目前,世界发达国家粮油加工企业已实现粮食深加工利用产业化。除加工谷物主产品外,主产品及其副产品如碎米、米糠、米胚芽、稻壳、麸皮等还可以再加工成新产品,达到物料的最佳利用。例如,碎米可用于生产多功能淀粉和淀粉基脂肪替代品;米糠可提取米糠油、米糠营养成分、米糠营养纤维、功能肽等;稻壳可用于制备白炭黑和活性炭,生产多种美容化妆品。因此,稻米主副产品是食品、化工、医药等行业的重要原料,具有巨大的发展潜力。
1、大米淀粉功能食品的开发
大米的主要成分是淀粉。目前,美国和欧洲掀起了大米淀粉的研发热潮。现代生物技术的应用可以将碎米、老籼米、早籼米等大米转化为抗性淀粉、微孔淀粉、缓释淀粉、新型脂肪替代品和低过敏性蛋白质。
美国农业部南方研究中心开发的新型改良大米淀粉产品“Ricemic”以米粉为原料,首先分离出蛋白质,然后采用加热和酶处理工艺,产生100%延迟消化、50%加速消化和50%%延缓消化的改性大米淀粉产品。变性大米淀粉已被临床证明能有效改善糖负荷,将成为糖尿病患者的新食品。
抗性淀粉和微孔淀粉的开发是淀粉研究领域的新课题。抗性淀粉作为食品原料或配料时,不仅提供多种保健功能,还可以作为低热量食品添加剂。微孔淀粉是天然淀粉经酶解而形成的蜂窝状多孔淀粉载体。由于其表面有许多向淀粉颗粒中心延伸的小孔,因此具有良好的吸附性能,可作为功能性物质(如药品、香料、颜料、保健物质)的吸附载体。广泛应用于医药、化工、食品等领域。和其他行业。
大米淀粉制备脂肪替代品的生产技术和淀粉基脂肪替代品的功能改性技术是利用生物技术将大米淀粉转化为无油脂肪的高科技技术。这种新型脂肪替代品非常适合加工部分替代奶油的酸奶和乳制品。具有黄油的外观和味道,通过与不同含量的混合可加工成氢化脂肪用于生产人造黄油。例如,比利时已正式将变性大米淀粉用于生产无奶油奶酪、低脂冰淇淋、脱脂人造黄油、酱汁和沙拉酱,并取得了可观的经济效益。
我国每年有1500万新生儿和超过5000万糖尿病食品消费者。如果我国大量积压的大米及时开发成多功能淀粉、新型脂肪替代品、低过敏食品等产品,不仅使我国相关科学研究紧跟国际前沿,而且有一定的应用前景。仅国内婴儿和糖尿病患者就有6500万人的广阔市场,利用前景十分乐观。
2、米糠保健食品的开发
米糠约占大米重量的5%5.5%。我国米糠年产量达到1000万吨以上,但大部分没有得到合理利用。
米糠的主要成分是糖、油和蛋白质,还含有较多的灰分和维生素。米糠中的麸皮物质经稳定化后,可成为膳食纤维的来源,制成米糠纤维、米糠多糖等产品。例如,从脱脂米糠中分离出的半纤维素B可以抑制血清和肝脏中胆固醇的升高,从而预防高血压、心脏病、肝硬化和动脉硬化等疾病。米糠含油约20%,经其加工精炼的米糠油含亚油酸约38%,油酸约42%。亚油酸和油酸的比例为1:1.1,根据现代营养学对人体的角度来看,这个比例的油具有很高的营养价值。
米糠油富含谷维素。谷维素是一类由十多种甾醇酯组成的化合物。能阻止胆固醇自体合成,降低血清胆固醇浓度,促进血液循环,调节人体内分泌及植物神经功能;米糠油还含有大量维生素、谷甾醇等植物甾醇等脂溶性成分。因此,米糠油是一种保健食用油,其营养价值超过大豆油、菜籽油等。
此外,米糠还富含植酸钙,脱脂米糠是生产植酸钙的理想原料。植酸钙可用于生产植酸和肌醇,广泛应用于医药和化工行业;此外,米糠还可以制备糠蜡,用于生产光泽剂、防水剂和水果防腐剂。
目前,国外在米糠的综合开发利用方面取得了大量的成功经验。多项技术可以推广应用。研究证明,米糠经过深度开发利用后,其价值可提高60倍左右。
3、稻壳深度开发利用
稻壳的深度开发和应用领域相当广泛。其主要产品不仅可用作食用菌培养料、用于能源发电、生产纤维板、糠醛等,经深加工还可用于生产环保健康的零食盒、美容化妆品等。以及许多其他食品和化学产品。
稻壳富含木质素、戊聚糖、二氧化硅等成分,是制备白炭黑、活性炭和高模硅酸钾的良好原料。用稻壳生产的活性炭不仅成本低,而且杂质少,特别适合食品工业。稻壳中的硅在一定条件下燃烧形成多孔的无定形二氧化硅颗粒,具有很大的吸附表面和活性,可作为多种载体或先进复合材料的原料。稻壳还含有多种维生素、酶和膳食纤维,对促进皮肤新陈代谢有重要作用;稻壳中的另一种活性成分肌醇,对预防直肠癌、乳腺癌等有一定作用。
目前,国外已成功开发出活性炭、白炭黑、水玻璃、高纯硅、木糖、乙酰丙酸以及多种利用稻壳的化妆品。稻壳中还存在许多未知成分,其开发仍有很大潜力,利用前景将十分广阔。