CN1089445A - 改进的速煮大米制品及其生产方法 - Google Patents

Abstract

具有速煮大米的优良特性，如完整的米粒结构和 组织的速煮大米，相对普通速煮大米来说具有改善的 颜色，此外，当以糙米为原始材料时还基本上没有独 特的预煮气味。本发明还提供了生产这种速煮大米 的方法，包括：1)浸渍粗米使其胶凝化；2)用热气体介 质流处理大米使其表面干燥。

Description

本发明涉及速煮大米及其制备方法。

速煮大米一般是指浸泡过、热处理过并干燥过的大米。在预煮的热处理步骤中，大米胚乳里的淀粉大部分被胶凝化。预煮处理以及所产生的淀粉的胶凝化具有若干有利作用。

首先，经常规预煮过的大米具有较好的碾磨产率（碎米较少）。较少的碎米具有明显的经济和质量后果：整米的要价较高，因为完整的米被稻米消费者视为是高品质的。在蒸煮时，碎米较少的大米由于具有更加诱人的外观而在世界范围内被广泛接受。

预煮还会带来非常重要的其它的质量变化，这一变化在蒸煮时显得尤为明显。同未经预煮的大米相比，蒸煮过的预煮米粒明显更为完整并保持其天然形状。在当今世界上择米而食的文化中，这一点被视为相对未经预煮的大米的一种质量改善。

另外，在预煮过程中，米粒被强化，使其具有更强的耐受研磨性（未预煮过的大米容易破碎）。米粒的强化在蒸煮的终产品里得到了证实。预煮过的大米被强化了，以致于消费者在制作时要用比未经预煮的大米更长的时间来蒸煮。另外，预煮过的大米与未预煮的大米相比通常具有更坚实的组织且粘度较小。即使是增加了蒸煮时间，这些变化也使得在世界范围内的选择文化中速煮大米比非速煮大米更有诱惑力。

速煮大米很显然主要是起源于印度。在预煮历史的初期，只是把有壳的（未碾过的）稻谷用热水浸泡过一个晚上，然后在阳光下干燥。可看到的优点是，稻壳裂开了，因而易于从米粒上除去。在现代，人们已经认识到预煮能产生更有营养的大米，因为象硫胺素和其它通常存在于米糠中的必需养分在水浸渍或浸泡步骤中会转移到大米胚乳里。由于几乎所有稻米都要碾磨以除去糠皮，所以，这一养分转移过程至少可以保留某些原本包含在米糠中的营养价值。预煮的另一个优点是，可以把大米胚乳里的淀粉从部分结晶部分非晶形态转变成主要是非晶形态。非晶态淀粉使得米粒更为坚硬，在碾磨之后整米粒的产率较高。如前文所述，未预煮的（晶态的）大米容易破碎。仅通过预煮而发生的胶凝作用，是在热处理时通过水辅助的淀粉粒的熔化过程。在对淀粉加热时过多或过少的水会带来有利或不利的后果。预煮的另一个显著优点是，由于热处理会使糙米糠皮层中的脂酶失活。这样会因为降低了氧化酸败的倾向而增加预煮糙米的贮藏寿命。

根据经验，现有的预煮方法可以分成三大类：“常压汽蒸”法、“干-加热”法和“加压汽蒸”法。常压汽蒸法包括浸泡、沥干和在大气压力下汽蒸，接着是干燥和碾磨步骤。干-加热法是用一个加热步骤取代常规方法中干燥之前的汽蒸步骤，在该加热步骤中，将稻米放在干-热空气、热非水液体或是热沙子中蒸煮。有时，热干燥加热介质可以被电磁能加热所取代，如微波加热。在干-加热法的所有情形下，都避免了用水或蒸汽。在下文中我们将会看到不用水所带来的后果。最后，加压汽蒸法包括一个低水分的原始浸泡步骤和接下来在干燥和碾磨之前进行的加压汽蒸。

现在，商业上的预煮工艺通常包括如下步骤：（1）将有壳的（未碾过的）稻放在50-70℃的水中浸泡3-4小时，得到含水重量占30%的有壳稻;（2）将浸泡过的稻上的游离水沥干;（3）在压力下汽蒸加热10-20分钟，实现胶凝化;以及（4）用热空气干燥汽蒸过的稻使其含水重量减少至14%。然后，干燥的、预煮过的有壳稻即可进行去皮（除去稻壳）和碾磨，以除去糠皮。

在专利文献中，预煮也是一个活跃的主题。为改进这一基本技术做出了许多努力。例如，据美国专利US-5，017，395介绍，可在高温条件下进行一个额外的预干燥步骤。美国专利US-4，810，511介绍用微波能进行部分胶凝化。根据美国专利US-4，361，593，在汽蒸期间稻米淀粉未被完全胶凝化，并在非胶凝化条件下进行一个回火处理步骤，以便减少随后的断裂。美国专利US-4，338，344公开了一种倾斜的密封箱，其中，稻米在较低一端的第一个区中在热水里蒸煮，然后在上端的第二个区中进行汽蒸。

不幸的是，尽管有这些处理还存在两个不理想的状况：传统工艺会使预煮的大米变黄并且主要由于梅拉德褐变效应（Maillard-browning        effects）（当采用有壳稻时部分因为稻壳中所含媒剂的作用）使其具有独特的“预煮”香味。对很多耕种者和消费者来说，这些情况是不好的。事实上，许多消费者都相信这种黄色和预煮香味意味着这种大米是陈的和变质的。这一点至关重要，因为正如熟调艺术所普遍接受的那样，对食物的第一印象通常是视觉印象。就是说，一个人想吃一种食物的愿望主要取决于先入之见，象诱人的颜色和其它视觉线索。颜色被人们当作指示食品发生劣变的有影响力的质量特性。香味和香气在闻和品尝时也有很大影响。因此，颜色不合格会增加食品被排斥的可能性，这种现象有损于速煮大米被世界上大部分食米文化所接受的可能性。如果大米带有异味这个问题就会更加突出。理想的是大米的颜色接近白色，味温和且微弱。

只有较小的传统速煮大米消费群体接受其外观和气味。事实上，世界上绝大多数大米消费者是吃非预煮的大米。据我们所知，现有的预煮方法还没有一种能够产生象典型的速煮大米所表现出来的那种综合了速煮大米的有利特征，如完好的谷粒结构和改善了的颜色的大米。对于具有那些优点并且基本上没有标准的速煮大米的香味和颜色的大米来说尤其是这样。提供具有全部有利特征而没有一种或多种常见缺陷的速煮大米制品可以说是迄今所讨论的技术的一大显著进步。

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的速煮大米制品。

本发明的另一个目的是提供一种具有传统的速煮大米所有优点的速煮大米。

本发明的另一个目的是提供一种具有与典型的速煮大米相同的改进颜色的速煮大米制品。

本发明的再一个目的是提供一种具有与典型速煮大米相同的改进香味的速煮大米制品。

本发明还有一个目的是提供一种制备上述速煮制品的方法。

从下面的说明书和权利要求书中可以很好地理解本发明的上述目的以及其它目的。

一方面，本发明是一种速煮大米制品，它包括具有完整的谷粒结构的米粒和基本上为非结晶态的胶凝化核心，该大米制品基本上不会发生梅拉德褐变效应，因此，无须用抗褐变剂或抗褐变措施来实现不发生梅拉德褐变效应的目的。

另一方面，本发明又是一种制备速煮大米的方法，它包括（a）浸渍糙米，使其含水量高到足以使大米淀粉能够基本上完全胶凝化;（b）用热气体介质流在一定温度下处理上述大米一定时间，以使大米淀粉胶凝化并使大米的大部分表面干燥。

如上所述，本发明的大米具有速煮大米的优良特性，象完整的谷粒结构和质地，而且还具有与典型速煮大米一样的改进颜色。此外，当大米制品是由糙米原材料制成的时，则该大米制品基本上没有褐变效应和预煮气味。这一点是在本发明中才做到的，因为胶凝化进行的很快，以致于那些会导致梅拉德褐变的物质，而对于糙米来说是那些会导致其它褐变的物质和/或那些产生预煮气味的物质没有机会发展到显著的程度。特别是，采用糙米避免了那些会产生不理想的颜色和气味的稻壳可溶物的转移。

根据本发明，由有壳稻米或糙米获得了速煮大米制品。即使是用有壳稻米，本发明也具有大部分的优良特性，象完好的谷粒结构，基本上胶凝化和基本上无梅拉德褐变效应。然而，如果将糙米而不是有壳稻米用于预煮，还会产生其它的突出优点。本发明的一个重要特征是，即使采用糙米，本领域熟练人员也能够同时获得完好的谷粒结构和基本上为非晶态的胶凝化谷核，基本上不会发生稻壳可溶物的转移和褐变效应，无须用抗褐变剂或抗褐变措施来实现上述不发生褐变效应的目的。

本发明的另一个重要特征是，糙米可以用热空气或蒸汽进行预煮。这一点是惊人的，因为由于某些原因糙米被认为是不理想的原材料。作为说明，有壳稻通常被用于预煮，因为稻壳能起到压力容器和保湿层的作用，而糙米则没有壳，当用热空气预煮时，没有防止失水的保护层在胶凝化期间保持水分，这就排除了将其用作原始材料的可能性，特别是不能用热空气在常压下预煮。当利用蒸汽预煮时，由于糙米无壳，它没有阻止吸水的屏障，这样也倾向于排除将其用作汽蒸的原材料。这一吸水现象会导致严重的操作问题并使得该方法不能实施。

保持“完好的谷粒结构”是极为重要的。这一术语是把在水合时，如蒸煮，米粒能够保持其天然形状和结构的完整性的情况。它减少或消除了不完整的蒸煮米粒可能不同程度具有的两个主要缺陷。这两个缺陷是开裂的米粒外观和粗糙的表面外观。米粒或米核在水合，如蒸煮之后，如果背、腹两侧膨胀和/或基本上裂开，使得其表面和边缘呈弯曲状且不平，则认为它不具有完好的结构。最后，如果让米粒水合再水合，则可能出现几乎为X形的结构，有时称之为“蝶形化”。不具有完整结构的米粒有时也可以简单地以其两端中的一端部分或全部胀开为特征，或者是指那些形成不自然的方形米粒头而是自然的圆形米粒头的米粒。理想的完整蒸煮米粒没有开裂的外观，其蒸煮后的形状为：米粒的背面和腹面（胚所在之外）基本上保持融合在一起，尽管可看出明显的拉伸或膨胀，而且内部有胚乳淀粉区变得明显可见。此外，完整的米粒结构是以整个表面外观光滑为特点而不是象硼钠钙石那样粗糙或模糊。

另一个衡量米粒是不是具有完整结构的方法是确定最终的干米制品的裂隙度。有裂隙的米粒其特征为有横线在其部分或整个宽度上分布。没有裂隙或很少（低于10%）裂隙较为理想，裂隙度低于2%更为理想。

有裂隙的大米是不理想的，因为它会导致米粒在碾靡时或是在以后的蒸煮过程中断裂，而“断裂”从经济角度看是不利的。而且，根据裂隙的程度，有裂隙的米粒甚至在碾磨之前都有可能“断裂”。断裂的谷粒是不理想的，因为它会导致不佳的碾磨产率。多裂隙的谷粒会产生多个米粒片段，这些米粒片段较小，在碾磨回收时尤为困难。高裂隙度的米粒蒸煮起来象不完整米粒一样，会导致煮过的米断裂成小片段。

很多分析技术都被用于评估所得碾磨过的大米的质量。裂隙量可以按如下方法测定：称取5-10克碾过的大米，用目测挑出有裂隙的米粒，将其分开并分别称重。裂隙度按如下方法计算：

裂隙米粒的百分率＝ (有裂隙的米粒的重量)/(样品总重量) ×100

断米百分率也可以用来衡量完整米粒结构，可以通过手捡分类由样品分离器所得的特定量的样品来测定，或是将100克碾过的大米或糙米放在装配有两个12/64^＃的齿板的筛分装置中。上述齿板是倾斜安装的，这样，当侧摇时米粒会从板上往下滚。断裂的米落入齿中，而完整的米粒则集中在两块板的底部。因此：

断裂%＝ (（100-整米重量）)/(100克) ×100 或者

断理解%＝ (手捡分离的断米重量)/(样品原始重量) ×100

测量蒸煮过程中固体物质的损失，可以指示米粒在过多的水中蒸煮一定的时间从米粒中排除的可溶性物质和颗粒淀粉的量。它反映了在有过量的水存在加热处理时米粒保持其完整结构的能力。天然的或未预煮过的大米的固体物质损失量是速煮大米和本发明大米固体物质损失量的1.5-2倍。本发明的大米根据其品种和变稠情况，所得固体物质损失值大体上与传统的干-加热预煮或汽蒸预煮的大米的相同。

例如，在测定固体物质损失的一个方法中，将25克的大米样品放入250ml煮沸的去离子水中。慢慢煮沸20分钟，放在筛子上沥干，保留沥下的水。再用100ml的去离子水漂洗大米，收集所有的漂洗用水包括20-50ml用于漂洗蒸煮锅的水。将所有的清洗液干燥以得到全部的固体物。固体百分率按下式计算：

固体百分离＝ (干燥固体和烧杯重-空烧杯重)/(25g) ×100

胶凝化是本发明又一个重要特征。当大米是由于预煮而被胶凝化时，所得米粒比较坚硬。我们所说的“胶凝化”是指在用水和加热处理时天然淀粉颗粒所发生的一种不可逆转的物理变化。对本领域熟练的淀粉化学家来说，这是一个淀粉粒与水接触后当混合物的温度达到所谓凝胶化温度（GT）的临界温度时，在偏振光下不再表现出双折射特性的过程。这一点可以通过用偏光显微镜观察淀粉-水样品来测定。未胶凝化的原始或天然淀粉粒会表现出暗十字的特有光学特性。在吸水并加热至凝胶化温度之后，暗十字消失了。此时，颗粒失去了双折射性能并被胶化。淀粉粒显出膨胀，其大小或直径要比原始淀粉粒大得多。

淀粉的胶凝化还表现在颗粒的物理结构上。原始的淀粉粒是由葡萄糖聚合物分子构成的非晶态部分和晶态部分组成。当淀粉粒吸水并加热处理时，非晶态部分膨胀导致淀粉粒结晶部分的不稳定性。这最终会使结晶部分减弱至其破裂点并使整个淀粉粒变成非晶态。此时，淀粉粒看上去胀的很大，据信已经发生了胶凝化作用。胶凝化作用是一个不可逆转的过程，一旦发生，淀粉分子便不可能再回复到其原始的或天然的非晶态和晶态构型。

因此，大米核的胶凝化作用通常被视为因水和热的作用所引起的淀粉粒不可逆转的膨胀，并使其在偏振光下失去双折射能力。这种胶凝化作用可被视为由三个基本步骤组成的熔化过程，即（1）水扩散到淀粉粒里，（2）需要不同范围的水分和能量的淀粉分子的相转变，（3）淀粉粒的膨胀。在本发明的上下文中，胶凝化作用是指大米淀粉的结晶结构的破裂，通常是由水浸渍和加热处理所致。实际上，已胶凝化的颗粒被熔化转变成非晶体状态。

在本发明的方法中，有利的是大米核基本上是非结晶的和胶凝化的，即被明显地胶凝化。但是，这种情况并不排出某些原始结晶部分继续存在的可能性。大米样品的胶凝化程度一般至少约为35%（相反，有65%仍保持结晶状态），胶凝化程度能达到95%较好，能达到100%更好。

值得一提的是，胶凝化作用之后可能发生的变稠作用是一种最好能避免或至少应加以控制的现象。这一术语是指胶凝化的淀粉分子在完整的结构（如米粒）中重新结合右紧密的束，使得这些分子难溶于水。变稠作用反映了被蒸煮的食品中淀粉分子缓慢地，逐渐地聚拢或结合的逐势。与传统的汽蒸速煮大米相比，本发明的方法通常能提供具有极小的变稠现象的大米制品。这一点很有利，因为较少的变稠作用能实现较快地蒸煮大米而其它条件都一样，这是由于未变稠的淀粉在蒸煮时其抗吸水能力比高度变稠的大米的差。

碾过的大米浸泡在不中的平衡水分含量可以用来粗略地测定速煮大米的胶凝化程度。所依据的是在室温下胶凝化淀粉粒比未胶凝化淀粉粒能吸收更多的水和现象。例如，天然的或未预煮的大米其平衡水分含量以干物质重计通常约为40%，而同一品种的速煮大米其平衡水分含量根据加工条件在大约100-200%的范围内。尽管测量平衡水分含量是一种方便有用的测定胶凝化度的方法，但它不是测定这一参数的绝对方法。这是因为平衡水分含量受胶凝化淀粉在冷却和干燥过程中所发生的变稠作用的程度的影响。例如，未变稠的大米其平衡水分含量可能为180，但是，如果使其进行充分的变稠作用，例如，作为将部分干燥的大米在75℃回火2小时的结果，最终产品的平衡含水量可以低至100。因此，使用时，平衡水分含量不是不加鉴别的预以接受，而是要在本文中进行测定时的条件下方可采用。

下面的例子将要说明如何测定平衡水分含量。称取4g大米，然后放入100毫升去离子水中，并在室温下浸泡24小时。将浸泡过的大米沥干，再用棉纸吸干并再次称重。将湿米在100℃温度下干燥24小时使其脱水并称重。平衡水分含量可按下式计算：

EMC%（以干重计）＝ (（湿重-烘干重量）)/(烘干重量) ×100

测量吸水量也很实用。吸水百分率代表了在过量的水中蒸煮一定时间之后蒸煮过的大米的总水分含量，100g的大米样品其吸水百分率可按下式计算：

吸水百分率＝

(（蒸煮后大米的重量-100g）+（原始水分含量的重量）)/(蒸煮后大米重量) ×100

另外，大米的硬度或柔软度可以用一台剪切试验装置测量。蒸煮过的大米的剪应力与吸水量呈反比关系。吸水量越高，大米越柔软，反之亦然。因此，蒸煮过的大米的剪应力的测定可以作为煮过的大米的柔软度或硬度的量度，并间接作为吸水量的值。

在测量剪应力值的一种实用方法中，将250克蒸煮过的大米放进陶瓷瓶中并在室温下冷却2小时。然后将100g蒸煮过的米放入一剪压室中。由剪切刀把大米挤出该剪压室所需的力（以公斤计）等于该蒸煮过的米的剪应力。从一个表上可读出剪应力值。

以糙米为原始材料所特有的另一个优点，是由它所生产的速煮大米制品基本上不含“稻壳可溶物”。这些可溶物包括那些通常存在于有壳稻的稻壳里的任何一种物质，如离子、分子、色素体、蛋白质、残留的杀虫剂等等，或者是一般在以环境温度至通常被视为浸渍温度即55-75℃的范围内的温度浸渍有壳稻的过程中会溶于水的一种污染物。有壳稻的可溶物是那些在浸渍过程中能够穿过糠皮层转移到里面的米粒胚乳里的物质。除了梅拉德褐变外，这些物质还会导致各种类型的褐变效应，并且使大米具有典型的“预煮气味”特征。这些物质通常可在浸渍过程中和浸渍结束后的废浸渍水中检测到。基本上不含稻壳可溶物质，可使外来物质沉积在米制品里并会对本发明方法所具有的优良特征带来不利影响的可能性减少到微不足道的水平。

本发明的米制品的一个尤为重要的特征是基本上没有梅拉德褐变效应，当原始材料为糙米时还可避免其它褐变效应。梅拉德褐变效应的表现是指因梅德反应引起有色物质形成所致的米粒或米核变暗或脱色;类似地，其它类型的褐变效应是由于色素吸收或吸附所致，这些色素是米里面的无色酚化合物通过氧化作用或聚合作用产生有色色素，或是因为传统预煮方法中的酶性褐变反应所致，所得碾过的大米的颜色在黄色至浅棕色、至橙棕色、至深棕色或甚至到几乎黑色的范围内变化。如前文所述，速煮大米的典型颜色要比全球大多数消费者所普遍接受的颜色深。这种不受欢迎的颜色导致消费者排斥这种传统的速煮大米。相反，由于基本上不会发生梅拉德褐变效应，尤其是也不会发生其它类型的褐变效应，使得本发明的米制品具有相应的颜色改进。随之而来的是增进消费者对本发明米制品的认可。

“基本上不发生褐变效应”的说法（无论是梅拉德褐变或是其它类型的褐变）是指根据本发明所得到的碾过的大米与传统速煮大米的典型样品相比其颜色较白或较浅。值得一提的是，如果对基本上无褐变效应的大米进行长时间的热处理，如在高温下长时间地干燥，这种米的颜色也会变暗。

由美国材料试验学会（1916        Race        Street，Philadelphia，PA，USA）颁布的题为“近白色不透明材料的白色和黄色指标”，ASTM        E        313-73（1979年再次通过），提供了一个适当的判断标准，通过该标准可以评价本发明的大米制品相比典型速煮大米的颜色。一般说来，ASTM标准给出的黄色指标，可以用来以一个数字来表征偏离最佳白色的程度。用该黄色指标判断，商购非速煮大米在35.1-39.2之间，商购速煮大米在59.4-67.0之间，而本发明的米制品最高达到54.5。

在按照上述ASTM标准进行分析时，每种大米的颜色可以用从Hunter        Associates        Laboratory股份有限公司（11495        Sunset        Hills        Road，Reston，VA，USA）购买的Hunter比色计来测定。该比色计是一台三色激励感应装置，能给出三种传统色值的读数（L，a，b）。“L”级在0-100之间变化，即分别在纯黑至纯白之间变化。“a”值可正可负，分别表示红色和绿色色彩的亮度。“b”值在正的时候表示黄色色彩的亮度，负的时候表示蓝色色彩的亮度。

当大米误用了热处理时，它会变暗，其“L”值降低。同时，由于其黄色加重使得“b”值增加。另外，由于其红色也加重，所以“a”值也增加。这些变化的发生并不完全一致。因此，仅将这三个值中的一个作为判断其偏离天然白色的标准是不可取的。

上面提及的标准按照以下公式计算黄色指标：

YI_{ASTM D1925}= (100×1.28×X_CIE- 1.06 ×Z_CIE)/(Y_CIE)

随着黄色指标值的增加，可以断定样品进一步地偏离了白色，且可见的黄色加深。三色激励的X、Y、Z值，本领域熟练技术人员都知道与CIE        1931        2°标准观测仪的CIE        X、Y、Z值类似。Hunter比色计的L，a，b值与CIE        X，Y，Z值之间的关系如下：

L＝10×Y^（1/2）

a = (17.5×[(X/.98041) - Y])/(Y^(1/2))

b = (7.0×[Y - (Z/1.18103)])/(Y^(1/2))

ASTM标准的有关部分规定：“1.2为了全面分析，必须利用某种三值测量系统测定白色以及所有其它颜色。通常，白色之间的图解关系用浅色[“L”值]和黄色[“b”值]的二维曲线来表示，而通常不重要的（对白色）红-绿因素被省略。对于与白色材料的颜色质量评估有关的许多问题而言，人们无须对白色进行三维或二维分析。对于这些问题中的每一个，人们只需就对他重要的一个特定特征进行测定……”

通过采用黄色指标，它基本上综合了所有三色激励值的作用，我们可以做到用一个数值来描述偏离最佳白色的情况。ASTM标准还规定：“5.2这是一种精神物理学方法;即所设计的特定方法（即公式）是用于获得与在一套典型的观测条件下得出的目视估计值相关的数字……”通过数字参数测验，得出了有关参数：商购非速煮大米（35.1-39.2），商购速煮大米（59.4-67.0），本发明的大米制品（最高达54.5），表明商购非速煮大米最接近白色-但是它具有其它缺陷，如断裂米粒和不完整的蒸煮外观。商购速煮大米虽然表现出完好的米粒结构，但与白色偏离的最远。以糙米为原料生产的本发明的大米制品综合了上述表现出的完整的米粒结构，没有速煮大米特有的气味而且颜色也接近非速煮大米的近白色。

为了进行比较，假定每种热处理的产品被加工到使喂入（碾米机）的稻米的原始重量减少大约10%的“碾磨度”。这是因为通过改变碾磨量可以改变加热处理碾过大米的褐变效应。碾磨有时是指通过研磨（和/或摩擦）大米的表层物质的增白过程。当最初碾磨糙米时，无论其受过热处理与否，米的洁白度迅速发生改变，因为大部分糠皮被首先除去。由于较暗的糠皮的终止点与较白的淀粉胚乳的起始点之间的界线难于分清，会存在一个转变范围或颜色梯度。另外，还会出现其它的颜色梯度，包括非淀粉材料的出现，如蛋白质和脂肪。另外，在预煮处理的浸渍步骤中，普遍认为蔗糖、有色物质、色素和其它可溶性物质（称之为糠皮可溶物）有一些会从糠皮转移到胚乳的上层;这些物质中的某一些实际上更倾向于比天然胚乳颜色深。随着深度碾磨，颜色较深的上层减少，使得大米变白。因此，磨坊主可以通过轻度研磨以提高其碾磨产率（增加经济效益），但得到的是颜色较深的产品。相反，磨坊主也可以过分碾磨或深度碾磨，这样做会减少产率，但是能获得增白的产品。正如将要看到的，通过统一碾磨标准有助于用上述方法产生的增白效果标准化，从而确保比较的完善性。

本发明的一个主要优点是，无须采用抗褐变剂或抗褐变措施即可减少褐变效应。通常在实施本发明时，熟练的技术工人可以完全不采用抗褐变剂，虽然从外加工或类似情况考虑会使用微量的（其数量仅为重量比的0.1%或更少）抗褐变剂，其用量也为零或接近零。类似地，通常无须采用上述类型的抗褐变方法，一般也无人采用。然而，在其它加工步骤中有可能采取一些同样起抗褐变作用的措施，用这些步骤生产的米制品即使不采用以上措施也不会发生褐变效应，这种情奖品也落在本发明的大范围内。抗褐变剂是那些能够完全地或者至少显著地抑制大米发生褐变反应或面层褐变效应的物质。举例来说，这类物质包括亚硫酸盐和抗破血酸。抗褐变的措施是指当大米置于某种场合时会导致参加褐变反应的一种或多种酶或化合物，或一种或多种这类酶或化合物的前体破坏、失活或阻断的任何条件或一套条件。例如，可对含有一种酶的一片生物材料进行充分地加热使其中的酶变性，或是将糙米浸泡在强酸环境中都对梅拉德反应不利。避免使用抗褐变剂和/或抗褐变措施是有益的，因为这样可以减少因材料或加工所造成的费用问题，而且还消除了那些会给大米的气味、香味、营养或其它特性带来不利影响的物质的存在。

本发明的产品是通过将糙米浸渍在水中使含水量高到足于让大米淀粉完全胶凝化的程度而制备的。浸渍可以任何适当方式进行，用常规方法就可以了。可以采用水箱和螺旋浸渍器之类的容器，但是，本发明可以用任何大到足以容纳所需大米和水量的容器进行浸渍。水中可含有各种维生素或有可能渗进米里面的其它合适的添加剂，但这不是必要的。浸渍之后，可将大米沥干-例如，放在适当筛目的筛子上（如U.S.＃10目）-一段时间，如2-5分钟，就足以除去多余的水。浸渍后的水分含量以湿重计最好约为30-38%。为了测定米粒样品的含水百分率，可采用任何合适的方法。在用于浸渍的大米的优选方法中（同样适用于汽蒸大米和最终大米制品的水分测定），将一定重量的大米在100℃下用烘炉烘干。算出初始的重量减少。然后将烘干的样品放在碾磨中研磨，并收集10克样品放在一金属杯中，称重并在烘炉内干燥以进行最终的水分测定。含水量按下式计算：

含水量（%）＝ (（初始湿重）-（初始干重）+（初始干重）-（最终干重）)/(（初始湿重）) ×100

通过上述方法测得的含水量值，反映了总含水量。如果在测量之前用棉纸或其它吸水材料将大米拍干。含水量还要减去表面的水量。

通过用热气体介质流使大米胶凝化。该介质流有一定温度，用它处理大米一定时间不仅能使大米淀粉胶凝化，而且能使大米的大部分表面变干。在用热气体介质流处理之后，大米的含水量以湿重计最好约为20-30%。

热气体介质流最好是这样的;任何在浸渍时残留在大米外面的游离水或是在接触气体介质流时凝聚在大米表面的水，通过干燥而被除去，或是通过气流的物理除去功能而被除去，或是上述两种作用的结果。

热气体介质流通常可以以其速度、温度、流线谱、流动速率和压力为特征。该热气体介质最好是热空气或蒸汽，但也可以是足以实现上述作用但又对本发明的大米制品不起化学作用（即：不会对大米的特性产生不利影响）的任何其它适当的气体或气体混合物（包括空气或蒸汽）。当热气体介质是热空气时，最好其温度为150-200℃，表面流速为100-300米/分，并在0-380KPag的压力下由该气流处理大米15-40秒钟。当热气体介质是蒸汽时，最好其温度为105-200℃，表面流速为1-100米/分，并且宜在0-380KPag的压力下用该蒸汽流处理大米5-40秒钟。

“热气体介质”的“流动”是气体分子（例如蒸汽、空气，或者蒸汽和空气）绕着单个米粒或一群或一堆米粒的连续运动。“流动”意味着速度，而且在某些实施例中，当热气体介质流的速度增加到使整个大米床悬浮的程度时，每个米粒都被气体包围，从而实现流态化。然而，对于本发明方法来说流态化并非必要。一般，流态化现象被用于热空气方法，而压紧的米床用于汽蒸方法。

热气体介质流可以同米流以及在胶凝化、减压和干燥过程中从米中放出的蒸汽顺流、逆流或混合流。流动可以是层流或紊流，不过最好是紊流，并具有特定的被称为雷诺值（Re）的工程指标。该指标是一个无量纲的值，并随着紊流的增加而增加。一般，热气体介质流可分为两类：要么是用于常压处理的热空气流（即：热空气干燥），或是用于高压处理的热蒸汽流（或热蒸汽/空气的混合流）。

尤其在采用糙米时，值得注意的是，在常压处理时由于完整糠皮层的存在，有一定量的气态水分子滞留在胚乳和淀粉粒里。在米粒内形成压力。不过，该压力不会超过糠皮层的破裂点。压力的建立表明有足够的水分供淀粉实现胶凝化。这一过程的发生是5-40秒钟的事情。当大米离开热气流或是当大米干燥时，米粒的内部压力逐渐减小。

在糙米的高压处理时（通常为汽蒸），具有一些不同的动力学特征。在汽蒸期间，蒸汽首先凝聚在大米的表面，并释放出凝聚热。大米变热，通常在50-200℃的温度之间;加热大米所需蒸汽量通过热力学方程可很容易地计算出来。

但是，凝聚水被大米吸收的话，凝聚在大米表面的湿气会对其“操作性能”带来极为不利的影响。被吸附的凝聚水会使淀粉的上层膨胀，最终导致糠皮层破裂并使淀粉从米粒中流出。这样会引起设备关机（因为淀粉聚集在设备的表面等等）。因此，让汽蒸处理在足够短的时间内（大约10-30秒，而通常有壳稻预煮时间为10分钟）进行是很重要的，使得凝聚水没有足够的时间被吸附到米粒里。可以采用的另一个预防措施是在清除形成的所有的凝聚水之后再进行汽蒸处理。在这种情况下，被加热至处理温度的大米在其表面没有凝聚水。当压力减少至大气压力时，大米冷却至100℃（即：常压下水的沸点）。为做到这一点，一些热能被转移到大米所含的浸渍水分中，将其蒸发并排出。因此，不仅防止了不恰当的吸附过多水分的可能性，另外，大米自身也被有利地干燥，尤其是其表面被干燥。

当用蒸汽作为气体介质预煮以糙米为初始的材料时，表面干燥是十分有益的。表面干燥导致表面缺乏水分，从而缩短“不受控制的胶凝化”，尤其是外胚乳里的淀粉粒。不受控制的胶凝化常常伴随着淀粉粒的破裂或崩溃。糠皮层破裂并使粒内的淀粉材料露出来。糙米的表面干燥减少了这种损害并使热处理的米粒形成较为光滑的材料流使其顺利通过热处理装置和进一步的设备。

热气体介质的温度通过适当的热电偶来测量。热电偶可以通过与发生预煮的容器的管路相连的小导管来保持在适当位置。可以理解，温度也可起克服压力的作用，因此，在本发明的变压处理实施例中可适当控制压力。例如，在高压汽蒸操作中如果将饱和蒸汽用作介质，则压力计可以安装在该装置的适当位置上，正如本领域熟练人员所知。可能影响热气体介质温度测量的另一个因素是外源热辐射。例如，气流中未加屏蔽的温度计或热电偶，在接近一个其温度比气流温度高的表面时，将显示出比实际气流温度高的温度。为了弥补辐射热效应，最好对测量元件采取屏蔽措施，以便准确测定气体温度。为了测量米粒或容器壁的温度，可以采用一个适当的热探针，正如本领域熟练人员所公知的。

气体介质的流动状况，如压力和速度可以通过导向管或风速计来测量。确定速度的方法之一是算出“面层速度”，其中，用发生流动的面积（例如平方英尺或ft²）去除流量（每个时间的体积单位，例如每秒立方英尺或ft³/sec）。

当然，还可把另外的处理步骤用在本发明方法中。例如，热处理后的大米，紧接着可以在大约70-110℃条件下回火15-120分钟。另外，可将大米进一步的干燥，如，以湿度计将含水量干燥至大约11-13%。而且，如有必要，在这些处理之后还可将大米调节到室温至大约45℃的温度范围，保持约3-6小时。对于大米来说，通常的做法是随后即可研磨。

在下面的实例中对本发明做进一步的描述和说明。应当理解的是，这些实例只是为了解释本发明而提出的，并非用于限定保护范围。还要指出的是，本领域熟练工人在不违背后附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下即可对本发明的产品和方法作出一些改变和改进。

实施例

将Lemont品种的糙米样品在70℃温度的水中浸渍90分钟。测量该糙米的EMC，结果为39.3。通过在网筛上沥干2分钟而使浸渍过的大米脱水。在这种湿度状况下，大米不能自由流动而且比较难于处理。测量除去表面水分以后大米的含水量，结果为31.4%。然后将脱过水的米分成四份。

例1（不依照本发明）：

将第一份米放

一热空气干燥器中。将这些米置于热气流中，以使这些米完全流态化。进入大米干燥区段的空气温度控制在95℃，从该区段出来的空气的温度为90℃。该处理进行20秒钟。处理结束时将大米从干燥器中出取。这种大米不会结块并易于流动。大米的平均总含水量大约为26.4%。不过，大米尚未胶凝化，这一点可以从EMC值看出，因为此时的EMC为43.6，基本上与原始天然大米的EMC相同。然后将大米干燥、研磨并蒸煮用于消费。蒸煮过的颗粒是不完整的。研磨大米的颜色为白色，其气味中也没有特有的预煮味。

例2（根据本发明）：

将上述第二份浸泡过的大米放入与例1相同的热空气干燥器中。然后用热空气处理这些大米，热空气的进入温度为190℃，排出温度为180℃，并实现米粒的完全流态化。处理时间为20秒钟。在处理结束时，大米已100%胶凝化，这一点从其EMC值为209可以得到证实。大米中未发现有团块。处理后的含水量测定为21.6%。然后将这种大米干燥、研磨并蒸煮用于消费。研磨后的大米的颜色为白色，其气味中也没有特有的预煮味。蒸煮过的米粒是完好的。

例3（不依照本发明）：

将上述第三份浸渍过的大米放入装有压力控制装置的蒸汽容器中。该蒸汽发生器的设计使得它能够减少因凝聚而在容器壁上形成的液体水的量。以10磅/英寸²的饱和蒸汽压力汽蒸10分钟。在最初的加压阶段，蒸汽的流动比较明显，这是因为需要将大米和容器壁加热至饱和蒸汽温度。在达到10磅/英寸²的目标压力后，蒸汽的流动减小到微不足道的速度，所额外引入的蒸汽只是为了保持目标压力。在10分钟汽蒸之后，解除压力，并将大米从蒸汽容器中取出。这些大米已被胶凝化，这可以从它的EMC为114.9得到证实。计算出结块米粒的百分比，以此作为判断米粒损坏和其流动性/处理性的标准。计算表明，大约17.2%的米粒是结块状态。所谓结块状态是指两个或更多的米粒粘在一起并不易分开。测量大米的含水量，结果大约为32.8%。将大米干燥、研磨然后再蒸煮用于消费。发现米结构完整，其气味中无特有的预煮味，研磨大米的颜色为白色。

例4（根据本发明）：

将上述第四份大米放入例3所述的蒸汽容器中。在该实施例中，施加30磅/英寸²的标示压力汽蒸20秒钟。该蒸汽发生器是这样工作的，有大量蒸汽可以流过压紧的米床。20秒钟之后将大米从容器中取出。米粒基本上100%胶凝化，这一点可以通过其EMC为192.1得到证实。测出米粒团块数。计算表明约为1.2%的米粒处于结块状态。测量大米的含水量，所得结果为29.5%。然后将大米干燥、研磨并蒸煮用于消费。研磨大米的颜色为白色，蒸煮过的米粒是完整的，大米的气味中没有独特的预煮味。

讨论

＊通过例1说明可将浸渍的大米干燥以便其可以自由流动但又不被胶凝化。研磨后大米的颜色为白色，但是其蒸煮米粒结构较差。

＊作为对照，在例2中当采用本发明的干燥条件时实现了胶凝化。研磨大米的颜色为白色而且具有完美的蒸煮米粒结构。

＊例3表明汽蒸可以实现胶凝化，但也会导致较差的处理性能。大米的颜色为白色并具有完好的蒸煮米粒结构。

＊例4表明根据本发明方法汽蒸可同时实现胶凝化和自由流动。大米的颜色为白色并具有完整的米粒结构。

结果如下表所示：

糙米原料

这里所采用的术语和表达方式只是作为解释用的术语，不是限定也没有任何用这些术语或表达方式排斥任何其它表述有关特征的等同术语的用意。可以理解，在本发明范围内可以作出各种改进。

Claims (24)

1、一种速煮大米制品，包括具有完整米粒结构和基本上非晶态的胶凝化核心的米粒，所述大米制品基本上不会发生梅拉德褐变效应，无须用抗褐变剂或抗褐变措施来实现上述不发生梅拉德效应的目的。

2、如权利要求1所述的速煮大米制品，其特征在于该制品至少大约有35%胶凝化。

3、如权利要求2所述的速煮大米制品，其特征在于该制品至少大约有95%胶凝化。

4、如权利要求1所述的速煮大米制品，其特征在于该制品的平衡含水量至少约为100。

5、如权利要求4所述的速煮大米制品，其特征在于该制品的平衡含水量至少约为180。

6、如权利要求1所述的速煮大米制品，其特征在于只有大约不到10%的大米为裂隙米粒。

7、如权利要求6所述的速煮大米制品，其特征在于只有大约不到2%的大米为裂隙米粒。

8、如权利要求1所述的速煮大米制品，其特征在于该制品的最大黄色指标为55.0。

9、如权利要求1所述的速煮大米制品，其固体物损失值大约与速煮大米的相等。

10、如权利要求1所述的速煮大米制品，它基本上没有特有的预煮气味。

11、一种速煮大米制品，它包括具有完整的米粒结构和基本上非晶态的胶凝化核心的米粒，所述米制品基本上没有稻壳可溶物和褐变效应，无须用抗褐变剂或抗褐变措施处理大米即可实现上述无褐变效应的目的。

12、一种制备速煮大米的方法，包括：（a）浸渍有壳稻或糙米，使其含水量高到足于使大米淀粉基本上完全胶凝化;（b）用热气体介质流在一定温度下处理大米一定时间，以使大米淀粉胶凝化并使得大米的大部分表面干燥。

13、如权利要求12所述方法，其特征在于热气体介质是热空气。

14、如权利要求13所述的方法，其特征在于热空气的温度为150-200℃，气流的面层速度为100-300米/分，在0-38-0KPag的压力下用该气流处理大米15-40秒。

15、如权利要求12所述的方法，其特征在于热气体介质是蒸汽。

16、如权利要求15所述的方法，其特征在于蒸汽的温度为105-200℃，蒸汽流的面层速度为1-100米/分，在0-380KPag的压力下用该蒸汽流处理大米5-40秒。

17、如权利要求12所述方法，其特征在于热气体介质流是这样的：浸渍后残留在大米外面的任何游离水或是在气体介质接触期间凝聚在大米表面的游离水通过干燥、气体流的物理除去作用或是通过二者可被基本上除去。

18、如权利要求12所述的方法，其特征在于大米被浸渍到以湿重计含水量大约为30-38%。

19、如权利要求12所述的方法，其特征在于用热气体介质流处理大米直到以湿重计其含水量大约为20-30%。

20、如权利要求12所述的方法，它还包括将大米在大约70-110℃温度下回火15-120分钟的步骤。

21、如权利要求20所述的方法，它还包括将大米干燥至以湿重计其含水量约为11-13%的步骤。

22、如权利要求21所述的方法，还包括将大米温度大约调节到室温至45℃，保持3-6小时。

23、如权利要求22所述的方法，还包括研磨大米。

24、一种制备速煮大米的方法，包括（a）浸渍糙米，使其含水量高到足于使大米淀粉基本上完全胶凝化;（b）用热气体介质流在一定温度下处理大米一定时间，以使大米淀粉胶凝化并使大米的大部分表面干燥。