日本對(duì)胚芽精米的研究起源于20世紀(jì)初,早于1924年?yáng)|京大學(xué)醫(yī)學(xué)部島園順次郎教授提出了“胚芽米常用論”,為胚芽精米作為主食消費(fèi)提供了理論支撐。碾米機(jī)制造商佐竹利市與米店店主朝日胤一合作,通過(guò)改良普通碾米機(jī)生產(chǎn)了胚芽精米,當(dāng)時(shí)生產(chǎn)的胚芽精米可以算作日本的第一代胚芽精米產(chǎn)品。1977年日本糧食廳制定了《胚芽精米實(shí)施要領(lǐng)》,日本農(nóng)林省頒布了“胚芽精米配給制定”,從國(guó)家層面為胚芽精米的發(fā)展提供了支持。1978年,日本成立了“胚芽精米普及協(xié)議會(huì)”,更有4家日本全國(guó)性的團(tuán)體:全國(guó)糧食事業(yè)協(xié)同組聯(lián)合會(huì)、全米商連協(xié)同組合、(社)日本精米工業(yè)協(xié)會(huì)、(財(cái))全國(guó)米谷配給協(xié)作為其會(huì)員,加大了胚芽精米在日本的普及力度。2004年日本成立了“21胚芽精米推進(jìn)協(xié)議會(huì)”,立式倒圓錐研削型砂輥碾米機(jī)及免洗處理裝置研發(fā)成功。綜上所述,日本胚芽精米發(fā)展的第一個(gè)時(shí)期經(jīng)歷了50余年,第二個(gè)時(shí)期經(jīng)歷了不足30年,而第三個(gè)時(shí)期開始至今已有10余年,可以說(shuō),胚芽精米在日本發(fā)展的歷史,也是人們追求健康的歷史。
1 相關(guān)成果介紹
1.1 當(dāng)今日本對(duì)胚芽精米的定義
根據(jù)日本女子營(yíng)養(yǎng)大學(xué)教授五明紀(jì)春的描述:胚芽米(正式名為“胚芽精米”),是通過(guò)特別的碾米方法,保留了胚芽的精白米。相較于普通的精白米,富含微量元素和生理機(jī)能成分,又比糙米口感好易消化。胚芽精米是在不損失營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的前提下,追求白米優(yōu)異口感的米。可以說(shuō),胚芽精米是能夠巧妙體現(xiàn)出大米本身價(jià)值的“健康米”。圖1、圖2分別為胚芽精米和普通白米示意。
圖1胚芽精米
圖2普通白米
1.2 關(guān)于胚芽精米的營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究
日本分別對(duì)糙米、胚芽精米及精白米這三種大米制品的各種營(yíng)養(yǎng)元素含量進(jìn)行了測(cè)定和比較分析(詳見圖3~圖5),并得到以下結(jié)論:關(guān)于礦物質(zhì)、維生素的含量,胚芽精米介于糙米和精白米之間;礦物質(zhì)元素鎂的含量較高,且較其他食品相比更易吸收;胚芽精米的B族維生素及維生素E的含量比精白米高出很多米胚芽就像這些維生素的濃縮膠囊一樣附著在每一粒米上;胚芽精米的膳食纖維是糙米的一半、試驗(yàn)結(jié)果表明,普通白米飯中膳食纖維的含量為0.3g/100g,胚芽精米飯的含量為0.8g/100g,是普通精白米的近3倍,具有防治便秘及預(yù)防肥胖癥、糖尿病、心血管疾病的功效;胚芽精米飯比精白米飯的甜味更強(qiáng),這是由于在煮飯前的浸泡及煮飯加熱時(shí),淀粉分解產(chǎn)生了更多的糖分。此外,胚芽精米在浸水過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的-氨基丁酸,其具有調(diào)節(jié)腦神經(jīng)、促進(jìn)代謝、調(diào)節(jié)血壓等生理機(jī)能。
1.3 第三代胚芽精米的相關(guān)指標(biāo)
相關(guān)指標(biāo)如下:含胚率:85%(含)以上;白度38%以上;外形接近精白米,外觀白、有光澤、無(wú)斑點(diǎn)、無(wú)糠粉殘留;胚芽精米米飯白且有光澤、無(wú)糠味;胚芽精米米飯硬度適中,粘性強(qiáng)、口感優(yōu)越帶甜味;煮熟后的胚芽精米米粒中胚芽的附著性比生的胚芽精米更強(qiáng)。
圖3 主要無(wú)機(jī)質(zhì)含量比較
圖4 維生素類含量比較
圖5 膳食纖維含量比較
1.4 日本市場(chǎng)上幾種大米制品的比較
日本“21胚芽精米推進(jìn)協(xié)議會(huì)”通過(guò)收集日本市場(chǎng)上各個(gè)廠商發(fā)布的產(chǎn)品成分表,并與“第五版日本食品標(biāo)準(zhǔn)成分表”進(jìn)行對(duì)比,得到以下數(shù)據(jù)。
(1)精白米,糠層及胚芽全部去除,理論糙出白率91%,白度高、口味好。
(2)發(fā)芽米(制成白米),發(fā)芽米的糠層碾去一半(稱為5分米),理論糙出白率92%,與精白米相比其維生素B為14倍、維生素E為3倍、膳食纖維為2倍、-氨基丁酸為10倍。
(3)金芽米,保留底芽及亞糊粉層的免淘米,理論糙出白率91.5%,與精白米相比,其維生素 B為12倍、維生素E為5倍、膳食纖維為1.5倍。
(4)胚芽精米之一,留胚率80%以上,精米白度34%以上,理論糙出白率91.5%,與精白米相比,其維生素B為14倍、維生素E為5倍、膳食纖維為3倍。
(5)胚芽精米之二,留胚率85%以上,理論糙出白率91%,與精白米相比,其維生素B為14倍、維生素E為6倍。
(6)糙米,稻谷去除了稻殼,沒經(jīng)過(guò)碾白,出米率100%。與精白米相比,其維生B為15倍、維生素E為7倍、膳食纖維為6倍。
1.5 胚芽精米加工工藝與裝備
隨著對(duì)大米加工工藝的深入研究和不斷完善,以及現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展,逐漸形成了一套較為成熟的胚芽精米加工工藝與裝備,在進(jìn)一步提高了留胚率的同時(shí)也改善了胚芽精米的食味品質(zhì),滿足了市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品健康屬性和口感的需求。
1.5.1 胚芽精米加工工藝
原料稻谷→清理、去石、礱谷及谷糙分離→純凈糙米→厚 度 機(jī)→糙 米 暫 存 倉(cāng)→磁 選 器→胚芽米機(jī)(多道循環(huán)輕碾)→磁選器→拋光機(jī)→色選機(jī)→色選機(jī)→白米分級(jí)篩→磁選器→打包倉(cāng)→打包稱(抽真空打包/氣調(diào)打包)→成品。工藝流程示意見圖6。
圖6 胚芽精米加工工藝流程圖
1.5.2胚芽精米加工裝備
胚芽精米加工系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備為碾米機(jī),此種米機(jī)將立式研磨式米機(jī)和加水式米機(jī)組合起來(lái)進(jìn)行碾白,較大程度降低了碾白室壓力。通過(guò)調(diào)整研磨輥的轉(zhuǎn)速、改變篩網(wǎng)的形狀以適應(yīng)胚芽米的碾磨,確保研磨效果。根據(jù)原料品種以及水分含量的不同,該米機(jī)單機(jī)產(chǎn)量范圍為200~400kg/h。單機(jī)循環(huán)使用可以適應(yīng)多品種小批量需求,降低設(shè)備投資;多機(jī)串聯(lián)使用則可實(shí)現(xiàn)大批量連續(xù)式生產(chǎn)。在后道加工工序中,可以通過(guò)配置拋光機(jī)(KB系列)加工出品質(zhì)更高、口感更好的胚芽米,成品米白度可控制在32%~38%的范圍內(nèi),胚芽的留存率可以達(dá)到80%以上。胚芽精米制造系統(tǒng)見圖7,胚芽米機(jī)及拋光機(jī)見圖8。
2 啟示與展望
2.1 國(guó)家層面的支持
表象上看,日本胚芽精米的每一個(gè)發(fā)展階段是由于當(dāng)時(shí)民眾因營(yíng)養(yǎng)缺乏而推動(dòng)發(fā)展的,但透過(guò)該表象,我們都可以看到當(dāng)時(shí)的日本政府在政策層面上給予了極大的支持。尤其日本頒布的《飲食教育基本法》,以正在形成飲食習(xí)慣的兒童和學(xué)生為教育對(duì)象,在中小學(xué)中進(jìn)行飲食教育,并成為義務(wù)教育的一項(xiàng)重要內(nèi)容,將“食育”與“德育、智育、體育”并重。這種理念與做法值得我們學(xué)習(xí)。
2.2 胚芽精米產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定
前述的“第三代胚芽米”有關(guān)指標(biāo)是由日本精米工業(yè)會(huì)的專家試驗(yàn)后總結(jié)而成的,不僅得到了廣大碾米工廠的贊同,更得到了消費(fèi)者的認(rèn)同。而在我國(guó),目前還沒有制定行業(yè)指導(dǎo)(推薦)性的胚芽精米產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),給廣大消費(fèi)者選購(gòu)胚芽精米時(shí)帶來(lái)了一定的困惑,這也是制約胚芽精米在我國(guó)進(jìn)一步發(fā)展的因素。
2.3 加工裝備的技術(shù)支持
胚芽精米的第一技術(shù)難點(diǎn)是留胚率,不是每個(gè)品種的稻谷都能達(dá)到80%以上留胚率。越光米是日本廣為推崇的高級(jí)大米之一,但該品種如用普通的碾米機(jī)加工,其留胚率極低。目前,日本佐竹機(jī)械通過(guò)研發(fā)新一代胚芽精米碾米機(jī),已使得加工出越光胚芽精米成為現(xiàn)實(shí)。如果沒有先進(jìn)的加工裝備的技術(shù)支持,就很難滿足現(xiàn)代人越來(lái)越高的口感和健康的要求,胚芽精米的發(fā)展也將停滯不前。
3 我國(guó)胚芽精米發(fā)展展望
3.1 原料品種問題
我國(guó)稻谷種植情況相比日本有較大區(qū)別,南方種植的是秈稻,北方種植的是粳稻,而秈稻和粳稻二大類稻谷中又因地域不同有更多的不同品種??傮w來(lái)講,粳稻留胚的可能性大于秈稻,但如果要達(dá)到80%以上的留胚率的胚芽精米,從源頭上培育適合加工胚芽精米的稻谷品種將是個(gè)值得研究的課題。攻克了適合加工胚芽精米的稻谷品種課題,可使得胚芽精米的加工變成“有米之炊”。
3.2 功能性的研究方向
胚芽精米的起源是因?yàn)樗鼘?duì)人體缺乏維生素B有功效,其實(shí)胚芽中的營(yíng)養(yǎng)因子不僅僅只有維生素B。也許我們還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有發(fā)現(xiàn)胚芽精米的其他特殊功效。要根據(jù)各種不同的健康消費(fèi)群(如嬰兒、學(xué)生和老年人等)的生理特點(diǎn)和營(yíng)養(yǎng)要求,以及著眼于某些特殊消費(fèi)群的身體狀況,強(qiáng)調(diào)胚芽精米在預(yù)防某些疾病和促進(jìn)健康方面的調(diào)節(jié)功能,把胚芽精米當(dāng)做功能性食品來(lái)研發(fā)和生產(chǎn)。(糧食與食品工業(yè))
日本對(duì)胚芽精米的研究起源于20世紀(jì)初,早于1924年?yáng)|京大學(xué)醫(yī)學(xué)部島園順次郎教授提出了“胚芽米常用論”,為胚芽精米作為主食消費(fèi)提供了理論支撐。碾米機(jī)制造商佐竹利市與米店店主朝日胤一合作,通過(guò)改良普通碾米機(jī)生產(chǎn)了胚芽精米,當(dāng)時(shí)生產(chǎn)的胚芽精米可以算作日本的第一代胚芽精米產(chǎn)品。1977年日本糧食廳制定了《胚芽精米實(shí)施要領(lǐng)》,日本農(nóng)林省頒布了“胚芽精米配給制定”,從國(guó)家層面為胚芽精米的發(fā)展提供了支持。1978年,日本成立了“胚芽精米普及協(xié)議會(huì)”,更有4家日本全國(guó)性的團(tuán)體:全國(guó)糧食事業(yè)協(xié)同組聯(lián)合會(huì)、全米商連協(xié)同組合、(社)日本精米工業(yè)協(xié)會(huì)、(財(cái))全國(guó)米谷配給協(xié)作為其會(huì)員,加大了胚芽精米在日本的普及力度。2004年日本成立了“21胚芽精米推進(jìn)協(xié)議會(huì)”,立式倒圓錐研削型砂輥碾米機(jī)及免洗處理裝置研發(fā)成功。綜上所述,日本胚芽精米發(fā)展的第一個(gè)時(shí)期經(jīng)歷了50余年,第二個(gè)時(shí)期經(jīng)歷了不足30年,而第三個(gè)時(shí)期開始至今已有10余年,可以說(shuō),胚芽精米在日本發(fā)展的歷史,也是人們追求健康的歷史。
1 相關(guān)成果介紹
1.1 當(dāng)今日本對(duì)胚芽精米的定義
根據(jù)日本女子營(yíng)養(yǎng)大學(xué)教授五明紀(jì)春的描述:胚芽米(正式名為“胚芽精米”),是通過(guò)特別的碾米方法,保留了胚芽的精白米。相較于普通的精白米,富含微量元素和生理機(jī)能成分,又比糙米口感好易消化。胚芽精米是在不損失營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的前提下,追求白米優(yōu)異口感的米。可以說(shuō),胚芽精米是能夠巧妙體現(xiàn)出大米本身價(jià)值的“健康米”。圖1、圖2分別為胚芽精米和普通白米示意。
圖1胚芽精米
圖2普通白米
1.2 關(guān)于胚芽精米的營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究
日本分別對(duì)糙米、胚芽精米及精白米這三種大米制品的各種營(yíng)養(yǎng)元素含量進(jìn)行了測(cè)定和比較分析(詳見圖3~圖5),并得到以下結(jié)論:關(guān)于礦物質(zhì)、維生素的含量,胚芽精米介于糙米和精白米之間;礦物質(zhì)元素鎂的含量較高,且較其他食品相比更易吸收;胚芽精米的B族維生素及維生素E的含量比精白米高出很多米胚芽就像這些維生素的濃縮膠囊一樣附著在每一粒米上;胚芽精米的膳食纖維是糙米的一半、試驗(yàn)結(jié)果表明,普通白米飯中膳食纖維的含量為0.3g/100g,胚芽精米飯的含量為0.8g/100g,是普通精白米的近3倍,具有防治便秘及預(yù)防肥胖癥、糖尿病、心血管疾病的功效;胚芽精米飯比精白米飯的甜味更強(qiáng),這是由于在煮飯前的浸泡及煮飯加熱時(shí),淀粉分解產(chǎn)生了更多的糖分。此外,胚芽精米在浸水過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的-氨基丁酸,其具有調(diào)節(jié)腦神經(jīng)、促進(jìn)代謝、調(diào)節(jié)血壓等生理機(jī)能。
1.3 第三代胚芽精米的相關(guān)指標(biāo)
相關(guān)指標(biāo)如下:含胚率:85%(含)以上;白度38%以上;外形接近精白米,外觀白、有光澤、無(wú)斑點(diǎn)、無(wú)糠粉殘留;胚芽精米米飯白且有光澤、無(wú)糠味;胚芽精米米飯硬度適中,粘性強(qiáng)、口感優(yōu)越帶甜味;煮熟后的胚芽精米米粒中胚芽的附著性比生的胚芽精米更強(qiáng)。
圖3 主要無(wú)機(jī)質(zhì)含量比較
圖4 維生素類含量比較
圖5 膳食纖維含量比較
1.4 日本市場(chǎng)上幾種大米制品的比較
日本“21胚芽精米推進(jìn)協(xié)議會(huì)”通過(guò)收集日本市場(chǎng)上各個(gè)廠商發(fā)布的產(chǎn)品成分表,并與“第五版日本食品標(biāo)準(zhǔn)成分表”進(jìn)行對(duì)比,得到以下數(shù)據(jù)。
(1)精白米,糠層及胚芽全部去除,理論糙出白率91%,白度高、口味好。
(2)發(fā)芽米(制成白米),發(fā)芽米的糠層碾去一半(稱為5分米),理論糙出白率92%,與精白米相比其維生素B為14倍、維生素E為3倍、膳食纖維為2倍、-氨基丁酸為10倍。
(3)金芽米,保留底芽及亞糊粉層的免淘米,理論糙出白率91.5%,與精白米相比,其維生素 B為12倍、維生素E為5倍、膳食纖維為1.5倍。
(4)胚芽精米之一,留胚率80%以上,精米白度34%以上,理論糙出白率91.5%,與精白米相比,其維生素B為14倍、維生素E為5倍、膳食纖維為3倍。
(5)胚芽精米之二,留胚率85%以上,理論糙出白率91%,與精白米相比,其維生素B為14倍、維生素E為6倍。
(6)糙米,稻谷去除了稻殼,沒經(jīng)過(guò)碾白,出米率100%。與精白米相比,其維生B為15倍、維生素E為7倍、膳食纖維為6倍。
1.5 胚芽精米加工工藝與裝備
隨著對(duì)大米加工工藝的深入研究和不斷完善,以及現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展,逐漸形成了一套較為成熟的胚芽精米加工工藝與裝備,在進(jìn)一步提高了留胚率的同時(shí)也改善了胚芽精米的食味品質(zhì),滿足了市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品健康屬性和口感的需求。
1.5.1 胚芽精米加工工藝
原料稻谷→清理、去石、礱谷及谷糙分離→純凈糙米→厚 度 機(jī)→糙 米 暫 存 倉(cāng)→磁 選 器→胚芽米機(jī)(多道循環(huán)輕碾)→磁選器→拋光機(jī)→色選機(jī)→色選機(jī)→白米分級(jí)篩→磁選器→打包倉(cāng)→打包稱(抽真空打包/氣調(diào)打包)→成品。工藝流程示意見圖6。
圖6 胚芽精米加工工藝流程圖
1.5.2胚芽精米加工裝備
胚芽精米加工系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備為碾米機(jī),此種米機(jī)將立式研磨式米機(jī)和加水式米機(jī)組合起來(lái)進(jìn)行碾白,較大程度降低了碾白室壓力。通過(guò)調(diào)整研磨輥的轉(zhuǎn)速、改變篩網(wǎng)的形狀以適應(yīng)胚芽米的碾磨,確保研磨效果。根據(jù)原料品種以及水分含量的不同,該米機(jī)單機(jī)產(chǎn)量范圍為200~400kg/h。單機(jī)循環(huán)使用可以適應(yīng)多品種小批量需求,降低設(shè)備投資;多機(jī)串聯(lián)使用則可實(shí)現(xiàn)大批量連續(xù)式生產(chǎn)。在后道加工工序中,可以通過(guò)配置拋光機(jī)(KB系列)加工出品質(zhì)更高、口感更好的胚芽米,成品米白度可控制在32%~38%的范圍內(nèi),胚芽的留存率可以達(dá)到80%以上。胚芽精米制造系統(tǒng)見圖7,胚芽米機(jī)及拋光機(jī)見圖8。
2 啟示與展望
2.1 國(guó)家層面的支持
表象上看,日本胚芽精米的每一個(gè)發(fā)展階段是由于當(dāng)時(shí)民眾因營(yíng)養(yǎng)缺乏而推動(dòng)發(fā)展的,但透過(guò)該表象,我們都可以看到當(dāng)時(shí)的日本政府在政策層面上給予了極大的支持。尤其日本頒布的《飲食教育基本法》,以正在形成飲食習(xí)慣的兒童和學(xué)生為教育對(duì)象,在中小學(xué)中進(jìn)行飲食教育,并成為義務(wù)教育的一項(xiàng)重要內(nèi)容,將“食育”與“德育、智育、體育”并重。這種理念與做法值得我們學(xué)習(xí)。
2.2 胚芽精米產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定
前述的“第三代胚芽米”有關(guān)指標(biāo)是由日本精米工業(yè)會(huì)的專家試驗(yàn)后總結(jié)而成的,不僅得到了廣大碾米工廠的贊同,更得到了消費(fèi)者的認(rèn)同。而在我國(guó),目前還沒有制定行業(yè)指導(dǎo)(推薦)性的胚芽精米產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),給廣大消費(fèi)者選購(gòu)胚芽精米時(shí)帶來(lái)了一定的困惑,這也是制約胚芽精米在我國(guó)進(jìn)一步發(fā)展的因素。
2.3 加工裝備的技術(shù)支持
胚芽精米的第一技術(shù)難點(diǎn)是留胚率,不是每個(gè)品種的稻谷都能達(dá)到80%以上留胚率。越光米是日本廣為推崇的高級(jí)大米之一,但該品種如用普通的碾米機(jī)加工,其留胚率極低。目前,日本佐竹機(jī)械通過(guò)研發(fā)新一代胚芽精米碾米機(jī),已使得加工出越光胚芽精米成為現(xiàn)實(shí)。如果沒有先進(jìn)的加工裝備的技術(shù)支持,就很難滿足現(xiàn)代人越來(lái)越高的口感和健康的要求,胚芽精米的發(fā)展也將停滯不前。
3 我國(guó)胚芽精米發(fā)展展望
3.1 原料品種問題
我國(guó)稻谷種植情況相比日本有較大區(qū)別,南方種植的是秈稻,北方種植的是粳稻,而秈稻和粳稻二大類稻谷中又因地域不同有更多的不同品種??傮w來(lái)講,粳稻留胚的可能性大于秈稻,但如果要達(dá)到80%以上的留胚率的胚芽精米,從源頭上培育適合加工胚芽精米的稻谷品種將是個(gè)值得研究的課題。攻克了適合加工胚芽精米的稻谷品種課題,可使得胚芽精米的加工變成“有米之炊”。
3.2 功能性的研究方向
胚芽精米的起源是因?yàn)樗鼘?duì)人體缺乏維生素B有功效,其實(shí)胚芽中的營(yíng)養(yǎng)因子不僅僅只有維生素B。也許我們還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有發(fā)現(xiàn)胚芽精米的其他特殊功效。要根據(jù)各種不同的健康消費(fèi)群(如嬰兒、學(xué)生和老年人等)的生理特點(diǎn)和營(yíng)養(yǎng)要求,以及著眼于某些特殊消費(fèi)群的身體狀況,強(qiáng)調(diào)胚芽精米在預(yù)防某些疾病和促進(jìn)健康方面的調(diào)節(jié)功能,把胚芽精米當(dāng)做功能性食品來(lái)研發(fā)和生產(chǎn)。(糧食與食品工業(yè))