玉米活力素及其生产方法
【专利摘要】本发明涉及一种玉米活力素及其生产方法，属于食品加工技术。将由成熟玉米籽粒获得的玉米胚经过清理除杂、低温破碎与研磨、冻融活化、超高压杀菌、无菌冷冻干燥、超细粉碎等处理，最大限度保留玉米胚中天然营养成分的活性，获得含有玉米胚全部营养成分的健康食品，可直接单独食用，也可与奶粉、米、面等其他食品混合食用；可用水冲调饮用，也可与其他饮品混合饮用，食用方便；按本技术加工的玉米胚活力素不含有任何致敏成分，适合任何人群作为营养补剂食用。本发明产品生产中无污染、无废弃物产生、操作方便，拓宽了玉米胚在食品加工中应用范围，提供了一种营养丰富、食用方便的健康食品。
【专利说明】玉米活力素及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明属于食品加工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]玉米亦称苞米，禾本科，一年生草本植物，是世界上分布最广泛的粮食作物之一，种植面积仅次于小麦和水稻而居第三位。种植范围从北纬58° (加拿大和俄罗斯)至南纬40° (南美)。我国是玉米黄金带，玉米是我国主要农作物之一，产量居世界第二位，玉米是我国重要的粮食、饲料与化工原料。
[0003]玉米籽粒主要由皮层、胚乳、胚芽和根帽等部分组成。玉米胚乳占玉米籽粒质量的73%?85%，主要成分是淀粉，其次是蛋白质，玉米胚乳蛋白主要为醇溶蛋白，不易于被人体消化吸收。玉米胚由胚芽、胚轴、胚根和子叶(盾片)组成，位于种子向果穗顶端面的基部，一般已具有5个叶原基、茎节及主、侧胚根原基，是具有生长能力的幼小植株。玉米籽粒的胚约占籽粒总质量的10%?15%，体积占籽粒总体积的1/3左右，几乎是所有植物中最大的。玉米胚芽中脂肪含量高达35?72%，且主要为亚油酸脂，其脂肪酸组成符合人体健康需求，是生产食用油脂的良好原料。玉米胚还富含高品质的可溶性蛋白质、谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、维生素E、可溶性糖等生物活性物质。玉米胚既是优质食用植物油生产原料，也是优质蛋白质来源，玉米胚蛋白与胚乳蛋白质组成不同，胚乳蛋白主要为不易被人体利用的醇溶蛋白，而玉米胚蛋白主要为水溶性蛋白，主要为占总蛋白的40%左右的白蛋白和40%左右的球蛋白，谷蛋白20%左右，醇溶蛋白仅4%左右，玉米胚蛋白氨基酸组成及营养效价接近鸡蛋蛋白质。玉米胚在适宜的条件下，可由幼胚发育成玉米植株，具有极强的生理活性。现代医学及营养学研究结果表明，玉米中丰富的亚油酸和维生素E，具有降低胆固醇水平、减少动脉硬化发生等作用；玉米胚中含有的谷胱甘肽，具有预防人体罹患癌症的功能；玉米含有的微量元素硒能加速人体内氧化物分解，抑制恶性肿瘤，具有防癌作用。
[0004]目前国内外在玉米精深加工过程中主要利用的是玉米籽粒的胚乳部分，也就是说玉米的精深加工主要是玉米淀粉及玉米淀粉下游产物如变性淀粉、淀粉糖、多元醇等产品的生产，玉米皮、玉米胚乳蛋白几乎全部用于用作饲料。含有丰富优质蛋白及人体必需脂肪酸、维生素等活性成分的玉米胚，目前只单一用于玉米胚芽油的生产原料，产生的玉米胚柏被用于饲料的生产原料，不但附加值低，同时也造成人类良好食物资源的浪费。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种玉米活力素及其生产方法，以解决目前玉米胚利用途径单一、附加值低、优质玉米胚食物属性未被充分利用、优质玉米胚食物资源浪费等问题，目的是发挥玉米胚特殊的营养保健功能，提高玉米胚的食用价值及商品价值，创造更大的经济效益与社会效益。
[0006]本发明采取的技术方案是，包括下列步骤:
(一)玉米胚清理除杂、低温破碎与研磨 将干法获得的水分含量6%?8%的普通成熟玉米籽粒的胚经过风选、磁选处理除去种皮、杂草、砂石及金属杂质，备用；若是湿法获得普通成熟玉米籽粒的胚则需用6°C?10°C流动水漂洗脱除不可食用杂质，洗涤完成时间l(T30min，然后冷冻干燥至水分含量6%?8%，备用；将如上初步处理的玉米胚按其质量百分比35%?60%加入冰屑，采用刀式粉碎机进行切割破碎，得到粒度为40目?80目的细小玉米胚颗粒，采用刀式粉碎机进行切割破碎，进间5?15min，物料终温15?25°C ;然后立即进行研磨微粒化处理，时间6?10min得到粒度140目?200目的玉米胚粉浆，备用，物料终温2(T30°C ；
(二)冻融活化及组织改良
将步骤(一)获得的玉米胚粉浆在超净环境下进行冷冻处理，冷冻速率1°C?2 V /h，至温度_18°C?_27°C，停止降温，置于_18°C?_27°C环境中放置I?3天，取出，置于20°C?30°C百级超净环境中放置8h?12h，缓慢解冻松弛，促进玉米胚中有效成分的扩散与融出；(二)真空包装、超闻压杀菌
将步骤(二)获得含玉米胚全部营养成分的玉米胚粉浆真空包装，置于超高压灭菌装置中，在IOOMPa?500MPa、0.5min?20min、常温条件下进行杀菌处理；
(四)无菌冷冻干燥、超细粉碎
通过步骤(三)杀菌处理的玉米胚粉浆在百级超净环境条件下于-10°C?_50°C条件下冷冻干燥处理，使含水量在4%?6%，然后无菌粉碎，粒度为140目?200目，包装。
[0007]本发明的原料是由普通玉米成熟籽粒干法和湿法获得的玉米胚。
[0008]目前玉米胚几乎全部用来作为玉米胚芽油的生产原料，其工艺为:160°C烘胚、压胚、压榨、有机溶剂提取，按此法生产玉米胚芽油产生的副产物玉米胚柏由于经过高温及有机溶剂的处理，其中的蛋白质、游离氨基酸、超氧化物歧化酶、玉米黄素、维生素等具有调节人体异常代谢作用的生物活性物质已完全变性，未检测到具有活性的超氧化物歧化酶、谷胱甘肽及人体必需亚油酸，只能用于低效价饲料的生产，极大浪费玉米胚这一优质的食物资源。本发明采用加冰屑低温采用刀式粉碎机进行切割破碎，在保证超氧化物歧化酶活性的前提下还可有效避免物料黏结成团，有利于进一步研磨与分散，有助于后续的冷冻干燥的顺利进行，同时采用冷冻活化组织改良技术，最大限度保留玉米胚中天然营养成分的活性，获得含有玉米胚全部营养成分的健康食品，经检测其中含有的超氧化物歧化酶比活力为3216U/mg，亚油酸含量26g/100g玉米活力素，还原型谷胱甘肽含量为112mg/100g玉米活力素。而未按本专利进行活化处理的玉米胚粉其超氧化物歧化酶钝化已丧失活性，谷胱甘肽被氧化失去活性，亚油酸发生氧化、出现酸败味。按本发明方法制备的玉米活力素可直接单独食用，也可与奶粉、米、面等其他食品混合食用；可用水冲调饮用，也可与其他饮品混合饮用，食用方便；与牛乳、鸡蛋、大豆等食物资源相比，按本技术加工的玉米胚活力素不含有任何致敏成分，适合任何人群作为营养补剂食用。
[0009]本发明产品生产中无污染、无废弃物产生、操作方便，拓宽了玉米胚在食品加工中应用范围，提供了 一种营养丰富、食用方便的健康食品。
【具体实施方式】
[0010]实施例1
包括下列步骤: (一)玉米胚清理除杂、低温破碎与研磨
将干法获得的水分含量6%的普通成熟玉米籽粒的胚经过风选、磁选处理除去种皮、杂草、砂石及金属杂质，备用；若是湿法获得普通成熟玉米籽粒的胚则需用6°C流动水漂洗脱除不可食用杂质，洗涤完成时间lOmin，然后冷冻干燥至水分含量6%，备用；将如上初步处理的玉米胚按其质量百分比35%加入冰屑，采用刀式粉碎机进行切割破碎，得到粒度为40目的细小玉米胚颗粒，采用刀式粉碎机进行切割破碎，进间5min，物料终温15°C ;然后立即进行研磨微粒化处理，时间6min得到粒度140目的玉米胚粉浆，备用，物料终温20°C ；
(二)冻融活化及组织改良
将步骤(一)获得的玉米胚粉浆在超净环境下进行冷冻处理，冷冻速率1°C /h，至温度_18°C，停止降温，置于_18°C环境中放置I天，取出，置于20°C百级超净环境中放置8h，缓慢解冻松弛，促进玉米胚中有效成分的扩散与融出；
(二)真空包装、超闻压杀菌
将步骤(二)获得含玉米胚全部营养成分的玉米胚粉浆真空包装，置于超高压灭菌装置中，在100MPa、0.5min、常温条件下进行杀菌处理，最大限度保护玉米胚中天然营养成分的生理活性，保证玉米胚中的风味物质、维生素、多不饱和脂肪酸及各种小分子功效物质的天然结构几乎不被破坏，避免高温杀菌造成玉米胚营养成分破坏和风味变化；
(四)无菌冷冻干燥、超细粉碎
通过步骤(三)杀菌处理的玉米胚粉浆在百级超净环境条件下于-10°C条件下冷冻干燥处理，使含水量在4%，然后无菌粉碎、包装，得到粒度为140目、保留玉米胚全部营养成分活性的玉米活力素。
[0011]实施例2
包括下列步骤:
(一)玉米胚清理除杂、低温破碎与研磨
将干法获得的水分含量7%的普通成熟玉米籽粒的胚经过风选、磁选处理除去种皮、杂草、砂石及金属杂质，备用；若是湿法获得普通成熟玉米籽粒的胚则需用8°C流动水漂洗脱除不可食用杂质，洗涤完成时间20min，然后冷冻干燥至水分含量7%，备用；将如上初步处理的玉米胚按其质量百分比47%加入冰屑，采用刀式粉碎机进行切割破碎，得到粒度为60目的细小玉米胚颗粒，采用刀式粉碎机进行切割破碎，进间lOmin，物料终温20°C;然后立即进行研磨微粒化处理，时间8min得到粒度180目的玉米胚粉浆，备用，物料终温25°C ；
(二)冻融活化及组织改良
将步骤(一)获得的玉米胚粉浆在超净环境下进行冷冻处理，冷冻速率1.50C /h，至温度-22.5°C，停止降温，置于-22.5°C环境中放置2天，取出，置于25°C百级超净环境中放置10h，缓慢解冻松弛，促进玉米胚中有效成分的扩散与融出；
(二)真空包装、超闻压杀菌
将步骤(二)获得含玉米胚全部营养成分的玉米胚粉浆真空包装，置于超高压灭菌装置中，在300MPa、lOmin、常温条件下进行杀菌处理，最大限度保护玉米胚中天然营养成分的生理活性，保证玉米胚中的风味物质、维生素、多不饱和脂肪酸及各种小分子功效物质的天然结构几乎不被破坏，避免高温杀菌造成玉米胚营养成分破坏和风味变化；
(四)无菌冷冻干燥、超细粉碎 通过步骤(三)杀菌处理的玉米胚粉浆在百级超净环境条件下于-30°C条件下冷冻干燥处理，使含水量在5%，然后无菌粉碎、包装，得到粒度为180目、保留玉米胚全部营养成分活性的玉米活力素。
[0012]实施例3
包括下列步骤:
(一)玉米胚清理除杂、低温破碎与研磨
将干法获得的水分含量8%的成熟玉米籽粒的胚经过风选、磁选处理除去种皮、杂草、砂石及金属杂质，备用；若是湿法获得成熟玉米籽粒的胚则需用10°C流动水漂洗脱除不可食用杂质，洗涤完成时间30min，然后冷冻干燥至水分含量8%，备用；将如上初步处理的玉米胚按其质量百分比60%加入冰屑，采用刀式粉碎机进行切割破碎，得到粒度为80目的细小玉米胚颗粒，采用刀式粉碎机进行切割破碎，进间15min，物料终温25°C;然后立即进行研磨微粒化处理，时间IOmin得到粒度200目的玉米胚粉浆，备用，物料终温30°C ；
(二)冻融活化及组织改良
将步骤(一)获得的玉米胚粉浆在超净环境下进行冷冻处理，冷冻速率2°C /h,至温度-27°C，停止降温，置于-27°C环境中放置3天，取出，置于30°C百级超净环境中放置12h，缓慢解冻松弛，促进玉米胚中有效成分的扩散与融出；
(二)真空包装、超闻压杀菌
将步骤(二)获得含玉米胚全部营养成分的玉米胚粉浆真空包装，置于超高压灭菌装置中，在500MPa、20min、常温条件下进行杀菌处理，最大限度保护玉米胚中天然营养成分的生理活性，保证玉米胚中的风味物质、维生素、多不饱和脂肪酸及各种小分子功效物质的天然结构几乎不被破坏，避免高温杀菌造成玉米胚营养成分破坏和风味变化；
(四)无菌冷冻干燥、超细粉碎
通过步骤(三)杀菌处理的玉米胚粉浆在百级超净环境条件下于_50°C条件下冷冻干燥处理，使含水量在6%，然后无菌粉碎、包装，得到粒度为200目、保留玉米胚全部营养成分活性的玉米活力素。
【权利要求】
1.一种玉米活力素，其特征在于是由下列步骤得到的: (一)玉米胚清理除杂、低温破碎与研磨 将干法获得的水分含量6%?8%的普通成熟玉米籽粒的胚经过风选、磁选处理除去种皮、杂草、砂石及金属杂质，备用；若是湿法获得普通成熟玉米籽粒的胚则需用6°C?10°C流动水漂洗脱除不可食用杂质，洗涤完成时间l(T30min，然后冷冻干燥至水分含量6%?8%，备用；将如上初步处理的玉米胚按其质量百分比35%?60%加入冰屑，采用刀式粉碎机进行切割破碎，得到粒度为40目?80目的细小玉米胚颗粒，采用刀式粉碎机进行切割破碎，进间5?15min，物料终温15?25°C ;然后立即进行研磨微粒化处理，时间6?10min得到粒度140目?200目的玉米胚粉浆，备用，物料终温2(T30°C ； (二)冻融活化及组织改良 将步骤(一)获得的玉米胚粉浆在超净环境下进行冷冻处理，冷冻速率1°C?2 V /h，至温度-18°C?-27°C，停止降温，置于-18°C?-27°C环境中放置I?3天，取出，置于20 V?30°C百级超净环境中放置8h?12h，缓慢解冻松弛，促进玉米胚中有效成分的扩散与融出； (二)真空包装、超闻压杀菌 将步骤(二)获得含玉米胚全部营养成分的玉米胚粉浆真空包装，置于超高压灭菌装置中，在IOOMPa?500MPa、0.5min?20min、常温条件下进行杀菌处理； (四)无菌冷冻干燥、超细粉碎 通过步骤(三)杀菌处理的玉米胚粉浆在百级超净环境条件下于-10°C?_50°C条件下冷冻干燥处理，使含水量在4%?6%，然后无菌粉碎，粒度为140目?200目，包装。
2.如权利要求1所述的玉米活力素的生产方法，其特征在于:包括下列步骤: (一)玉米胚清理除杂、低温破碎与研磨 将干法获得的水分含量6%?8%的普通成熟玉米籽粒的胚经过风选、磁选处理除去种皮、杂草、砂石及金属杂质，备用；若是湿法获得普通成熟玉米籽粒的胚则需用6°C?10°C流动水漂洗脱除不可食用杂质，洗涤完成时间l(T30min，然后冷冻干燥至水分含量6%?8%，备用；将如上初步处理的玉米胚按其质量百分比35%?60%加入冰屑，采用刀式粉碎机进行切割破碎，得到粒度为40目?80目的细小玉米胚颗粒，采用刀式粉碎机进行切割破碎，进间5?15min，物料终温15?25°C ;然后立即进行研磨微粒化处理，时间6?10min得到粒度140目?200目的玉米胚粉浆，备用，物料终温2(T30°C ； (二)冻融活化及组织改良 将步骤(一)获得的玉米胚粉浆在超净环境下进行冷冻处理，冷冻速率1°C?2 V /h，至温度_18°C?_27°C，停止降温，置于_18°C?_27°C环境中放置I?3天，取出，置于20°C?30°C百级超净环境中放置8h?12h，缓慢解冻松弛，促进玉米胚中有效成分的扩散与融出； (二)真空包装、超闻压杀菌 将步骤(二)获得含玉米胚全部营养成分的玉米胚粉浆真空包装，置于超高压灭菌装置中，在IOOMPa?500MPa、0.5min?20min、常温条件下进行杀菌处理； (四)无菌冷冻干燥、超细粉碎 通过步骤(三)杀菌处理的玉米胚粉浆在百级超净环境条件下于-10°C?_50°C条件下冷冻干燥处理，使含水量在4%?6%，然后无菌粉碎，粒度为140目?200目，包装。
【文档编号】A23L1/29GK103876152SQ201410149964
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】王大为, 刘婷婷, 张艳荣, 张雁凌 申请人:吉林农业大学