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胚芽精米在日本的演繹進程及相關研究成果綜述


日本對胚芽精米的研究起源于20世紀初,早于1924年東京大學醫學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提供了理論支撐。碾米機制造商佐竹利市與米店店主朝日胤一合作,通過改良普通碾米機生產了胚芽精米,當時生產的胚芽精米可以算作日本的第一代胚芽精米產品。1977年日本糧食廳制定了《胚芽精米實施要領》,日本農林省頒布了“胚芽精米配給制定”,從國家層面為胚芽精米的發展提供了支持。1978年,日本成立了“胚芽精米普及協議會”,更有4家日本全國性的團體:全國糧食事業協同組聯合會、全米商連協同組合、(社)日本精米工業協會、(財)全國米谷配給協作為其會員,加大了胚芽精米在日本的普及力度。2004年日本成立了“21胚芽精米推進協議會”,立式倒圓錐研削型砂輥碾米機及免洗處理裝置研發成功。綜上所述,日本胚芽精米發展的第一個時期經歷了50余年,第二個時期經歷了不足30年,而第三個時期開始至今已有10余年,可以說,胚芽精米在日本發展的歷史,也是人們追求健康的歷史。


 1 相關成果介紹


1.1 當今日本對胚芽精米的定義

根據日本女子營養大學教授五明紀春的描述:胚芽米(正式名為“胚芽精米”),是通過特別的碾米方法,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能成分,又比糙米口感好易消化。胚芽精米是在不損失營養價值的前提下,追求白米優異口感的米??梢哉f,胚芽精米是能夠巧妙體現出大米本身價值的“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 關于胚芽精米的營養學研究

日本分別對糙米、胚芽精米及精白米這三種大米制品的各種營養元素含量進行了測定和比較分析(詳見圖3~圖5),并得到以下結論:關于礦物質、維生素的含量,胚芽精米介于糙米和精白米之間;礦物質元素鎂的含量較高,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、試驗結果表明,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,這是由于在煮飯前的浸泡及煮飯加熱時,淀粉分解產生了更多的糖分。此外,胚芽精米在浸水過程中會產生大量的-氨基丁酸,其具有調節腦神經、促進代謝、調節血壓等生理機能。 


1.3 第三代胚芽精米的相關指標

相關指標如下: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、無斑點、無糠粉殘留;胚芽精米米飯白且有光澤、無糠味;胚芽精米米飯硬度適中,粘性強、口感優越帶甜味;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。

圖3 主要無機質含量比較

圖4 維生素類含量比較

圖5 膳食纖維含量比較



1.4 日本市場上幾種大米制品的比較

日本“21胚芽精米推進協議會”通過收集日本市場上各個廠商發布的產品成分表,并與“第五版日本食品標準成分表”進行對比,得到以下數據。

(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)發芽米(制成白米),發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,沒經過碾白,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

隨著對大米加工工藝的深入研究和不斷完善,以及現代機械制造技術的發展,逐漸形成了一套較為成熟的胚芽精米加工工藝與裝備,在進一步提高了留胚率的同時也改善了胚芽精米的食味品質,滿足了市場對產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→糙 米 暫 存 倉→磁 選 器→胚芽米機(多道循環輕碾)→磁選器→拋光機→色選機→色選機→白米分級篩→磁選器→打包倉→打包稱(抽真空打包/氣調打包)→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

佐竹公司的胚芽米加工系統的關鍵設備為碾米機,此種米機將立式研磨式米機和加水式米機組合起來進行碾白,較大程度降低了碾白室壓力。通過調整研磨輥的轉速、改變篩網的形狀以適應胚芽米的碾磨,確保研磨效果。根據原料品種以及水分含量的不同,該米機單機產量范圍為200~400kg/h。單機循環使用可以適應多品種小批量需求,降低設備投資;多機串聯使用則可實現大批量連續式生產。在后道加工工序中,可以通過配置拋光機(KB系列)加工出品質更高、口感更好的胚芽米,成品米白度可控制在32%~38%的范圍內,胚芽的留存率可以達到80%以上。胚芽精米制造系統見圖7,胚芽米機及拋光機見圖8。



 2 啟示與展望


2.1 國家層面的支持

表象上看,日本胚芽精米的每一個發展階段是由于當時民眾因營養缺乏而推動發展的,但透過該表象,我們都可以看到當時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》,以正在形成飲食習慣的兒童和學生為教育對象,在中小學中進行飲食教育,并成為義務教育的一項重要內容,將“食育”與“德育、智育、體育”并重。這種理念與做法值得我們學習。


2.2 胚芽精米產品標準的制定

前述的“第三代胚芽米”有關指標是由日本精米工業會的專家試驗后總結而成的,不僅得到了廣大碾米工廠的贊同,更得到了消費者的認同。而在我國,目前還沒有制定行業指導(推薦)性的胚芽精米產品標準,給廣大消費者選購胚芽精米時帶來了一定的困惑,這也是制約胚芽精米在我國進一步發展的因素。


2.3 加工裝備的技術支持

胚芽精米的第一技術難點是留胚率,不是每個品種的稻谷都能達到80%以上留胚率。越光米是日本廣為推崇的高級大米之一,但該品種如用普通的碾米機加工,其留胚率極低。目前,日本佐竹機械通過研發新一代胚芽精米碾米機,已使得加工出越光胚芽精米成為現實。如果沒有先進的加工裝備的技術支持,就很難滿足現代人越來越高的口感和健康的要求,胚芽精米的發展也將停滯不前。 


3 我國胚芽精米發展展望


3.1 原料品種問題

我國稻谷種植情況相比日本有較大區別,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來講,粳稻留胚的可能性大于秈稻,但如果要達到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為它對人體缺乏維生素B有功效,其實胚芽中的營養因子不僅僅只有維生素B。也許我們還遠遠沒有發現胚芽精米的其他特殊功效。要根據各種不同的健康消費群(如嬰兒、學生和老年人等)的生理特點和營養要求,以及著眼于某些特殊消費群的身體狀況,強調胚芽精米在預防某些疾病和促進健康方面的調節功能,把胚芽精米當做功能性食品來研發和生產。(糧食與食品工業)

本文作者:張遠,韓赟,劉平穩,
王雪瑩,王若瑩,姜虹羽,張鐸
無錫中糧工程科技有限公司


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