何本发明领域的技术人员可以作出各种各样的变化和变更，而不偏离由本发明专利申请的权利要求书所提出的保护范围和精神实质。表1SRG及参照物的主要营养成份(%)注＊美国商品;＊＊全国优质产品评选指标(84);SRG-本发明生产的谷胚营养饮料制品。表2SRG及参照物的氨基酸组成(克/100克蛋白质)米胚原料SRGWHO/FAO苏氨酸缬氨酸蛋十胱氨酸异亮氨酸亮氨酸苯丙十酸氨酸赖氨酸色氨酸3.955.922.473.836.876.886.630.953.726.033.423.756.787.015.560.994.05.03.54.07.06.05.51.0EAA37.5037.2636门冬氨酸绿氨酸谷氨酸脯氨酸甘氨酸丙氨酸组氨酸精氨酸9.273.8016.754.556.387.163.5910.049.023.5716.484.676.937.353.5610.18</table></tables>注＊WHO/FAO联合国世界卫生组织/粮食及农业组织表3SRG的脂肪酸组成(%)<><>不饱和脂肪酸总量77左右油酸∶亚油酸接近1∶1表4SRG及参照物的主要维生素矿物质含量表5SRG及参照物与有关卫生指标＊苏苏Q/LS1-87胚油指标表6每百克制品的主要成份和热值＊按AOAC(65)测得近似值计算。权利要求1.生产谷胚芽营养饮料的方法，其步骤包括谷胚芽加水浸泡；全浆粉碎上述加水浸泡后的谷胚芽，对上述全浆粉碎后的谷胚芽进行浆渣分离，得到胚奶浆液，对上述胚奶浆液进行热稳定化处理，本发明的特征在于上述热稳定化处理是在加压加热条件下，在上述胚奶浆液中加入碱，使上述胚奶浆液的pH值调节到7.2到8.0左右进行的。2.按照权利要求1的生产方法，其进一步特征在于其中所述的加入的碱是氢氧化钠，或者氢氧化钾，或者氢氧化钙，或者这三种碱的任意组合。3.按照权利要求1或2的生产方法，进一步的特征在于其中所述的加压加热条件是以表压达到1.0-1.8kgf/cm2，温度约为105-125℃。4.按照权利要求3的生产方法，进一步的特征在于其中所述的加压加热条件保持的时间约为0.5-3分钟。5.按照权利要求1、2或4的生产方法，其进一步特征在于其中所述的浸泡步骤所需时间在常温下约为3-10小时。6.按照权利要求5的生产方法，其进一步特征在于其中所述浸泡步骤的谷胚芽与水的比例约为1∶4-10。7.按照权利要求1、2或4的生产方法，其进一步特征在于其中所述的全浆粉碎步骤采用一或二次全浆胶磨。8.按照权利要求7的生产方法，进一步的特征在于其中所述全浆胶磨之后的谷胚芽颗粒其90%小于50μ。9.按照权利要求1、2或4的生产方法，进一步的特征在于，其中所述的将渣分离步骤可以采用压滤，或离心分离等。10.按照权利要求1、2或4的生产方法，进一步的特征在于，在所述的热稳定化步骤之后可根据需要对经过热稳定化的胚奶浆液进行调配步骤。11.按照权利要求10的生产方法，进一步的特征在于，其中所述调配步骤包括在所述经过热稳定化的胚奶浆液中添加糖，或谷胚油，或大豆磷脂，或单甘油脂肪酸脂，或各种维生素，或各种微量元素，或这些物质的任意组合。12.按照权利要求1、2或4的生产方法，进一步的特征在于，其中所述热稳定化步骤之后可根据需要对所得热稳定的胚奶浆液进行浓缩，或进行直接灌装，或进行干燥制成粉粒。13.按照权利要求10的生产方法，进一步的特征在于，在所述调配步骤之后，可根据需要对所得热稳定的胚奶浆液进行浓缩，或直接灌装，或进行干燥制成粉粒。14.按照权利要求11的生产方法，进一步的特征在于，在所述调配步骤之后，可根据需要对所得热稳定的胚奶浆液进行浓缩，或直接灌装，或进行干燥制成粉粒。15.按照权利要求13或14的生产方法，进一步的特征在于，所述干燥制粉步骤是采用喷雾干燥法进行的。全文摘要本发明提供一种生产谷胚芽营养饮料制品的方法，包括浸泡、粉碎、浆渣分离、热稳定化及调配、干燥制粉等步骤。根据本发明提供的方法可以得到热稳定的胚奶浆液，可以浓缩、或直接灌装或喷雾干燥成粉粒冲剂，色泽乳黄，具正常米胚奶香。粉料冲剂用水冲调后成稳定的乳状液，无明显沉淀，口感微甜。理化测试、微生物测试和生物测试结果显示，用本发明方法生产的谷胚营养饮料制品是一种营养价值比较高且有明显抗衰老作用的新型食品。文档编号A23L2/00GK1042821SQ8810810公开日1990年6月13日申请日期1988年11月21日优先权日1988年11月21日发明者罗勇庆,臧智娟,金增辉,朱建新,蔡余生,张云霞申请人:上海市粮食科学研究所,江苏省苏州吴县湘城米厂