一种富含γ-氨基丁酸的高活性杂粮营养粉

一、技术领域：

本发明涉及的是方便食品加工技术领域，具体涉及的是一种富含γ-氨基丁酸的高活性杂粮营养粉。

二、背景技术：

γ-氨基丁酸（γ-Aminobutiric acid，GABA），是一种天然的活性组分，广泛分布于动植物体内，是一种重要的抑制性神经递质，它参与着多种代谢活动，具有很高的生理活性。GABA在人代谢过程中是起重要作用的活性氨基酸，它具有降血压、治疗癫痫、促进睡眠、增强记忆力、抗惊厥、恢复脑细胞等功能。GABA在很多食品中都有存在，例如谷类、豆类、蔬菜、水果等。谷物中GABA含量在55～718nmol/g不等，米胚芽、大麦芽和大豆芽中GABA含量分别约为 389nmol/g、326nmol/g、302nmol/g。

GABA可通过生物富集的方法制备，在食品中已得到广泛研究。GABA富集的原料涉及范围较窄，主要集中在稻米、糙米、米糠等，虽有部分学者针对黑米、玉米、大豆、黑豆、豇豆等原料进行富集技术研究，但都没有进行相关产品的制备。杂粮营养丰富，品种繁多，是富集GABA的良好原料。杂粮在适宜水分、温度等条件下，胚芽会逐渐萌发，此过程中发生系列复杂生理生化变化。发芽后杂粮杂豆不仅保留其营养成分，而且由于胚芽萌发和酶系统活化，使得部分营养成分含量显著增加。因此，发芽处理不仅能转化营养素，改善杂粮杂豆等谷物口感与品质，又可富集某些对人体有生理功能的活性物质。

杂粮具有丰富营养，被公认为营养健康食品。杂粮营养粉为人们日常食用杂粮类产品方式之一，具有营养、方便效果。目前，杂粮营养粉产品种类繁多，加工手段多样，营养功效不一。但由于不同杂粮粉制备采用加工技术处理方法不同，产品中虽含有一定量GABA等活性组分，但处理过程多采用的高温翻炒、高温挤压、高温蒸煮、高温粉碎等不同方式，使得杂粮杂豆中GABA活性组分损失降效严重，造成营养损失。因此，在制备杂粮营养粉过程中需采用一定的技术方法保持GABA活性组分含量，降低加工过程营养损失，同时尽可能的减少水、电、汽等能耗资源，最终获得富含GABA活性组分的、高活性的杂粮营养粉新产品。

三、发明内容：

本发明的目的是提供一种富含γ-氨基丁酸的高活性杂粮营养粉，这种富含γ-氨基丁酸的高活性杂粮营养粉用于解决现有技术中杂粮粉产品制备过程中杂粮杂豆GABA活性组分含量低、加工造成营养损失的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种富含γ-氨基丁酸的高活性杂粮营养粉通过将至少一种以上杂粮浸泡发芽处理，获得发芽杂粮；然后将各种发芽杂粮分别进行低温真空熟化、真空冷冻干燥处理，获得预熟化干燥发芽杂粮；再将不同种类预熟化干燥发芽杂粮混合后进行超低温粉碎和气流超微粉碎，最终获得富含γ-氨基丁酸的高活性杂粮营养粉，杂粮营养粉中γ-氨基丁酸组分保持率为80-85%；其中低温真空熟化是将发芽杂粮置于真空度-0.05～-0.1Mpa，50-70℃条件下熟化25～60min，杂粮熟化后糊化度≥80%。

上述方案中真空冷冻干燥处理方法：将低温真空熟化后有黏连的杂粮物料进行分散处理，置于-10～-24℃条件下冷冻3-8h，然后进行真空冷冻干燥至水分含量至8%以下。

上述方案中浸泡发芽处理方法：将清洗后杂粮用纯净水浸泡，浸泡温度为25～30℃，浸泡时间0.5h～15h，浸泡用料水比为1:1～1:6，浸泡后使杂粮原料的含水量控制在25%～50%，沥除掉水分，置于25～30℃条件下发芽20～48h，获得发芽杂粮，发芽长度为0.5-2mm。

上述方案中不同种类预熟化干燥发芽杂粮混合后进行超低温粉碎的方法: 将不同种类预熟化干燥发芽杂粮进行调配，添加坚果类和/或籽种类食材，在-196℃超低温条件下粉碎处理，获得粉体颗粒粒度为100-140目，利用深冷粉碎机进行粉碎，以液氮为冷源，实现物料在低温条件下脆化粉碎，得到杂粮粉，使得原料中营养元素含量不损失。

上述方案中气流超微粉碎的方法：将超低温粉碎获得的杂粮粉采用气流超微粉碎设备进行超微粉碎处理，以常温洁净干燥空气为粉碎工质，粉碎压力为0.6-0.8MPa，获得微细化粉体粒度为140-180目。

有益效果：

1、本发明通过将杂粮进行发芽处理，获得萌发状态的发芽杂粮，提高杂粮中GABA活性组分含量，同时提升杂粮易消化程度。

2、本发明采用低温真空熟化、真空冷冻干燥技术，获得预熟化干燥杂粮，熟化和干燥全过程中采用低温处理，最大程度保持杂粮中GABA等营养成分不流失，获得的杂粮营养粉具有较高含量的GABA活性组分。

3、本发明采用超低温粉碎和气流超微粉碎相结合粉碎方式，保证杂粮在粉碎全过程中的低温处理，最大程度保留杂粮中GABA等营养成分，并获得能够快速溶解、口感较佳、易于吸收的杂粮粉产品。

四、具体实施方式：

下面对本发明做进一步的说明：

实施例1：

这种富含GABA的高活性杂粮营养粉通过将至少一种以上杂粮浸泡发芽处理，获得发芽杂粮；然后将发芽杂粮进行低温真空熟化、真空冷冻干燥处理，获得预熟化干燥发芽杂粮；再将不同种类预熟化干燥发芽杂粮混合后进行超低温粉碎和气流超微粉碎，最终获得富含GABA的高活性杂粮营养粉，杂粮营养粉中GABA组分保持率为80-85%，具体如下：

(一)原料筛选清理

1. 筛选

精选优质杂粮原料，去除原料中碎石、土块、异种粒、虫蚀粒、不完善粒、班病例等。

各实施例中，杂粮按重量份数计包括但不限于荞麦、燕麦、黑米、大麦、高粱、薏仁、小米、绿豆、黑豆、芸豆、豌豆、红小豆等。

2. 清洗

先用自来水清洗，后用纯净水清洗干净，并沥除掉水分，备用。

二)发芽杂粮制备

3. 浸泡

将清洗后杂粮用纯净水浸泡，浸泡温度为25～30℃，浸泡时间0.5h，浸泡用料水比为1:6，浸泡后使杂粮原料的含水量控制在25%～50%，浸泡后将多余的水分完全沥除掉。

4. 发芽

将浸泡后杂粮杂豆置于25～30℃条件下发芽20h，获得发芽杂粮，发芽长度为0.5-2mm。

由于现有技术中多数杂粮粉产品直接以杂粮为原料加工处理，未对杂粮进行发芽处理，而杂粮发芽过程由于胚芽萌发和酶系统活化，使得GABA等生理活性物质产生富集现象，提高其含量；同时发芽处理能够降低纤维含量，易于消化吸收。

三)预熟化干燥发芽杂粮

5. 真空低温熟化

将发芽杂粮置于真空度-0.05pa，50℃条件下熟化25min，杂粮熟化后糊化度≥85%。

由于常压高温蒸煮处理会使杂粮中GABA活性组分损失降效，因此熟化过程采用负压低温处理，在一定负压条件下，水的沸点降低。

6. 离散

将熟化后有黏连的杂粮物料进行分散，以便于后期的干燥处理。

7. 真空冷冻干燥

将熟化杂粮杂豆置于-10℃条件下冷冻3h，然后进行真空冷冻干燥至水分含量至8%以下。

本实施例中采用冷冻干燥相较于现有技术中的高温烘焙、炒制而言，高温处理使杂粮中GABA等活性组分流失或高温分解。而本实施例中采用冷冻干燥，最大程度的保持杂粮中GABA等营养成分不流失。

四)粉碎

8. 混合

将预熟化并干燥杂粮根据其具有营养功效和不同营养需求进行调配，同时添加核桃仁、松子仁、南瓜籽等坚果类和籽种类食材，以获得不同配方的杂粮营养粉，适用人群更广。

9. 超低温粉碎

将混合好的杂粮配料在-196℃超低温条件下粉碎处理，获得粉体颗粒粒度为100目。

利用深冷粉碎机进行粉碎，以液氮为冷源，实现物料在低温条件下脆化粉碎，使得原料中营养元素含量不损失。

10. 气流超微粉碎

将超低温粉碎获得的杂粮粉进一步采用气流超微粉碎设备进行超微粉碎处理。以常温洁净干燥空气为粉碎工质，粉碎压力为0.6MPa，获得微细化粉体粒度为140目。

超低温粉碎后物料颗粒粒度相对较大，且物料在接触空气后易产生吸潮现象，因此进一步采用常温气流超微粉碎处理，不仅能使粉体颗粒进一步减小，提高其溶解性和消化性，而且能够对粉体进行干燥处理，防止产生吸潮现象。

五)高活性杂粮营养粉

不同杂粮原料通过上述方法加工处理后GABA组分保持率为80-85%。制备获得的杂粮营养粉，其GABA活性组分含量高，加工过程活性组分损失少，是一种富含GABA的高活性杂粮复合营养粉，具有较高的营养价值，易于消化吸收，加水能够快速溶解，口感较佳。

实施例2：

这种富含GABA的高活性杂粮营养粉通过将至少一种以上杂粮浸泡发芽处理，获得发芽杂粮；然后将发芽杂粮进行低温真空熟化、真空冷冻干燥处理，获得预熟化干燥发芽杂粮；再将不同种类预熟化干燥发芽杂粮混合后进行超低温粉碎和气流超微粉碎，最终获得富含GABA的高活性杂粮营养粉，杂粮营养粉中GABA组分保持率为80-95%，具体如下：

(一)原料筛选清理

1. 筛选

精选优质杂粮原料，去除原料中碎石、土块、异种粒、虫蚀粒、不完善粒、班病例等。

各实施例中，杂粮按重量份数计包括但不限于荞麦、燕麦、黑米、大麦、高粱、薏仁、小米、绿豆、黑豆、芸豆、豌豆、红小豆等。

2. 清洗

先用自来水清洗，后用纯净水清洗干净，并沥除掉水分，备用。

二)发芽杂粮制备

3. 浸泡

将清洗后杂粮用纯净水浸泡，浸泡温度为25～30℃，浸泡时间5h，浸泡用料水比为1:1，浸泡后使杂粮原料的含水量控制在25%～50%，浸泡后将多余的水分完全沥除掉。

4. 发芽

将浸泡后杂粮杂豆置于25～30℃条件下发芽30h，获得发芽杂粮，发芽长度为0.5-2mm。

三)预熟化干燥发芽杂粮

5. 真空低温熟化

将发芽杂粮置于真空度-0.1pa，70℃条件下熟化40min，杂粮熟化后糊化度≥85%。

6. 离散

将熟化后有黏连的杂粮物料进行分散，以便于后期的干燥处理。

7. 真空冷冻干燥

将熟化杂粮杂豆置于-18℃条件下冷冻6h，然后进行真空冷冻干燥至水分含量至8%以下。

四)粉碎

8. 混合

将预熟化并干燥杂粮根据其具有营养功效和不同营养需求进行调配，同时添加核桃仁、松子仁、南瓜籽等坚果类和籽种类食材，以获得不同配方的杂粮营养粉，适用人群更广。

9. 超低温粉碎

将混合好的杂粮配料在-196℃超低温条件下粉碎处理，获得粉体颗粒粒度为140目。

利用深冷粉碎机进行粉碎，以液氮为冷源，实现物料在低温条件下脆化粉碎，使得原料中营养元素含量不损失。

10. 气流超微粉碎

将超低温粉碎获得的杂粮粉进一步采用气流超微粉碎设备进行超微粉碎处理。以常温洁净干燥空气为粉碎工质，粉碎压力为0.8MPa，获得微细化粉体粒度为180目。

超低温粉碎后物料颗粒粒度相对较大，且物料在接触空气后易产生吸潮现象，因此进一步采用常温气流超微粉碎处理，不仅能使粉体颗粒进一步减小，提高其溶解性和消化性，而且能够对粉体进行干燥处理，防止产生吸潮现象。

五)高活性杂粮营养粉

不同杂粮原料通过上述方法加工处理后GABA组分保持率为80-85%。制备获得的杂粮营养粉，其GABA活性组分含量高，加工过程活性组分损失少，是一种富含GABA的高活性杂粮复合营养粉，具有较高的营养价值，易于消化吸收，加水能够快速溶解，口感较佳。

实施例3：

这种富含GABA的高活性杂粮营养粉通过将至少一种以上杂粮浸泡发芽处理，获得发芽杂粮；然后将发芽杂粮进行低温真空熟化、真空冷冻干燥处理，获得预熟化干燥发芽杂粮；再将不同种类预熟化干燥发芽杂粮混合后进行超低温粉碎和气流超微粉碎，最终获得富含GABA的高活性杂粮营养粉，杂粮营养粉中GABA组分保持率为80-85%，具体如下：

(一)原料筛选清理

1. 筛选

精选优质杂粮原料，去除原料中碎石、土块、异种粒、虫蚀粒、不完善粒、班病例等。

各实施例中，杂粮按重量份数计包括但不限于荞麦、燕麦、黑米、大麦、高粱、薏仁、小米、绿豆、黑豆、芸豆、豌豆、红小豆等。

2. 清洗

先用自来水清洗，后用纯净水清洗干净，并沥除掉水分，备用。

二)发芽杂粮制备

3. 浸泡

将清洗后杂粮用纯净水浸泡，浸泡温度为25～30℃，浸泡时间15h，浸泡用料水比为1:3，浸泡后使杂粮原料的含水量控制在25%～50%，浸泡后将多余的水分完全沥除掉。

4. 发芽

将浸泡后杂粮杂豆置于25～30℃条件下发芽48h，获得发芽杂粮，发芽长度为0.5-2mm。

三)预熟化干燥发芽杂粮

5. 真空低温熟化

将发芽杂粮置于真空度-0.1pa，50℃条件下熟化60min，杂粮熟化后糊化度≥85%。

6. 离散

将熟化后有黏连的杂粮物料进行分散，以便于后期的干燥处理。

7. 真空冷冻干燥

将熟化杂粮杂豆置于-24℃条件下冷冻8h，然后进行真空冷冻干燥至水分含量至8%以下。

四)粉碎

8. 混合

将预熟化并干燥杂粮根据其具有营养功效和不同营养需求进行调配，同时添加核桃仁、松子仁、南瓜籽等坚果类和籽种类食材，以获得不同配方的杂粮营养粉，适用人群更广。

9. 超低温粉碎

将混合好的杂粮配料在-196℃超低温条件下粉碎处理，获得粉体颗粒粒度为140目。

利用深冷粉碎机进行粉碎，以液氮为冷源，实现物料在低温条件下脆化粉碎，使得原料中营养元素含量不损失。

10. 气流超微粉碎

将超低温粉碎获得的杂粮粉进一步采用气流超微粉碎设备进行超微粉碎处理。以常温洁净干燥空气为粉碎工质，粉碎压力为0.8MPa，获得微细化粉体粒度为180目。

超低温粉碎后物料颗粒粒度相对较大，且物料在接触空气后易产生吸潮现象，因此进一步采用常温气流超微粉碎处理，不仅能使粉体颗粒进一步减小，提高其溶解性和消化性，而且能够对粉体进行干燥处理，防止产生吸潮现象。

五)高活性杂粮营养粉

不同杂粮原料通过上述方法加工处理后GABA组分保持率为80-85%。制备获得的杂粮营养粉，其GABA活性组分含量高，加工过程活性组分损失少，是一种富含GABA的高活性杂粮复合营养粉，具有较高的营养价值，易于消化吸收，加水能够快速溶解，口感较佳。