一种低GI高活性杂粮复合速溶营养粉的加工方法

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，具体涉及的是一种低GI高活性杂粮复合速溶营养粉的加工方法。

背景技术

血糖生成指数(Glycemic Index，GI)是衡量人体摄入食物后血糖浓度变化的一项有效指标。一般以葡萄糖或白面包为标准食物，并将其GI定为100，其中GI＜55的食物称为低GI食品。低GI食品具有消化吸收缓慢，血糖波动平稳，能量摄入少，增加饱腹感等特点。由于我国居民高碳水、高脂肪类食物摄取量水平高，从而导致了多种营养性的慢性疾病，当低GI食物供能比占达60％时，可有效改善糖脂代谢，对辅助治疗糖尿病和心血管疾病，预防肥胖，降低血压十分有益。

杂粮中富含膳食纤维、β-葡聚糖、黄酮、生物碱、多肽、多酚类化合物、γ-氨基丁酸等功能活性组分，尤其是发芽后γ-氨基丁酸、多酚等活性物质含量得到显著提升，提高了杂粮的营养性和功能性，对预防和治疗高血压、冠心病、糖尿病等现代“文明病”具有一定作用。我国居民膳食指南建议每日粗杂粮的摄入量为50-100克，但调查结果显示，成年人每日粗杂粮的摄入量仅为14克，不到推荐摄入量的1/3。杂粮营养粉作为食用杂粮的有效方式之一，消费者认可度较高。但其加工过程中存在主要问题有：加工过程中多以简单烘焙等加工方式为主，导致营养组分活性损失；产品淀粉含量高、无法达到低GI，不能满足营养健康消费升级的需求；杂粮营养粉产品种类繁多，产品类型及配方多样，但针对糖尿病等特殊人群开发产品少；杂粮营养粉在食用冲调过程中存在冲调性差、易结块等现象。因此，人们需要一种能够提高杂粮粉冲调特性，更多保留产品本省营养活性物质，具有低GI值，并针对糖尿病等人群食用的一款新的杂粮营养粉产品。

发明内容

解决现有技术中杂粮营养粉速溶性差、加工过程营养活性物质损失大、产品血糖生成指数高的问题，提供了一种低GI高活性杂粮复合速溶营养粉的加工方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一、清洗除杂：将杂粮原料进行水洗处理，去除水溶性和小颗粒杂质；

步骤二、浸泡：将清洗干净的杂粮原料在一定温度条件下浸泡处理，使原料吸水润胀，浸泡后将多余水分完全沥除掉；

步骤三、物理场辅助萌动：将浸泡润胀后的杂粮置于带磁场和紫外光照射的恒温恒湿环境中进行发芽，获得发芽杂粮；

步骤四、湿法梯度微细研磨：将发芽后的杂粮与水混合，采用胶体磨进行两次研磨；

步骤五、复合酶生物酶解：依次利用α-淀粉酶和普鲁兰酶水解步骤四获得的微细研磨杂粮浆液；

步骤六、组合膜浓缩除杂：利用膜分离设备对水解后的杂粮浆液进行先除杂后浓缩处理，其中利用无机膜去除浆液中大颗粒物质，再利用有机膜进行浓缩处理；

步骤七、多物料混合：将不同杂粮采用上述方法预处理得到的浆液进行混合，得到混合液；

步骤八、喷雾干燥制粒：将步骤七获得的杂粮混合浆液进行喷雾干燥一步制粒得到杂粮速溶粉。

进一步地限定，步骤二中杂粮原料与水的料液比为1：5～1：15，浸泡温度为20℃～35℃，浸泡时间为1h～16h，浸泡后杂粮原料的水分含量为35％～65％。

进一步地限定，步骤三所述发芽温度为15℃～30℃，发芽时间20h～80h，磁场强度为2mT～8mT，每隔4h紫外灯照射5min～25min，发芽长度为0.5mm～2mm。

进一步地限定，步骤四中发芽后的杂粮与水的料液比为1：20～1：50，水温为70℃～90℃，第一次研磨胶体磨孔隙度为70μm～90μm，第二次研磨胶体磨孔隙度为30μm～50μm。

进一步地限定，步骤五所述α-淀粉酶水解的温度为80℃～100℃，水解时间为10min～45min，pH为5～7，酶添加量为2u/g～5u/g；普鲁兰酶水解温度为45℃～65℃，水解时间10h～30h，pH为5～7，酶添加量为10ASPU/g～30ASPU/g。

进一步地限定，步骤六所述无机膜选用陶瓷膜，孔径为30μm～100μm；有机膜为聚酰胺类，孔径为3000D～5000D；浓缩后干物质含量为15％～40％。

进一步地限定，步骤七所述混合液中干物质含量为15％～40％。

进一步地限定，步骤八所述喷雾干燥制粒机的进风温度为80～110℃，物料温度为60℃～80℃，雾化压力为0.1MPa～0.3MPa。

进一步地限定，所述杂粮原料为红小豆、黄大豆、豌豆、绿豆、黑豆、燕麦米、糙米、黑米、荞麦米、青稞米中的一种或多种的组合。

有益效果

1、本发明制备得到一种低GI高活性杂粮复合速溶营养粉，其作为杂粮方便食品，能够有效改善杂粮粗糙的口感，提高杂粮粉溶解性，更好保留杂粮活性物质，具有低GI的特点。本发明获得的杂粮营养粉冲调后呈均匀粘稠流动状，固形物分布均匀，口感细腻，有效改善杂粮的口感及风味，更利于人体消化吸收。

2、本发明开发了一种低GI高活性杂粮复合速溶营养粉的制备工艺，协同应用浸泡-物理场辅助萌动-湿法梯度微细研磨-复合酶生物酶解-组合膜浓缩除杂、喷雾干燥制粒等技术制备富含γ-氨基丁酸生物物质、血糖生成指数低、速溶性好的杂粮复合营养粉。其中杂粮中活性物质γ-氨基丁酸含量提高10-30％，血糖生成指数GI值＜55，杂粮粉溶解度＞95％。该制备工艺突破了杂粮适度加工和活性保持关键技术，提升杂粮食品整体加工技术水平，科学改善居民膳食结构，提高杂粮摄入量，提高居民健康水平。

附图说明

图1.低GI高活性杂粮复合速溶营养粉的加工方法工艺路线。

具体实施方式

低GI高活性杂粮复合速溶营养粉的加工方法工艺路线如图1所示，下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

实施例1

步骤一、清洗除杂：将杂粮原料进行水洗处理，去除其中水溶性和小颗粒杂质，使其达到食用品级；

步骤二、浸泡：将清洗干净的杂粮原料置于25℃的条件下浸泡处理6h，使原料吸水适度润胀，浸泡后将多余水分完全沥除掉，其中杂粮原料与水的料液比为1：10，调控后杂粮原料的水分含量为46％；

步骤三、物理场辅助萌动：将浸泡润胀后的杂粮原料置于带磁场和紫外光照射的恒温恒湿环境中进行发芽，获得发芽杂粮，其中发芽温度为25℃，发芽时间为36h，磁场强度为4mT，每隔4h紫外灯照射5min，发芽长度为0.8mm；

步骤四、湿法梯度微细研磨：将发芽后的杂粮按重量比调节至一定含水量，其中料水比为1：30，水温80℃；进一步采用胶体磨二次研磨，一次研磨胶体磨孔隙度为80μm，二次研磨胶体磨孔隙度为40μm。

步骤五、复合酶生物酶解：依次利用α-淀粉酶和普鲁兰酶水解步骤四获得的微细研磨杂粮浆液，其中，α-淀粉酶水解的温度为90℃，水解时间为20min，pH为6.0，酶添加量为3u/g；普鲁兰酶水解温度为50℃，水解时间12h，pH为5.0，酶添加量为15ASPU/g。

步骤六、组合膜浓缩除杂：利用膜分离设备对水解后的杂粮浆液进行先除杂后浓缩处理，其中先利用无机膜去除浆液中大颗粒物质，无机膜选用陶瓷膜，孔径为100μm，再利用有机膜进行浓缩处理，有机膜为聚酰胺类，孔径为3500D，浓缩后干物质含量为30％。

步骤七、多物料混合：将不同杂粮采用上述方法预处理得到的浆液进行混合，混合液中干物质含量为30％。

步骤八、喷雾干燥制粒：将步骤七获得的杂粮混合浆液进行喷雾干燥一步制粒得到杂粮速溶粉，其中喷雾干燥制粒机的进风温度为110℃，物料温度为70℃，雾化压力为0.15MPa。

利用上述方法加工获得的杂粮复合速溶营养粉中活性物质γ-氨基丁酸含量提高18％，血糖生成指数GI值为42，杂粮粉溶解度为95％。

实施例2

步骤一、清洗除杂：将杂粮原料进行水洗处理，去除其中水溶性和小颗粒杂质，使其达到食用品级；

步骤二、浸泡：将清洗干净的杂粮原料置于20℃的条件下浸泡处理10h，使原料吸水适度润胀，浸泡后将多余水分完全沥除掉，其中杂粮原料与水的料液比为1：5，调控后杂粮原料的水分含量为35％；

步骤三、物理场辅助萌动：将浸泡润胀后的杂粮原料置于带磁场和紫外光照射的恒温恒湿环境中进行发芽，获得发芽杂粮，其中发芽温度为20℃，发芽时间为48h，磁场强度为6mT，每隔4h紫外灯照射10min，发芽长度为0.5mm。

步骤四、湿法梯度微细研磨：将发芽后的杂粮按重量比调节至一定含水量，其中料水比为1：40，水温70℃；进一步采用胶体磨二次研磨，一次研磨胶体磨孔隙度为70μm，二次研磨胶体磨孔隙度为30μm。

步骤五、复合酶生物酶解：依次利用α-淀粉酶和普鲁兰酶水解步骤四获得的微细研磨杂粮浆液，其中，α-淀粉酶水解的温度为85℃，水解时间为30min，pH为7，酶添加量为2u/g；普鲁兰酶水解温度为45℃，水解时间6h，pH为7，酶添加量为10ASPU/g。

步骤六、组合膜浓缩除杂：利用膜分离设备对水解后的杂粮浆液进行先除杂后浓缩处理，其中先利用无机膜去除浆液中大颗粒物质，无机膜选用陶瓷膜，孔径为30μm，再利用有机膜进行浓缩处理，有机膜为聚酰胺类，孔径为4000D，浓缩后干物质含量为35％。

步骤七、多物料混合：将不同杂粮采用上述方法预处理得到的浆液进行混合，混合液中干物质含量为35％。

步骤八、喷雾干燥制粒：将步骤七获得的杂粮混合浆液进行喷雾干燥一步制粒得到杂粮速溶粉，其中喷雾干燥制粒机的进风温度为105℃，物料温度为70℃，雾化压力为0.1MPa。

利用上述方法加工获得的杂粮复合速溶营养粉中活性物质γ-氨基丁酸含量提高17％，血糖生成指数GI值为44，杂粮粉溶解度为90％。

实施例3

步骤一、清洗除杂：将杂粮原料进行水洗处理，去除其中水溶性和小颗粒杂质，使其达到食用品级；

步骤二、浸泡：将清洗干净的杂粮原料置于35℃的条件下浸泡处理6h，使原料吸水适度润胀，浸泡后将多余水分完全沥除掉，其中杂粮原料与水的料液比为1：8，调控后杂粮原料的水分含量为40％；

步骤三、物理场辅助萌动：将浸泡润胀后的杂粮原料置于带磁场和紫外光照射的恒温恒湿环境中进行发芽，获得发芽杂粮，其中发芽温度为30℃，发芽时间为20h，磁场强度为8mT，每隔4h紫外灯照射15min，发芽长度为1.5mm。

步骤四、湿法梯度微细研磨：将发芽后的杂粮按重量比调节至一定含水量，其中料水比为1：80，水温90℃；进一步采用胶体磨二次研磨，一次研磨胶体磨孔隙度为90μm，二次研磨胶体磨孔隙度为30μm。

步骤五、复合酶生物酶解：依次利用α-淀粉酶和普鲁兰酶水解步骤四获得的微细研磨杂粮浆液，其中，α-淀粉酶水解的温度为95℃，水解时间为45min，pH为5，酶添加量为5u/g；普鲁兰酶水解温度为65℃，水解时间12h，pH为5，酶添加量为30ASPU/g。

步骤六、组合膜浓缩除杂：利用膜分离设备对水解后的杂粮浆液进行先除杂后浓缩处理，其中先利用无机膜去除浆液中大颗粒物质，无机膜选用陶瓷膜，孔径为60μm，再利用有机膜进行浓缩处理，有机膜为聚酰胺类，孔径为5000D，浓缩后干物质含量为30％。

步骤七、多物料混合：将不同杂粮采用上述方法预处理得到的浆液进行混合，混合液中干物质含量为30％。

步骤八、喷雾干燥制粒：将步骤七获得的杂粮混合浆液进行喷雾干燥一步制粒得到杂粮速溶粉，其中喷雾干燥制粒机的进风温度为110℃，物料温度为70℃，雾化压力为0.25MPa。

利用上述方法加工获得的杂粮复合速溶营养粉中活性物质γ-氨基丁酸含量提高20％，血糖生成指数GI值为46，杂粮粉溶解度为95％。