一种改善糙米碾米性能的非浸泡复合酶法预处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及稻谷碾米加工前，旨在改善碾米性能的预处理技术，提供一种改善糙米碾米性能的非浸泡复合酶法预处理工艺。
【背景技术】
[0002]在稻谷碾米加工行业中普遍存在着碎米多，能耗高的问题，其原因一方面是糙米的主要成分淀粉，在低含水率时硬度和脆性都较大，在碾米加工时容易出现裂纹及碎米；另一方面是糙米皮层致密完整的粗纤维结构强度较大，直接碾米需较大碾削力和较长碾米用时，致使碾米能耗高及碎米较多。目前行业一般采用加湿调质工艺来调整糙米含水率至最适碾磨含水率15% -16% (w.b.)，从而改善碾米性能。此项工艺虽已处于中试和推广应用阶段，然而并未从根本上解决因糙米皮层坚韧而难以碾去的问题。因此突破皮层属性限制，采用酶法预处理技术在降低皮层硬度的同时局部破坏皮层纤维结构，进而提高整精米率、降低碾米能耗对于大米加工行业具有重要意义。
[0003]国内外对酶降解糙米皮层的研宄主要集中在酶溶液浸泡后对糙米蒸煮品质的改善。然而酶液浸泡的方法却无法应用于改善碾米品质，因为酶液浸泡环境使糙米急剧吸水，产生吸湿裂纹，浸泡和碾米前烘干阶段裂纹累积更易导致碎米产生。对此Gopika Arora等在糙米抛光之前喷加纤维素酶溶液以降解皮层，分析各工艺参数对大米的碾磨和蒸煮特性的影响，但其酶解时间为l_3min过短酶解作用未得到完全发挥；本发明人先前对酶溶液喷雾预处理降碎工艺进行了初探，获得授权发明专利(专利号:ZL201110268371.4)，但由于糙米皮层的主要成分为纤维素和阿拉伯木聚糖，其采用纤维素单一酶处理，存在着粗纤维结构降解不够充分和酶的用量较大的问题，还有待于进一步完善。
[0004]目前还没有一种精准、科学的复合酶加湿方法为糙米加工业所采用，因此深入研宄非浸泡酶法预处理工艺具有重要意义。
【发明内容】
[0005]本发明针对碾米加工业现有技术的不足和酶原料用量大、价格高的问题，提供一种非浸泡酶法预处理糙米工艺，以改进工艺流程，缩短酶解时间，提高酶解效率，减少酶的用量从而降低工艺成本，同时进一步提升酶解效果，改善碾米品质，获得更高的经济效益。
[0006]本发明的技术方案如下:
将贮藏期糙米(含水率15%以下)置于30-40°C的温度条件下，均匀喷加pH值为4.8-5.2、浓度为50-90mg/mL的复合酶溶液(其中纤维素酶质量占复合酶总质量百分比为55-60%，木聚糖酶质量占复合酶总质量百分比为40-45%)加液量以糙米含水率小于16.5%为限，在该条件下密闭处理60-150min后进行碾米。
[0007]本发明针对贮藏期的糙米研宄了在碾米加工前进行复合酶溶液非浸泡预处理的工艺方法，本发明工艺与原糙米直接碾白工艺相比整精米率提高5% -10%，节约能耗20% -40%，与加湿调质工艺相比整精米率提高2% -5%，节约能耗5% -15%，与纤维素酶单一酶法预处理糙米工艺相比整精米率提高1.2% -1.6%，节约能耗2% -8%。本工艺因加液后时间较短，所加水分大部分在糙米皮层，碾米后随米糠去除，碾白后所得白米含水率为14±0.2%，可安全贮存，且无污染。
【附图说明】
[0008]图1是同一批次糙米在相同工艺参数条件下分别进行直接碾白、加湿调质、纤维素酶法预处理与本发明工艺处理后碾白所测得的整精米率及碾米能耗对比图；
图2是光学显微镜下观测本工艺处理后糙米皮层的微观结构变化图；
左图为加湿调质后糙米皮层显微镜观察图，右图为本工艺处理后糙米皮层显微镜观察图。
【具体实施方式】
[0009]下面将结合实例对本发明作详细说明，但并不局限于此。
[0010](I)称取200g糙米原料，测定其初始含水率为14.3%。
[0011](2)用PH5.0乙酸-乙酸钠缓冲溶液按照纤维素酶和木聚糖酶质量百分比分别为57%和43%配制浓度为65mg/mL的食品级纤维素酶木聚糖酶复合酶溶液置于4°C冰箱中保存待用。
[0012](3)将(I)中称取的糙米样品置于30°C的温度条件下，按加液量1.25%对其均匀喷加(2)中配制的复合酶溶液，并在该条件下密闭处理10min后用全自动碾米检测仪进行碾白。
[0013]对同一批次糙米在相同工艺参数条件下分别进行直接碾白、加湿调质、纤维素酶法预处理与本发明工艺处理后碾白所测得的整精米率及碾米能耗见图1。
[0014]本发明工艺与直接碾白工艺相比，整精米率提高约8%，节约能耗约34% ;与加湿调质工艺相比，整精米率提高约3%，节约能耗约13%;与纤维素酶法工艺相比，整精米率提高约1.5%，节约能耗约6%，碾后白米含水率14.01%，可安全储存。
[0015]利用光学显微镜观测本工艺处理后糙米皮层的微观结构变化见图2。
[0016]通过观察可见本工艺预处理后籽粒皮层受到一定程度破坏，出现明显孔洞结构和较大裂纹，而加湿调质后的糙米皮层纤维结构仍然致密且完整，观测证实了平整致密的籽粒皮层被部分降解，产生的疏松结构有利于水分向籽粒内部的渗透，其内外水分梯度的形成使得糙米润性增强，碾白压力减小，与此同时糙米的质构特性也发生了改变，其粗糙的表面结构在碾米加工过程中更易被碾削去除，导致整精米率增大，碾米能耗降低。
[0017]上述的具体实施例，只是本发明较优选的实施方式中的一种，操作流程中的细节操作可在本发明技术方案范围内进行的适当调整。
【主权项】
1.一种改善糙米碾米性能的非浸泡酶法预处理工艺，其特征在于将贮藏期糙米(含水率15%以下)置于30-40°C的温度条件下，均匀喷加pH值为4.8-5.2、浓度为50_90mg/mL的复合酶溶液，喷加量以糙米含水率小于16.5%为限，在该条件下密闭处理60-150min后进行碾米加工。
2.根据权利要求1所述一种改善糙米碾米性能的非浸泡酶法预处理工艺，其特征是，所述复合酶溶液为食品级纤维素酶与食品级木聚糖酶复合溶液，其中纤维素酶质量占复合酶总质量百分比为55-60 %，木聚糖酶质量占复合酶总质量百分比为40-45 %。
【专利摘要】本发明公开了一种改善糙米碾米性能的非浸泡酶法预处理工艺。糙米在碾米加工前，在一定温度条件下按一定加液量，对其喷加一定配比、浓度、PH的食品级纤维素酶与木聚糖酶复合酶溶液，使其达到适宜碾米含水率，并在该条件下密闭处理一段时间。其目的是在调整糙米水分的同时对籽粒皮层进行微量降解，以此来降低皮层强度，减小碾磨所需碾削力，从而减少碾米过程碎米产生、降低碾米能耗。本发明方法采用的复合酶预处理技术相比于单一酶解工艺可提高酶解效率、节约成本且安全无毒副作用，有利于提升优质成品大米的得率，提高能源利用率。
【IPC分类】B02B1-04
【公开号】CN104772173
【申请号】CN201510219906
【发明人】贾富国, 史宇菲, 姚丽娜, 王会, 韩燕龙, 蒋龙伟, 曾勇
【申请人】东北农业大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年5月4日