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1、编号辽宁省技术开发工程方案立项申请书方案年度：方案类别：工程名称：承当单位:公章辽宁省经济和信息化委员会年月日1、本申请书为申报研发工程使用，方案类别分为重点新产品开 发，关键产业技术研发，产学研合作，重大技术装备研制、产品质量 提升技术攻关等五类工程，五类工程之间不得兼报。2、本申请书必须用 A4 纸、小四号字体计算机打字并装订 。3、承当单位据实逐项填写，然后由主管部门逐级审查签署意见 并报省经信委。4、费用支出明细栏内，应填写技术开发中所需的设备、仪器、 主要材料和技术攻关等费用。5、分类说明。按工业行业属性和兼具新兴产业属性情况进行分 类。所属行业栏。按照机械、冶金、石化、电子、轻工、
2、纺织、建 材、医药、其它进行分类填写。新兴产业分类栏。按照高端装备制造产业、新一代信息技术产 业、新材料产业、新能源产业含风电、核电、光伏等、生物产业 以及节能环保产业等六个新兴产业进行分类填写，不属上述六个新兴 产业范围的不用填写此栏。6、本申请书作为技术档案，应妥善保管。7、本申请书未尽事宜，可另附文字材料说明。工程名称功能化全谷物食品技术开发及产业化承当单位本溪寨香生态农业工程类别重点新产品开发关键产业技术研发产学研合作r r. r、一/ . /里大技术装备研制产品质里提升技术攻天所属行业轻工新兴产业 分类法定代表人职工总数企业性质国有丁民营股份制口 其他技术转让 合作开发自主研发其他开
3、发方式工程负责人联系企业地址辽宁省本溪市溪湖区张其寨乡大翻身村协作单位一、工程提出背景和立项意义精白米面粉制作的食品具有良好的质构、口感、风味与外观，但同时也造 成了许多膳食纤维、维生素、矿物元素与其他营养素的损失。随着兴旺国家与开展 中国家肥胖与超重发生率的日益增加，直接与肥胖及超重相关的疾病发生率也不断 上升，心血管疾病等慢性疾病已成为了影响世界范围内的医疗与健康的社会问题。 谷物作为人类最根本的膳食来源，对人体健康起着举足轻重的作用。科学合理的谷 物加工与消费日益引起了社会各界的关注。近年的谷物营养强化工程试图通过强制 性的添加B族维生素与铁等营养素等以弥补一些在精加工过程中损失的营养成
4、分。 然而，这种营养强化产品还是不能拥有全谷物所有的营养健康成分。全谷物是指完整、碾碎、破碎或压片的谷物，根本组成包括胚乳，胚芽与皮层， 各局部组成的相比照例与完整颖果相当。欧美国家大量的流行病学研究证实，全谷 物食品富含的高膳食纤维、低脂肪、低饱和脂与胆固醇和低热量，可大幅度降低中 风、糖尿病、心脏疾病危险，同时还有利于体重控制。全谷物食品实现粮食资源高 效利用。如果全国1.14亿吨小麦中有10%的用于生产全谷物产品，利用率提高6% 计，全国将相当于增产粮食1140万吨、相当于扩大1628万亩耕地，同时减少约100 万人罹患高血压。完整的全谷物链条是从原料品种选择、育种，到粮食的收获、储 藏
5、、加工等全环节生产体系，因此随着全谷物产品的普及各产业环节也将随之产生 新的配套和工艺改良变化。对行业、技术领域的自主创新、技术进步和产业升级将 会产生积极的影响。“全谷物食品不仅具有促进国民健康的重大意义，同时在保证粮食平安、资 源节约利用、环境保护等多方面均具战略意义。二、工程主要内容和原理一、以糙米为代表的复合全谷物杂粮挤压膨化技术糙米等全谷物含有较多的粗纤维，吸水膨胀性及蒸煮性差，内含的植酸及其盐, 影响矿物质的吸收和利用。通过挤压膨化技术可以改善全谷物食用品质和营养价值， 提咼功能性。挤压过程是一种高温、高压、高剪切的流动过程。由于剪切和加热的作用，会 使物料发生一系列的物理和化学变
6、化。如：蛋白质变性交联、淀粉糊化降解、糖的 焦化和降解，褐变的发生，维生素及酶活性的破环等。在高温、高压、高剪切力的作用下，糙米等杂粮原有的淀粉、蛋白质甚至纤维 素结构会瓦解，在经过模具时，沿物料流动方向成为线性结构，并产生分子间重排。 经挤压后，组织结构发生了变化，容易受到酶的作用，消化利用率提高。在挤压过程中，原料中的脂肪与淀粉、蛋白质会形成复合物，使得脂肪受到淀 粉和蛋白质的保护作用，对降低脂肪氧化速度和氧化酸败，延长产品的货架期有积 极的作用。糙米等杂粮经膨化后，口感、营养、消化吸收和贮藏性能都有明显提高。用挤 压膨化方法生产的糙米等杂粮粉食用方便，营养丰富，还是一种很好的功能性食品
7、原料或配料。在挤压机内，淀粉在高压、高温和剪切的共同作用下，高分子的结构键断裂而 使其变成了低分子的产物，如淀粉结构中的1,4-糖苷键断裂使其成为葡萄糖、麦芽 糖等。而更主要的原因是在高温、高压下，降解使淀粉分子问的氢键断裂因而其发 生了糊化。挤压膨化后膨化物中的脂肪含量明显降低；膨化物中的膳食纤维含量略 有增加。二、糙米糊品质改良1发芽糙米与糙米相比，生理活性成分更多，含量更丰富。尤其GABA是糙米中 的2-4倍。发芽糙米为原料的产品食用品质和营养价值、功能性进一步提升。以发芽糙米的Y-氨基丁酸含量为考察指标进行响应面分析，对糙米发芽条件 温度、时间等进行优化。以灭菌率为指标，优选对发芽糙米
8、浸泡过程中臭氧灭 菌效果最正确的浸泡温度、臭氧作用时间、臭氧浓度。以发糙米作为糙米糊的主要原料，可以提高产品中Y-氨基丁酸含量，增加产品 中的功能性成分，提高产品营养价值。三、糙米复合杂粮煎饼生产通过湿法超微粉碎技术，使物料颗粒微细化，缩短熟制时间，改善产品品质。 混合物料颗粒大小、均匀度、料水比等对煎饼品质的影响，以产品水分为指标，通 过质构仪软硬度、弹性、韧性等物性指标确定较理想的湿法超微粉碎生产工艺 参数；采用复合发酵剂自制控制发酵周期和提高产品质量。三、国内外技术开展趋势目前，湿法和干法是制备速食糙米粉较成熟两种方法。湿法是采用生物技术使 糙米酶解，然后通过枯燥工艺制备糙米粉产品。干法
9、是通过挤压机将糙米膨化，然 后粉碎，再通过后续工艺加工成营养糙米粉产品。湿法制备：是以净糙米为原料，通过酶解技术，利用淀粉酶将淀粉转变为葡萄 糖、低聚糖和a -极限糊精，再用纤维素酶将纤维素转变为葡萄糖和小分子纤维 片段，酶解后产物更有利于人体吸收；然后再通过喷雾枯燥、滚筒枯燥工序，制成 冲调特性良好的速食糙米粉。此生产法投产比拟大、对生产技术要求较高。在生产 工艺中，利用向糙米液添加大麦芽产生多种酶系对糙米进行酶解，开发了糙米酶解 一条途径。另外，以糙米为原料，通过蒸煮、淀粉酶酶解、过滤、蒸馏等工序，而不经过 枯燥工艺，便得到具不同甜度、半透明糖类替代品，这便是糙米糖浆。目前主要由 美国、欧
10、洲和日本等国公司生产。由于其主要由葡萄糖、麦芽糖和麦芽三糖组成； 甜度高于蔗糖，糖尿病患者应慎食用；但糙米糖浆血糖指数值较低，所以，愈来愈 受到市场青睐。干法制备：挤压膨化技术是一种能对谷物进行深度加工技术，挤压膨化机在全 谷物早餐食品、婴儿食品、膨化面包屑、改性淀粉和烘焙食品等方面已有广泛应用。 挤压过程引入适宜热能和机械能，使物料淀粉糊化、蛋白质变性、纤维降解，在此 过程中，致病菌也被杀死。物料在强大压力作用下，通过模孔，瞬间喷出，水分骤 然汽化，物料最后膨化成多孔、酥脆产品。挤压产品具有不易老化、易消化吸收、 易储藏、且营养损失少等特点。此外，挤压膨化技术是一种高效能加工方式，与传 统生
11、产相比，由于加工过程物料停留时间短、产品水分较低，因此后续枯燥能耗较 低。与湿法生产速食糙米粉相比，干法工艺和生产操作较为简单。对挤压膨化技术 制备速食糙米粉工艺条件进行研究，通过附聚团粒化技术，改善糙米粉冲调特性。 生产营养均衡、食用方便、老少皆宜糙米粉。另外，超细全糙米精细粉一般是采用 特殊石磨工艺制备，以消除糙米砂砾感觉，颗粒类似小麦粉；但含有更多纤维素、 维生素及矿物质，可用以改善无面筋食品质构和营养价值，如蛋糕、饼干、馅饼皮 等。挤压技术与传统蒸煮工艺相比，具有较大优越性我们曾利用挤压蒸煮优点先将 净糙米挤压膨化处理，然后与生化酶解集成制备糙米粉，制成糙米粉溶解性、口感 及香味能到达
12、很好效果，并申报国家创造专利。糙米挤压膨化处理是高温、高压、 短时蒸煮工艺，比传统蒸煮省时、节约能源、利于生产连续化，可使糙米中淀粉充 分糊化、纤维发生一定降解及美拉德反响产生特殊香味，大大减少外加纤维素酶和 活性酵母使用量，甚至可不用活性酵母，也能制得溶解性、口感及香味均能到达很 好效果产品。四、开发方案研制内容、解决的关键技术问题、方式、技术路线一、以糙米为代表的挤压膨化杂粮粉的开发生产工艺流程：原料f精选f制粉f混料f挤压膨化f枯燥f粉碎f过筛f 配料f混合f称量f包装f密封f装箱f成品技术路线：全谷物混合粉f调湿f双螺杆挤压膨化参数挤压筒前段、中段、 后段温度调整f膨化粉糊化度测定f参
13、数修正f生产工艺参数确定二、糙米糊品质改良1.糙米发芽工艺优化及富集GABA的研究选取发芽温度、发芽时间、氯化钙溶液浓度3个因素利用mini tab软件进 行Box-Behnken设计及响应面分析，以发芽糙米的丫-氨基丁酸含量为考察指标， 对糙米发芽条件进行优化。通过添加营养液促进糙米发芽过程富集GABA，并采用响应面方法确定了其最 正确培养条件稻谷f砻谷f糙米f除杂f筛选f清洗f浸泡f发芽f检测f枯燥f称量f 包装发芽糙米富含营养，由于原料本身带菌状况复杂，且在发芽过程中受发芽环 境条件影响，发芽过程中极易受到微生物污染。目前常用的方法是在发芽过程中 添加次氯酸钠等杀菌剂，这不仅增加了现场操
14、作的困难，而且容易造成环境污染, 增加污水排放和设备维护费用，更容易产生药剂残留带来产品平安隐患。臭氧杀菌技术就是近年来开展起来的一种非热杀菌技术，具有杀菌能力强、速 度快、范围广、平安性好、操作简便、生产本钱低等突出特点，已经成为食品平 安技术中的一项关键技术。以浸泡温度、臭氧作用时间、臭氧浓度、灭菌率为指 标，对发芽糙米浸泡过程中臭氧灭菌效果进行试验。采用响应面分析法确定臭氧 灭菌的最正确条件。针对挤压膨化糙米粉的冲调分散性差，易结块现象，通过添加乳化剂并进行 复配，提高其分散性。以沉淀率为指标，挤压膨化糙米粉的K值分别为0.0010、0.0012, SR值分别 为3%、38.45%，其冲
15、调稳定性明显高于添加或不添加复配稳定剂的蒸煮、焙炒糙 米粉。膨化糙米粉的抗氧化性研究采用油脂自动氧化分析仪和添加抗氧化剂对挤压膨化糙米粉贮藏稳定性进行 研究。试验得出TBHQ与PG、柠檬酸复配后抗氧化效果较好。采用响应面分析法优 化TBHQ、PG、柠檬酸的添加量，确保保质期可到达12个月以上。三、糙米复合杂粮煎饼生产通过湿法超微粉碎技术，使物料颗粒微细化，缩短熟制时间，改善产品品质。 混合物料颗粒大小、均匀度、料水比等对煎饼品质的影响，以产品水分为指标， 通过质构仪软硬度、弹性、韧性等物性指标确定较理想的湿法超微粉碎生产 工艺参数；采用复合发酵剂自制控制发酵周期和提高产品质量。工艺流程：膨化糙米粉f配料f搅拌f熟制f折叠成型f包装f成品技术指标：膨化糙米粉及高粱米粉不低于总原料绝干质量50%，熟制时间与传统方法相比缩短25%，能耗降低25%左右。五、承当单位与协作单位主要研发内容及分工六、工程完成后到达的技术指标、技术水平及采用标准情况七、国内外同类产品技术指标比照情况1.工程产品的主要竞争者莲子羹、核桃粉、豆奶粉、芝麻糊、麦片粥等产品是工程产品即食糙米糊主要 竞争者。目前，冲调类产品种类繁多，市场竞争剧烈，即使位居国内销售前列的维 维集团、黑五类、立顿、南方食品、中粮集团等
