了得網工業技術_米糠深加工技術

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《米糠深加工技術》可作為高等院校糧食工程、農業工程及輕工業專業有關糧食儲運與加工、食品科學與工程、糧食物流與貿易等方向的教科書；可供糧食、農業、食品、外貿有關科研及生產部門的技術人員參考。

內容簡介

米糠深加工，其產出值相當於黃金七倍的價格，是農產品深加工的高附加值項目。《米糠深加工技術》分六章：第1章和第2章是米糠加工的基本概況；第3章至第6章詳細敘述當前國內外應用的主要米糠深加工技術，結合米糠產品——米糠油、米糠蛋白、米糠多糖及膳食纖維和其他活性物質等展開介紹。編者力求反映目前行業現狀和發展水平，根據米糠產品的變化、發展情況，關注理論研究前沿，突出實踐環節，使現階段新技術、新變化在本《米糠深加工技術》有所體現。

第1章米糠概述(1)
1.1米糠資源的利用(2)
1.1.1發達國家米糠資源的利用(2)
1.1.2國內米糠資源的利用(5)
1.2米糠產品加工技術的研究(5)
1.2.1米糠保鮮技術的研究(6)
1.2.2米糠二級、三級產品的研究(7)
1.3米糠產品的生理功效及安全事件(8)
1.3.1米糠產品的生理功效(8)
1.3.2米糠的安全事件(9)
1.4米糠產品的開發與應用(10)
1.4.1米糠營養添加劑(10)
1.4.2米糠營養保健產品(11)
1.4.3米糠飼料(12)
第2章米糠的基本特征(13)
2.1米糠的來源與組成(13)
2.1.1米糠的化學組成(14)
2.1.2米糠的理化特性(16)
2.1.3米糠的國家標準(17)
2.2米糠的營養價值(17)
2.2.1米糠蛋白(18)
2.2.2米糠油脂(20)
2.2.3米糠多糖及膳食纖維(23)
2.2.4米糠中的活性物質(24)
2.3米糠的保鮮處理(25)
2.3.1引起米糠酸敗的脂肪酶(25)
2.3.2米糠的穩定化方法(26)
2.3.3米糠的擠壓保鮮處理技術(30)
第3章米糠油脂的加工(33)
3.1米糠油的特點(34)
3.2米糠制油的前處理(35)
3.3米糠油的制取(36)
3.3.1壓榨法制取米糠油(37)
3.3.2常規浸出法制取米糠油(38)
3.3.3低溫浸出法制取米糠油(40)
3.3.4其他米糠油制取技術(41)
3.4米糠油的精煉與加工(42)
3.4.1米糠油的常規精煉技術(43)
3.4.2米糠油的物理精煉(47)
3.4.3米糠油的其他精煉技術(49)
第4章米糠蛋白的加工(53)
4.1米糠蛋白的營養及特征(53)
4.1.1米糠蛋白的組成(55)
4.1.2米糠蛋白的結構(56)
4.2米糠蛋白的加工性質（功能特性）(57)
4.2.1大米蛋白和米糠蛋白的特性比較(58)
4.2.2米糠蛋白功能特性的變化(59)
4.3加工條件對米糠蛋白的影響(61)
4.3.1溫度處理(61)
4.3.2pH處理(62)
4.3.3壓力處理(63)
4.3.4超聲波處理(63)
4.3.5酶解處理(64)
4.4米糠蛋白的提取工藝(64)
4.4.1堿法提取(65)
4.4.2酶法提取(66)
4.4.3分級蛋白的提取(67)
4.5米糠蛋白肽的研究(69)
4.5.1米糠蛋白肽的生產(70)
4.5.2米糠抗氧化肽(71)
4.5.3其他米糠活性肽(72)
第5章米糠多糖及膳食纖維的加工(75)
5.1米糠多糖的形態與結構(76)
5.2米糠多糖的生理作用(77)
5.2.1提高免疫力(77)
5.2.2抗癌、抗腫瘤作用(78)
5.2.3降血脂、降血糖作用(79)
5.2.4抗紫外線輻射及影響礦物質代謝(80)
5.3米糠多糖的加工(80)
5.3.1熱水浸提(81)
5.3.2超聲波輔助浸提(81)
5.3.3微波輔助浸提(81)
5.3.4酶處理提取(82)
5.3.5其他提取技術(83)
5.4米糠膳食纖維的加工(83)
5.4.1膳食纖維的提取(84)
5.4.2米糠半纖維素的提取(85)
5.4.3米糠膳食纖維的改性加工(86)
第6章米糠其他活性物質的加工(87)
6.1菲汀的加工(89)
6.2植酸的加工(90)
6.2.1植酸的結構及性質(90)
6.2.2植酸的生產方法(92)
6.2.3植酸的純化研究(94)
6.2.4植酸的生產工藝(95)
6.2.5植酸的應用(96)
6.3肌醇的加工(97)
6.3.1肌醇的性質(98)
6.3.2肌醇的生產(98)
6.4谷維素的加工(99)
6.5脂肪酸的加工(100)
6.6米糠蠟的加工(101)
參考文獻(104)

前言

序言

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第1章米糠概述
稻米（Oryza Sativa L.）誕生在亞洲，是世界上*主要的糧食作物之一。稻谷產量占糧食總產量的37%，是世界上一半以上人口的主要糧食。人類的食物熱量有23%來自稻米。亞洲是世界上水稻的主要生產區，稻谷產量占世界稻谷產量的90%，其次是南美洲占3.2%，非洲占2.9%，北美洲占1.4%，中美洲、歐洲和大洋洲共占2.5%。現在稻谷種植已遍及113個國家和除南極洲以外的各大陸。中國、南亞和東南亞是亞洲水稻三個主要產區，中國稻谷的產量占亞洲的38%，南亞占29%，東南亞占25%。中國的稻谷產量居世界首位，被稱為水稻生產國中的“稻米王國”。
幾乎每一種文化都有食用稻米的獨特方式，這是一個非常重要的現像。依照傳統和人們的喜好，稻米常被碾磨成白米（精米），這一加工過程可以縮短稻米的烹飪時間，延長儲藏期，但同時也讓稻米喪失了大量營養物質，包括蛋白質、纖維素、脂肪、鐵和維生素B等。稻谷在加工成精米的過程中要去掉外殼和占總重10%左右的種皮、果皮、外胚乳、糊粉層和胚。傳統的米糠也就是現行我國國家標準規定，糙米碾白時，米粒（胚乳）的表皮、糊粉層、米胚芽和少量破碎胚乳（碎米、米糝）的混合物，通稱為米糠。米糠是稻谷加工中*重要的一類副產品，它不僅有高含量的蛋白質（14%～16%）和脂肪（15%～23%），而且還含有抗微生物、抗致癌和其他能夠促進健康的活性物質，如膳食纖維、維生素、谷維素、礦物質、肌醇六磷酸、蛋白酶抑制物和丹寧等。
稻谷作為我國**大糧食品種，目前年產1.85億t左右，占全國糧食總產量的44%左右。米糠包含90%以上的人素，因此有“天然營養寶庫”之稱，是一種具有廣泛開發價值的副產品資源。我國米糠資源的年擁有量在1000萬t左右，聯合國工業發展組織（UNIDD）把米糠稱為一種未被充分利用的原料（an under- utilized raw material）。美國農業部的研究報告指出，稻米中64%的營養素集中在米糠中，除含有豐富的蛋白質、脂肪、糖類、維生素、膳食纖維和礦物質素外，還含有生育酚、生育三烯酚、脂多糖、二十八烷醇、α-硫辛酸、γ-谷維素、角鯊烯等多種天然抗氧化劑和生物活性物質，對人類健康和現代文明病的預防和治療具有重要意義。
米糠可用於榨取米糠油，脫脂米糠可以用來制備蛋白質、膳食纖維、植酸、肌醇和磷酸氫鈣等產品。米糠顆粒細小、顏色淡黃，便於添加到烘焙食品及其他米糠強化食品中。目前，美國和日本是利用高科技開發米糠高附加值產品的典範。日本將米糠作為一種高附加值產品可開發的新資源，在以米糠為原料提取米糠油後，還將精制過程中分離制得的其他米糠特有成分進行商品化生產，從而增加了米糠綜合利用的途徑和企業經濟效益。
1.1米糠資源的利用
米糠占糙米質量的8%～10%，糙米重要營養成分大量集中於米糠之中。米糠的質量與各營養成分的數量取決於碾米精度以及碾米過程中胚乳破碎程度。一般米糠含有14%～16%蛋白質、15%～23%脂肪、8%～10%粗纖維和7%～12%灰分，此外還含有豐富的維生素和礦物質，至少集中了糙米78%的維生素B1、47%的維生素B2、67%的維生素P和8素。米糠蛋白含有所有必需氨基酸，並且屬低過敏性，適用於嬰幼兒食品。米糠油的脂肪酸組成中油酸約占40%，亞油酸約占34%。米糠碳水化合物含量較高，其中主要成分是膳食纖維。
米糠深加工技術及工藝方法很多，米糠深加工產品也很多，食用商品米糠（穩定全脂米糠或脫脂米糠）為一級產品；將其進一步加工成精制米糠油、米糠蛋白及其水解物、米糠膳食纖維等功能性食品為二級產品，以及以米糠為原料的增效和增值傳統食品；以二級產品為原料，可生產各種新型醫藥品，是米糠加工的三級產品。米糠綜合加工利用的原則是集中，隻有集中加工纔能解決米糠資源面廣，但量小、分散的難題。
1.1.1發達國家米糠資源的利用
一些發達國家已經較好地利用米糠資源，形成米糠油脂、蛋白質與膳食纖維等營養健康食品、護膚品等精細化工產化、綜合性企業加工方向。目前已知米糠精深加工品種眾多，美國的Rice-X公司及日本築野食品公司等在米糠綜合開發利用方面處於技術領先地位。
美國等發達國家已經有食用米糠問世，我國也有類似產品被發明，即應用現代食品加工精準碾制技術將米糠中的不益食物質（稻殼、果皮、種皮、灰塵、微生物等）與益食營養物質（胚、糊粉層等外層胚乳）在潔淨的生產車間裡進行精準碾磨分離。此分離技術可將米糠分級為飼料級米糠和食品級米糠兩部分，其中食品級米糠約占米糠總質量的80%，營養可達米糠總營養的90%以上。食品級米糠雖然是大米碾白過程中的碾下物，隻占稻谷質量的6%，營養含量卻占稻谷約60%，所以也被人們稱為“米珍”或“米粕”。
美國每年從日本進口米糠油約1萬t，絕大部分作營養用油，少量用於醫藥、精細化工、日用化工等行業。米糠油在日本、美國、加拿大、歐洲等發達國家或地區備受關注，成為繼葵花籽油、玉米胚芽油之後的又一新型食用油。
許多膳食纖維產品的生產技術都起源於美國，並在美國問世後很快風靡歐美等發達地區。美國利普曼公司百利康米糠繫列健康食品如表1.1所示，主要有天然全能稻米營養素、天然利脂稻米營養素、天然利糖稻米營養素及天然稻米營養纖維。
表1.1百利康米糠繫列健康食品
該公司生產的百利康米糠營養繫列飲料如表1.2所示。以天然全能稻米營養素為基本原料，以不同的配方調制出各具風味的營養飲料，不僅口味天然芳香、生津解渴，同時還能提供人體所需的營養成分和生理活性物質。
表1.2百利康米糠營養繫列飲料
日本雖不是大米生產大國，但其卻是米糠利用技術***的國家之一。日本米糠綜合加工的產品達100餘種，如制取米糠油、保健食品、營養素，以及醫藥、精細化工、日用化工等繫列產品。日本米糠油產量在7.5萬t左右，作為一種營養保健油被廣泛使用。1994年，日本市場上還出現了一種谷維素營養油，它是以米糠油為原料，含豐富的谷維素、維生素E、維生素A，一瓶900 g，售價15。同年築野食品公司出品米飯油，也以米糠油為原料，內含谷維素、維生素E，一瓶250 g，售價3。近年來，日本有些企業已對米糠營養油采用明碼標價，在產品名牌上注明谷維素、維生素E的含量，實行優質優價。東京油脂公司將毛糠油采用水蒸氣蒸餾脫酸、脫色、脫蠟的辦法制得酸價0.05mg/g、谷維素含量為2%的營養油。在國際上，生產米糠油著名企業——日本的谷物油脂化工株式會社和谷物食品公司兩家企業，不僅生產米糠色拉油，還有多種的米糠油綜合利用產品。日本雖然是米糠油生產大國、強國，但由於自身資源不足，原料主要依賴泰國進口，生產成本較高。
日本利用米糠所富含的各種有效成分，作為營養飲料和嬰兒牛奶等的原料，在醫藥用品和營養輔助食品領域被廣泛使用。對米糠中的蛋白質作改性處理，生產功能性多肽，制作保健品；米糠蛋白及其水解產物，可用於焙烤制品、咖啡伴侶、糖果、湯料以及其他調味食品。對米糠及米糠中的多糖進行發酵或酶解處理，提取有增強免疫功能的米糠活性多糖，用於保健食品和制藥行業；生產含有生理活性成分（γ-谷維醇、生育三烯酚等）的米糠發酵制品、米糠飲料等。米糠中的脂多糖是已知的一種抗癌作用顯著的功能因子。日本研究者從米糠中得到一種命名為MGN3的生物改性多糖，其免疫活性顯著，目前已臨床應用在艾滋病、癌癥等的治療中。日本已將米糠蛋白的衍生物（乙酰化多肽鉀鹽）應用於化妝品中，並且研究表明其對皮膚的刺激性小，對毛發的再生和亮澤有較好效果。
日本築野輔食食品有限公司的RICEO米糠繫列功能性提取物等健康食品，具有抗癌癥、動脈硬化等病癥和抑制食品劣化相關的抗氧化脂質生成的抗氧化作用。從機理上講，抗氧化功能與其所含植酸的螯合作用有關；其次，維生素B6具有清除活性氧的抗氧化功效；另外，米糠水溶性類似蛋白質的物質也具有清除活性氧的功能。RICEO米糠制品可應用於食品、飲料、化妝品、飼料等領域。
印度是世界上第二大稻米加工國，年產量約13 000萬t，作為米廠加工的副產物米糠的年產量約1000萬t。據估計，印度毛米糠油生產潛力為150萬t/年，而實際產量小於50萬t/年。近年來，隨著印度國內食用油需求的快速增長，其對米糠油的生產給予了較多關注。泰國作為稻米生產大國之一，有40%以上的米糠用來制取米糠油，並作為烹調用油使用。
此外，以米糠為原料開發的一些非食品類產品也在陸續投產。日本食品協會利用米糠制取生物可降解農業用材料，我國臺灣新東陽公司推出由米糠制成的環保方便面碗等。這些以稻米糠為原料制成的農用材料和方便面碗，埋入土中後經3～4周時間，便會自然發生生物降解作用，而且粉碎後還可直接作為植物肥料，有利於環境保護。為更具環保色彩，這種米糠面碗采用稻米糠土灰原色，投放市場後，反應良好。米糠資源的深度開發利用，已成為世界發達國家應用高新技術開發附加值產品的重要研究領域。
1.1.2國內米糠資源的利用
作為稻米加工的主要副產物，我國米糠利用率不足10%，相較於日本100%、印度30%的米糠利用率有很大差距。我國稻米加工企業生產的米糠，一般都提供給飼料廠生產配合飼料，隻是低品質、低價值的應用。另外，民間對米糠的小規模再利用，也隻限於將含有米糠的稻米粉，經過蒸煮後發酵制作成家畜用的熟飼料，發酵後產生的液體加入糖類等調味劑，或者加入蒸餾後的酒精和水稀釋成含有酒精的飲料（米酒），這種方法制成的酒精飲料，沒有多餘的酒糟產生。
由於米糠不能長期保存，糠油精煉工藝落後，糠油、米酒等產品檔次低、成本高，米糠制品的銷路一直不好。20世紀80年代後期，加工、販賣米糠制品的制油企業、小規模的飼料企業、制酒企業等生產、銷售情況惡化，更使米糠的深度開發利用受到影響。雖然米糠油具有降低血壓、預防肥胖、維持妊娠的作用，在各種食用油中，米糠油的品質較高，但對已習慣於食用色拉油的中國消費者而言，米糠油除了顏色上的不足之外，其與色拉油不同的口感，也使米糠油的銷售不容樂觀。
目前，我國的米糠資源絕大部分沒有經過加工直接用作飼料原料。雖然已開發出幾種米糠新產品，但隻有少量是用來生產米糠油等高附加值產品，大部分米糠資源沒有得到進一步加工利用。我國是世界上**的稻米生產國，若將年產米糠量1000萬t中的一半用於加工米糠油，則每年可得80萬t米糠油，再進一步進行深加工利用，至少價值可提高10倍以上，*多可增值50倍。當前，國內進行米糠綜合利用的廠家很少，大部分廠家綜合利用都處於停產或半停產狀態，生產企業主要集中在浙江、江蘇、山東一帶的私營企業。這主要是由於米糠資源難以集中，米糠綜合利用難以形成規模；企業收購的米糠及米糠毛油質量參差不齊，造成米糠終產品質量不穩定。同時，由於生產規模小、產量低、加工成本高及國內外市場波動影響，米糠資源的合理利用在我國還沒有真正開展起來。
現在，我國已有部分企業引入米糠油深加工項目，黑龍江省的北大荒希傑食品科技有限責任公司在2010年建成的年產12 000 t米糠油廠已投產，黑龍江東糧油脂有限公司於2012年11月引進米糠油深加工項目並投入試生產，實現了我國米糠油的工業化生產。隨著我國稻米精深加工業整體水平的提高，以及人們對米糠產品營養保健作用的重視，米糠的產業鏈正在逐步形成，其市場潛力將逐步釋放。
1.2米糠產品加工技術的研究
截至2010年年底，在國家知識產權局申請的與米糠有關的專利共有138項，其中發明專利108項，實用新型專利26項。與米糠蛋白有關的發明專利5項，與米糠纖維有關的發明專利3項，與米糠油有關的發明專利21項。美國申請的與米糠相關的專利515項，我國米糠專利總數僅為美國的四分之一。專利內容方面，美國專利多為工藝、設備等方面的成熟實用技術與產品，許多具有原創知識產權，而我國的專利在原創技術方面較少。國內已有米糠油國家標準GB 19112—2003，國家標準GB 10371-89則規定了飼用米糠、米糠餅、米糠

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