本发明实施例涉及农产品深加工技术领域，具体涉及一种高γ-氨基丁酸发芽糙米粥罐头的制作方法。
背景技术：
我国稻米、小麦、玉米三大主粮中，稻米的种植面积、总产量、总消费量和人均消费量均居首位。国民对于稻米的消费基本集中于精白米，精白米是稻米脱壳后经过碾磨、抛光得到的一种成品粮，在精白米的加工过程中去除了米糠层与胚芽，而稻米中60％以上的营养物质都集中于此，长期食用精白米可造成人体维生素以及膳食纤维的缺乏，甚至导致营养素缺乏性疾病。
糙米是稻米砻谷脱壳后的产品，基本完整的保留了稻米的米糠层和胚，其营养价值远高于精白米。然而，糙米的果皮、种皮主要由相对密度极高的粗纤维组成并包裹着一层糠蜡，在糙米炊煮时妨碍了水分进入胚乳，延缓了淀粉粒的糊化，导致糙米的炊煮时间较长，食用口感粗糙，而且糙米米糠中特有的糠味也不受消费者欢迎，这些都是目前限制糙米消费的主要原因。
糙米在一定的温湿度条件下能够发芽，糙米发芽能够激活存在于胚与皮层中的酶，使一些大分子物质部分降解，达到改善糙米食用品质的目的，同时一些内源酶的激活能够使糙米富集一些对人体有特殊功效的功能因子，其中以γ-氨基丁酸(gaba)最为引人关注。
γ-氨基丁酸(gaba)是一种非蛋白质类氨基酸，在各类生物体内均有分布，它是生物三羧酸循环中支路反应的中间产物。在植物体内gaba的作用是调控植物的生长发育，保证碳源与氮源的稳定及信号的传递，在植物种子发芽过程中会成倍增加。在动物体内gaba作为一种神经信号传导基质存在于脑组织中，gaba对于人体有着重要的生理作用，可以通过调节人体中枢神经系统，达到降低血压，舒缓血管的作用，同时具有镇静神经、调节心情，改善睡眠的作用。医学临床试验已经证明，gaba可以抑制肿瘤细胞中端粒酶的活性，从而控制肿瘤细胞增殖恶化，达到抗癌、抗肿瘤的功效。因此，糙米发芽后不仅可以改善糙米的食用品质，而且大大提高糙米的营养品质。
目前，发芽糙米富集gaba的方法主要包括发芽糙米工艺的优化(浸泡时间、浸泡温度、发芽时间、发芽温度、浸泡液ph)，添加外源营养物质(赤霉素、谷氨酸钠、磷酸缓冲盐等)，化学药剂胁迫(na+、ca2+)，逆境胁迫(低温、低氧、机械刺伤)。
采用上述方法富集gaba，虽然富集量对比于糙米原料可以增长2-3倍，是精白米gaba含量的10倍，但是gaba富集效率仍然较低，而且在浸泡发芽过程中由于微生物的活动，其浸泡液ph一直处于变化状态而不易控制，浸泡时糙米的吸水率与吸水饱和状态不好掌握，过长的浸泡时间与发芽时间容易造成腐败微生物的侵染。添加外源营养物质与化学药剂胁迫存在食品安全问题，而且会造成生产成本的提高。逆境胁迫对设备环境要求过高，目前仅应用于实验室研究，不适用于大规模商品化生产。
市面上的糙米产品仅有糙米原粮、发芽糙米、即食发芽糙米饭等几种。其中，发芽糙米仅是初级产品，不是即食型方便食品，需求量有限。即食发芽糙米饭成熟后质地坚硬适口性差，储藏过程中营养物质易损失，成品米饭回生严重，消化性差。
粥是我国人们比较喜爱的一种食品，不仅有助于人体对食物消化吸收而且具有养生保健功能。因此，以发芽糙米为原料，进行深加工，生产出口感好、食用方便、营养丰富的系列产品既可以减少国家营养资源的极大浪费，又能够提高人们的健康水平，具有显著的社会和经济意义。
技术实现要素：
为此，本发明实施例提供一种高γ-氨基丁酸发芽糙米粥罐头的制作方法，制得的发芽糙米粥罐头具有良好的感官品质，食用品质好，适口性佳，同时γ-氨基丁酸含量高，营养丰富，具有广阔的市场前景。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，本发明实施例提供了一种高γ-氨基丁酸发芽糙米粥罐头的制作方法，所述方法包括以下步骤：
1)糙米浸泡；
2)沥干水分，对单层糙米进行脉冲强光照射；
3)将糙米置于恒温恒湿箱中进行催芽处理，得到发芽糙米；
4)对发芽糙米进行纤维素酶处理；
5)发芽糙米的熟化，封装，灭菌。
进一步地，步骤1)中，往装有糙米的容器中加入6-10倍糙米重量的水，浸泡温度为25-35℃，浸泡时间为18-24h。
作为优选，往装有糙米的容器中加入8倍糙米重量的水，浸泡温度为25℃，浸泡时间为24h。
进一步地，步骤2)中，所述脉冲强光的单次能量为200-400j，闪照次数为100-300次，闪照距离为5-15cm。
进一步地，步骤3)中，所述恒温恒湿箱的温度为35±1℃，湿度为85±1％，催芽处理时间为16-24h。
脉冲强光富集gaba是通过激发糙米内谷氨酸脱羧酶活性来实现的，富集效率极高，gaba富集量相比于单纯依靠发芽工艺高50％以上；与逆境胁迫方式富集发芽糙米gaba相比更易实现，可以通过脉冲强光各个因素的控制实现gaba富集的定量化。
本发明在糙米浸泡后进行脉冲强光处理富集gaba，特别要求的是糙米进行脉冲强光照射时的厚度，以一层糙米厚度为宜，盛放糙米的器皿为石英板，作为优选，脉冲强光处理工艺为：单次能量400j，闪照次数300次，闪照距离10cm，脉冲强光处理后将糙米原料放入35±1℃，湿度为85±1％的恒温恒湿箱中处理16-24h，糙米发芽率达95％以上，发芽糙米gaba含量达240mg/100g以上。
进一步地，步骤4)中，将发芽糙米置于容器中，加入3倍发芽糙米重量的水，按0.09-0.13g/l的比例加入纤维素酶，添加柠檬酸调节ph值至4.8-5.2，反应温度为42-48℃，反应时间为3-5h。
糙米及发芽糙米食用品质不佳的根本原因是糙米表层比较紧密的粗纤维所组成的皮层阻碍了水分的进入，胚乳中的淀粉不能够充分糊化；糙米发芽激发了糙米内的内源酶的活性，但糙米本身内源酶的浓度是固定的，仅能水解糙米的部分大分子物质，粗纤维皮层仍然包裹在糙米胚乳表面，而且糙米皮层的硬度本身很高，长时间的高温、高压仍不能很好的解决此问题。
针对糙米发芽后表皮粗纤维水解程度不够的问题，本发明采用纤维素酶处理发芽糙米可使发芽糙米皮层粗纤维结构被破坏出现洞孔结构，由于纤维素酶选择性降解皮层非淀粉多糖破坏了发芽糙米皮层结构，使发芽糙米蒸煮时水分较容易穿透皮层内渗，以及发芽糙米粗纤维含量的降低都会使发芽糙米硬度降低，并可使糙米胚乳内的淀粉在蒸煮熟化时充分糊化，从而提高了发芽糙米适口性。作为优选，糙米发芽后加入发芽糙米质量3倍的水，按0.11g/l的比例加入一定量的纤维素酶，以柠檬酸调节ph值5.2，控制温度46℃，反应时间4h。
进一步地，步骤5)中，经纤维素酶处理得到的发芽糙米淘洗1-2遍，目的是去除大部分发芽以及酶处理后发芽糙米中的异味，以满足食用要求。沥干水后，添加8-12倍发芽糙米重量的水浸泡50-70min，加热，保持水处于98-100℃微沸状态下煮制25-30min，装入马口铁罐头盒中封口。
作为优选，经纤维素酶处理得到的发芽糙米淘洗1-2遍，沥干水后，添加10倍发芽糙米重量的水浸泡60min，加热，保持水处于98-100℃微沸状态下煮制25min，装入马口铁罐头盒中封口。
进一步地，采用卧式杀菌锅进行灭菌，灭菌温度为110-120℃，灭菌时间为25-35min。
根据本发明实施例的第二方面，本发明实施例提供了由上述的方法制成的高γ-氨基丁酸发芽糙米粥罐头。
本发明实施例具有如下优点：
1、糙米能够充分的吸水是糙米发芽的必要条件，糙米发芽受微生物侵染主要发生在糙米浸泡阶段，本发明通过考察浸泡条件、糙米吸水饱和吸水率、糙米浸泡微生物增殖之间的关系，筛选出的糙米浸泡工艺不仅能够保证糙米吸水饱和，同时降低糙米浸泡时间与浸泡温度，在不添加杀菌剂的前提下降低糙米浸泡时腐败微生物的增殖。
2、本发明采用脉冲强光富集gaba，不存在化学药剂对食品原料的二次污染，具有富集效率极高、富集处理时间短、环保安全可靠的优点。
3、本发明采用纤维素酶处理发芽糙米在改善发芽糙米食用品质方面，与高温、高压、长时间蒸煮技术相比具有高效、节能、安全、对发芽糙米内不耐高温高压的营养成分保存率高的优点。
4、本发明以糙米为原料，发芽后经过酶处理，高温熟化，在富集gaba的同时改善了糙米的食用品质，通过罐头工艺制作的发芽糙米粥具有γ-氨基丁酸含量高、产品淀粉糊化度高、不易老化回生、口感好、营养物质保存率高、易于人体消化的优点，为目前糙米消费受限提供一种新思路，对于改善我国人们主食结构、提高人们健康水平、促进稻米及其加工制品的生产和发展都具有重要的意义。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高γ-氨基丁酸发芽糙米粥罐头的制作方法包括以下步骤：
1)往装有糙米的容器中加入6倍糙米重量的水，浸泡温度为35℃，浸泡时间为18h；
2)沥干水分，对单层糙米进行脉冲强光照射，脉冲强光的单次能量为200j，闪照次数为200次，闪照距离为10cm；
3)将糙米置于温度为35±1℃，湿度为85±1％的恒温恒湿箱中进行催芽处理，催芽处理时间为16h；
4)将发芽糙米置于容器中，加入3倍发芽糙米重量的水，按0.09g/l的比例加入纤维素酶，添加柠檬酸调节ph值至5.0，反应温度为45℃，反应时间为3.5h；
5)经纤维素酶处理得到的发芽糙米淘洗2遍，沥干水后，添加8倍发芽糙米重量的水浸泡50min，加热，保持水处于98-100℃微沸状态下煮制30min，装入马口铁罐头盒中封口，采用卧式杀菌锅进行灭菌，灭菌温度为115℃，灭菌时间为30min。
实施例2
一种高γ-氨基丁酸发芽糙米粥罐头的制作方法包括以下步骤：
1)往装有糙米的容器中加入8倍糙米重量的水，浸泡温度为25℃，浸泡时间为24h；
2)沥干水分，对单层糙米进行脉冲强光照射，脉冲强光的单次能量为400j，闪照次数为300次，闪照距离为10cm；
3)将糙米置于温度为35±1℃，湿度为85±1％的恒温恒湿箱中进行催芽处理，催芽处理时间为18h；
4)将发芽糙米置于容器中，加入3倍发芽糙米重量的水，按0.11g/l的比例加入纤维素酶，添加柠檬酸调节ph值至5.2，反应温度为46℃，反应时间为4h；
5)经纤维素酶处理得到的发芽糙米淘洗2遍，沥干水后，添加10倍发芽糙米重量的水浸泡60min，加热，保持水处于98-100℃微沸状态下煮制25min，装入马口铁罐头盒中封口，采用卧式杀菌锅进行灭菌，灭菌温度为120℃，灭菌时间为25min。
实施例3
一种高γ-氨基丁酸发芽糙米粥罐头的制作方法包括以下步骤：
1)往装有糙米的容器中加入8倍糙米重量的水，浸泡温度为30℃，浸泡时间为20h；
2)沥干水分，对单层糙米进行脉冲强光照射，脉冲强光的单次能量为300j，闪照次数为300次，闪照距离为5cm；
3)将糙米置于温度为35±1℃，湿度为85±1％的恒温恒湿箱中进行催芽处理，催芽处理时间为20h；
4)将发芽糙米置于容器中，加入3倍发芽糙米重量的水，按0.13g/l的比例加入纤维素酶，添加柠檬酸调节ph值至4.8，反应温度为45℃，反应时间为5h；
5)经纤维素酶处理得到的发芽糙米淘洗1遍，沥干水后，添加12倍发芽糙米重量的水浸泡60min，加热，保持水处于98-100℃微沸状态下煮制30min，装入马口铁罐头盒中封口，采用卧式杀菌锅进行灭菌，灭菌温度为120℃，灭菌时间为35min。
实施例4
一种高γ-氨基丁酸发芽糙米粥罐头的制作方法包括以下步骤：
1)往装有糙米的容器中加入10倍糙米重量的水，浸泡温度为25℃，浸泡时间为24h；
2)沥干水分，对单层糙米进行脉冲强光照射，脉冲强光的单次能量为400j，闪照次数为100次，闪照距离为15cm；
3)将糙米置于温度为35±1℃，湿度为85±1％的恒温恒湿箱中进行催芽处理，催芽处理时间为22h；
4)将发芽糙米置于容器中，加入3倍发芽糙米重量的水，按0.12g/l的比例加入纤维素酶，添加柠檬酸调节ph值至5.0，反应温度为42℃，反应时间为3h；
5)经纤维素酶处理得到的发芽糙米淘洗2遍，沥干水后，添加11倍发芽糙米重量的水浸泡70min，加热，保持水处于98-100℃微沸状态下煮制25min，装入马口铁罐头盒中封口，采用卧式杀菌锅进行灭菌，灭菌温度为110℃，灭菌时间为25min。
实施例5
一种高γ-氨基丁酸发芽糙米粥罐头的制作方法包括以下步骤：
1)往装有糙米的容器中加入8倍糙米重量的水，浸泡温度为30℃，浸泡时间为20h；
2)沥干水分，对单层糙米进行脉冲强光照射，脉冲强光的单次能量为300j，闪照次数为200次，闪照距离为15cm；
3)将糙米置于温度为35±1℃，湿度为85±1％的恒温恒湿箱中进行催芽处理，催芽处理时间为24h；
4)将发芽糙米置于容器中，加入3倍发芽糙米重量的水，按0.10g/l的比例加入纤维素酶，添加柠檬酸调节ph值至5.1，反应温度为46℃，反应时间为4.5h；
5)经纤维素酶处理得到的发芽糙米淘洗2遍，沥干水后，添加10倍发芽糙米重量的水浸泡70min，加热，保持水处于98-100℃微沸状态下煮制25min，装入马口铁罐头盒中封口，采用卧式杀菌锅进行灭菌，灭菌温度为110℃，灭菌时间为35min。
对比例1
本对比例的发芽糙米粥罐头的制作方法与实施例1的区别在于，发芽糙米的制作方法不同，本对比例采用背景技术中提及的方法，具体操作：糙米用体积分数为1.0％的次氯酸钠消毒5min。自来水冲洗3遍，加入6倍量水，30℃浸泡12h。清洗后，均匀地摊在铺有四层纱布的培养皿中，其中纱布用营养液(ph为5.7的pbs缓冲液)润湿，在30℃下恒温发芽24h。
测试例
(一)浸泡工艺中浸泡液的总菌数的测定方法：将培养基放入50℃的水浴锅中水浴保温，以防止培养基凝固但是温度不宜过高，避免倾倒平板时温度未降下而杀死部分细菌，造成数据的误差。实验用具放入杀菌釜中以121℃，15min高压灭菌。灭菌后，将用具悉数放置在操作台内，打开紫外灯灭菌20min，通风15min后操作。在无菌操作台上将米水混合物混匀后用移液枪取1ml浸泡液。选择适当稀释度，移入营养琼脂培养基，(36±1)℃温箱内培养48h，测定总菌数。
浸泡工艺中糙米吸水率的测定：吸水率＝(m1-m)/m×100％，式中m1指糙米浸泡后质量，m指糙米浸泡前质量。
催芽处理得到的发芽糙米gaba含量的测定方法：ny/t2890。
催芽处理得到的发芽糙米的发芽率的测定方法：发芽率＝m1/m×100％，式中m1指所取样品中正常发芽的糙米粒数，m指所取样品中糙米粒数。
结果见表1。
表1
由表1可知，本发明实施例的浸泡工艺，不仅能够保证糙米吸水饱和，同时降低糙米浸泡时间与浸泡温度，在不添加杀菌剂的前提下降低糙米浸泡时腐败微生物的增殖，然后采用脉冲强光富集gaba，得到的发芽糙米中的gaba含量得到了显著的提升，同时发芽率也提高了5％，制得的发芽糙米的营养物质更加丰富。
(二)选取10位具备一定专业知识的科技人员对实施例1-5制得的发芽糙米粥罐头进行感官评定，评定指标包括粥的色(20分)、形(30分)、香(20分)、味(30分)。评分标准见表2。
表2评分标准
结果见表3。
表3
由表3可知，本发明实施例制得的发芽糙米粥罐头其颜色均一，具有光泽；形态均匀、完整、光滑、有弹性；具有稻米独特的香气；表面爽滑、有嚼劲、弹性良好、软硬适宜，具有良好的感官品质，与此同时，gaba含量显著提高。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。