[0001] 本发明涉属于农产品精深加工技术领域，具体涉及一种提升速熟杂粮粥粥汤干物质含量的方法。

[0002] 我国作为世界上杂粮的主要生产国，拥有丰富的杂粮资源和悠久的种植历史。这些杂粮不仅富含多种营养物质，还包含多种功能活性成分，对于预防各种慢性疾病、提升健康水平具有显著的保健功效。其中，杂粮煮粥作为人们食用杂粮的一种主要方式，在我国已有千年的传统历史。杂粮粥因其独特的口感和丰富的营养价值而备受青睐，它不仅能够抗寒暖身、控制体重，还有助于预防便秘、保护血管、平稳血糖，展现出显著的养生效果。然而，尽管杂粮粥具有诸多优点，但其煮制过程却并非易事，存在着一些亟待解决的问题。首先，杂粮的结构较为致密，硬度较大，这导致了在食用前需要长时间的浸泡或熬煮以充分软化，这一过程耗时费力，大大降低了食用的便捷性，导致部分人群选择少量食用或不食用杂粮；二是在蒸煮杂粮粥的过程中，还容易出现粥体颗粒不完整和粥汤黏稠度不足的问题，这使得杂粮粥呈现出糊状或过于稀薄的状态，严重影响了其食用品质和口感。因此，探索和开发新技术对于解决杂粮粥传统烹饪过程中存在的问题，进而提升其食用便捷性和食用品质具有至关重要的作用。这不仅能让更多的人享受到杂粮粥带来的健康与美味，还能进一步推动杂粮产业的持续发展。

[0003] 目前，市场上以杂粮为主要原料制作的速熟杂粮粥产品种类繁多，产品形式多样化，制备工艺及方法各不相同。专利CN 107969612A公开了微波真空快熟杂粮加工方法及其加工的微波真空快熟杂粮，其特征是将筛选清洗后的杂粮使用纯净水浸泡3～16h，使杂粮含水量为25％～50％，再将杂粮进行冷冻、微波真空干燥、冷却、筛分混合等步骤加工得到快熟杂粮。该技术得到的快熟杂粮再煮制20min即可与米同熟，但浸泡时间长，导致整个杂粮生产工艺周期长，而且杂粮长时间浸泡会导致营养成分的溶出流失，也会导致微生物滋生而变质。同时该方法制备的杂粮在熬煮粥时出现了严重的米水分离现象，粥液粘稠度低，杂粮粥口感及风味较差。

[0004] 专利CN 103652592A公开了一种米粒冲调型即食方便粥及其制备方法，其特征是先将原料放入浸泡液中超声浸泡处理10～80min，离心脱水后再置于清水中超声浸泡10～80min，经离心脱水、高压蒸熟15min、热风/热风与微波或红外联合干燥，即可得米粒冲调型即食方便粥。该即食方便粥虽可使杂粮快速熟化，但浸泡液需要用到柠檬酸、碳酸钠、β‑环状糊精、单甘脂和蔗糖脂肪酸酯等多种化学添加剂，可能会带来一定的健康风险。

[0005] 专利CN 1304678A公开了一种无膨化即食方便粥制造工艺及其产品，其特征是先将生米清洗浸泡、煮粥、沥去米汤且保温、沥去米汤的米急速冷却降温且与上道工序保持大于50～90℃的温差、冷却、热风旋浮干燥联合滚筒式烘干。该产品外观与现煮的米粥相似，口感较好，但其复水后出现米水分离现象，粥的粘稠度不高，且采用高温热风干燥，使得原料营养成分损失严重。

[0031] 下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。

[0032] 实施例1

[0033] 一种提升速熟杂粮粥粥汤干物质含量的方法，以小米为原料，包括如下工艺步骤：

[0034] (1)精选250g小米，去除原料中异种粒、不完善粒、斑病粒及碎石、土块等固体污染物，获得精选小米原料；将精选小米原料装入聚乙烯真空塑料袋中，物料厚度为2cm，进行电子束辐照处理，电子束辐照能量为10MeV，束流为2mA，功率为5kW，辐照剂量为15kGy。

[0035] (2)将步骤(1)中辐照处理后的小米放入容器中，使用清水进行淘洗处理；

[0036] (3)将200g新鲜柠檬洗净、去皮去核、切块，同400mL水一起放入榨汁机中进行榨汁，随后使用五层纱布进行过滤，得到浓度为30wt％的柠檬汁；

[0037] (4)将步骤(2)中淘洗后的小米与步骤(3)中的柠檬汁按1:3的质量比放入容器中混合，后将该容器放入磁场中进行浸泡处理。磁场强度为5mT，浸泡时间为10min；

[0038] (5)沥干步骤(4)中的柠檬汁；

[0039] (6)将步骤(5)中已沥干柠檬汁的小米放入功率为350W的电饭煲中，加入干物料9倍的纯净水进行蒸煮，蒸煮时间为20min，得到速熟小米粥。

[0040] 杂粮基本成分的测定：取出实施例1步骤(4)中浸泡后的杂粮，烘干后测定其营养成分，分别按照GB 5009.5‑2016《食品中蛋白质的测定》、GB 7648‑1987《水稻、玉米、谷子籽粒直链淀粉测定法》和GB 5009.6‑2016《食品中脂肪的测定》对其蛋白质、直链淀粉及脂肪含量进行测定。

[0041] 浸泡过程中杂粮的吸水率测定条件如下：取出实施例1步骤(4)中浸泡后的杂粮，吸干其表面水分，称重，根据公式X＝(m1‑m0)/m0×100％计算杂粮的吸水率(X)，其中，m0‑浸泡前杂粮质量，g；m1‑浸泡后杂粮质量，g。

[0042] 将实施例1步骤(6)中得到的杂粮粥，使用纱布过滤至不再有粥汤滴下，分别收集粥体颗粒和粥汤。杂粮粥粥体颗粒质构的测定条件如下：取6粒完整粥体颗粒，将其平行放于载物台上，粥体颗粒间保持一定间隔，并与载物台侧边相平行，采用质构仪测定其质构，采用TPA模式测定，探头为P36/R，变形量45％，操作类型为压缩，测定循环次数2次，测定前速率为2mm/s，测定速率为1mm/s，测定后速率为10mm/s。每个样品分别测定6次，去掉最大值和最小值的两个测定结果，取4次测定结果，计算平均值和平均偏差。

[0043] 将杂粮粥粥体颗粒放在吸水纸上晾置冷却30min后拍照观察杂粮粥粥体颗粒形态。

[0044] 杂粮粥粥汤中干物质含量的测定方法如下：粥汤使用蒸馏水定容至100mL容量瓶中，摇匀后取20mL于50mL离心管中，4000r/min离心15min，用移液管精确移取10mL粥汤离心上清液于已知质量(m2)的洁净玻璃称量瓶中，105℃干燥8h，放入干燥器内冷却0.5h后称量，然后再放入105℃干燥箱中干燥0.5h，取出，放入干燥器内冷却20min后再称量。并重复以上操作至前后两次质量差不超过2mg，即为恒重记为m3，计算粥汤干物质含量。根据公式W＝(m3‑m2)×10×100％计算粥汤干物质含量W。

[0045] 上述试验均做3次平行，数据以平均值±标准差表示，不同上标字母表示在列中各参数的数据值存在显著性差异；p<0.05(下同)。

[0046] 1、辐照剂量的影响探讨

[0047] 在实施例1的基础上，将辐照剂量设置为5、10、15、20kGy。对杂粮的营养成分、浸泡过程中杂粮的吸水率、粥汤中干物质的含量及杂粮粥粥体颗粒的质构进行测定，结果见表1、表2和表3，并对杂粮粥粥体颗粒的形态进行拍照，结果见图1。

[0048] 表1不同辐照剂量对小米营养成分的影响

[0049]

[0050] 表2不同辐照剂量对小米吸水率及小米粥粥汤干物质含量的影响

[0051]

[0052] 表3不同辐照剂量对小米粥粥体颗粒质构特性的影响

[0053]

[0054] 当杂粮被浸泡时，水分通过毛细作用渗透进入其内部组织。在这一过程中，杂粮中的碳水化合物等成分迅速吸收水分，致使杂粮整体的水分含量显著提升。随着浸泡时间的延长，杂粮的吸水率快速增长直至达到一个饱和的状态。在相同的条件下，如果杂粮的吸水率优先达到饱和状态，表示所需浸泡时间相对较短。

[0055] 粥汤中的干物质含量是衡量蒸煮后粥汤浓度的一个重要指标，它代表了杂粮在蒸煮过程中溶解并释放到水中的物质总量。具体而言，干物质含量越高，意味着粥汤中溶解的溶质浓度就越大，进而使得粥汤的粘稠度相应地提升。通常情况下，较高的粘稠度能够赋予杂粮粥更加浓郁、顺滑的口感，使得其食用体验更佳。

[0056] 通过表1‑2可以看出，电子束辐照剂量对小米中蛋白质、脂肪和直链淀粉等主要营养成分的含量未产生显著性影响。但当电子束辐照剂量提升至15kGy时，小米的吸水率和粥汤中干物质含量均快速增加至最大值。随着电子束辐照剂量的进一步增强，这两项指标的增长速度明显放缓，逐渐进入稳定状态。

[0057] 通过表3可以看出，随着电子束辐照剂量的逐步增加，小米粥粥体颗粒的硬度呈现逐渐上升的趋势。同时，通过观察图1中展示的粥体颗粒形态图，可以清晰地看到，随着辐照剂量的不断增大，粥体颗粒的形态逐渐趋于完整，这一变化与粥体颗粒硬度逐渐增加的趋势呈现出高度的一致性。为了在保证粥体颗粒形态完整性的同时，将其硬度的增加控制在可接受的范围内，最终确定15kGy作为本发明中所采用的最佳电子束辐照剂量。在此条件下，显著缩短了杂粮的浸泡时间，从而有效地提升了小米粥的整体生产效率；其次，提高了粥汤中干物质的含量，进而使得粥汤的粘稠度得到了增加，赋予小米粥更加丰富、浓郁的口感；同时在提升小米粥食用品质的过程中，依然能够保持粥体颗粒形态的完整性，使小米粥在外观上也达到了预期的最佳效果。

[0058] 2、柠檬汁浓度的影响探讨

[0059] 在实施例1的基础上，将30wt％柠檬汁的浓度设置为10wt％、20wt％、30wt％、40wt％、50wt％。对杂粮的营养成分、浸泡过程中杂粮的吸水率、粥汤中干物质的含量及杂粮粥粥体颗粒的质构进行测定，结果见表4、表5和表6。

[0060] 表4柠檬汁浓度对小米营养成分的影响

[0061]

[0062] 表5柠檬汁浓度对小米吸水率及粥汤干物质含量的影响

[0063]

[0064] 表6柠檬汁浓度对小米粥粥体颗粒的质构特性的影响

[0065]

[0066] 通过表4‑6可以看出，柠檬汁浓度对小米中蛋白质、脂肪和直链淀粉等主要营养成分的含量未产生显著性影响。但当柠檬汁浓度增大至30wt％时，小米的吸水率和粥汤中干物质含量均快速增加至最大值。随着柠檬汁浓度的进一步增强，这两项指标的增长速度明显放缓，逐渐进入稳定状态。此外，柠檬汁浓度对小米粥粥体颗粒的质构特性也未产生显著性影响。因此，最终确定30wt％为本发明的最佳柠檬汁浓度。在此条件下，显著缩短了杂粮的浸泡时间，从而有效地提升了小米粥的整体生产效率；其次，提高了粥汤中干物质的含量，进而使得粥汤的粘稠度得到了增加，赋予小米粥更加丰富、浓郁的口感；同时在提升小米粥食用品质的过程中，依然能够保持粥体颗粒形态的完整性，使小米粥在外观上也达到了预期的最佳效果。

[0067] 3、磁场强度的影响探讨

[0068] 在实施例1的基础上，将磁场强度设置为1、5、10、15mT。对小米的营养成分、浸泡过程中小米的吸水率、粥汤中干物质的含量及小米粥粥体颗粒的质构进行测定，结果见表7、表8和表9。

[0069] 表7磁场强度对小米营养成分的影响

[0070]

[0071] 表8磁场强度对小米吸水率及小米粥粥汤干物质含量的影响

[0072]

[0073] 表9磁场强度对小米粥粥体颗粒质构特性的影响

[0074]

[0075] 通过表7‑9可以看出，磁场强度对小米中蛋白质、脂肪和直链淀粉等主要营养成分的含量未产生显著性影响。但当磁场强度增大至5mT时，小米的吸水率和粥汤中干物质含量均快速增加至最大值。随着磁场强度的进一步增强，这两项指标的增长速度明显放缓，逐渐进入稳定状态。此外，磁场强度对小米粥粥体颗粒的质构特性也未产生显著性影响。因此，最终确定5mT为本发明的最佳磁场强度条件。在此条件下，显著缩短了杂粮的浸泡时间，从而有效地提升了小米粥的整体生产效率；其次，提高了粥汤中干物质的含量，进而使得粥汤的粘稠度得到了增加，赋予小米粥更加丰富、浓郁的口感；同时在提升小米粥食用品质的过程中，依然能够保持粥体颗粒形态的完整性，使小米粥在外观上也达到了预期的最佳效果。

[0076] 实施例2

[0077] 实施例2采用与实施例1相同的方法制备速熟燕麦粥，区别仅在于：实施例2步骤(1)中使用的杂粮是燕麦。

[0078] 实施例3

[0079] 实施例3采用与实施例1相同的方法制备速熟绿豆粥，区别仅在于：实施例3步骤(1)中使用的杂粮是绿豆。

[0080] 对比例1

[0081] (1)精选250g小米，去除原料中异种粒、不完善粒、斑病粒及碎石、土块等固体污染物，获得精选杂粮原料；

[0082] (2)将步骤(1)辐照处理后的小米放入容器中，使用清水进行淘洗处理；

[0083] (3)将步骤(2)淘洗后的小米与水按1:3的比例放入容器中混合进行浸泡处理，浸泡时间为10min。

[0084] (4)沥干步骤(4)中的水；

[0085] (5)将步骤(4)中已沥干水的小米放入功率为350W的电饭煲中，加入干物料9倍的纯净水进行蒸煮，蒸煮时间为20min，得到速熟小米粥。

[0086] 对比例2

[0087] 对比例2采用与对比例1相同的方法制备速熟燕麦粥，区别仅在于：对比例2步骤(1)中使用的杂粮是燕麦。

[0088] 对比例3

[0089] 对比例3采用与对比例1相同的方法制备速熟绿豆粥，区别仅在于：对比例3步骤(1)中使用的杂粮是绿豆。

[0090] 分别取一定量实施例1‑3和对比例1‑3制备的速熟杂粮粥，对杂粮的营养成分、浸泡过程中杂粮的吸水率、粥汤中干物质的含量及杂粮粥粥体颗粒的质构进行测定，结果见表10、表11和表12，并对杂粮粥粥体颗粒的形态进行拍照，结果见图2。

[0091] 表10实施例1‑3和对比例1‑3杂粮的营养成分

[0092]

[0093] 表11实施例1‑3和对比例1‑3杂粮吸水率及杂粮粥粥汤干物质含量

[0094]

[0095] 表12实施例1‑3和对比例1‑3杂粮粥粥体颗粒的质构特性

[0096]

[0097] 通过表10可以看出，与对比例1‑3未经本发明的方法处理制备的杂粮粥相比，实施例1‑3中小米、燕麦和绿豆所含的蛋白质、脂肪和直链淀粉等主要营养成分并未表现出显著性差异。这一结果表明，经过本发明所述的处理方法后，杂粮中的营养成分得以完整保留，处理工艺并未导致营养成分的大量流失，最大限度地保留了杂粮原有的营养价值。

[0098] 结合表11、表12的数据结果和图2呈现的图像信息，可以看出，与对比例1‑3未经本发明的方法处理而制备的杂粮粥相比较，实施例1‑3中小米、燕麦和绿豆这三种杂粮，在经过本发明方法处理后，其浸泡时间得到了明显缩短，从而有效地提升了杂粮粥的整体生产效率；其次，还提高了粥汤中干物质的含量，进而使得粥汤的粘稠度得到了增加，赋予杂粮粥更加丰富、浓郁的口感；同时在提升杂粮粥食用品质的过程中，依然能够保持粥体颗粒形态的完整性，使得杂粮粥在外观上也达到了预期的最佳效果。

[0099] 对比例4(电子束辐照处理+纯水浸泡)

[0100] 对比例4采用与实施例1相同的方法制备速熟小米粥，区别仅在于：对比例4步骤(4)中柠檬汁‑磁场辅助浸泡改为纯水浸泡，其余步骤与实施例1相同。

[0101] 对比例5(柠檬汁浸泡)

[0102] 对比例5采用与实施例1相同的方法制备速熟小米粥，区别仅在于：对比例5步骤(1)中小米不使用电子束辐照处理，步骤(4)不经磁场处理，仅采用柠檬汁浸泡。

[0103] 对比例6(纯水+磁场辅助浸泡)

[0104] 对比例6采用与实施例1相同的方法制备速熟小米粥，区别仅在于：对比例6步骤(1)中小米不使用电子束辐照处理，步骤(4)中柠檬汁‑磁场辅助浸泡改为纯水‑磁场辅助浸泡。

[0105] 对比例7(电子束辐照+柠檬汁浸泡)

[0106] 对比例7采用与实施例1相同的方法制备速熟小米粥，区别仅在于：对比例7步骤(4)中小米不经磁场处理，后续步骤与实施例1相同。

[0107] 对比例8(电子束辐照+纯水‑磁场辅助浸泡)

[0108] 对比例8采用与实施例1相同的方法制备速熟小米粥，区别仅在于：对比例8步骤(4)中柠檬汁‑磁场辅助浸泡改为纯水‑磁场辅助浸泡。

[0109] 对比例9(柠檬汁‑磁场辅助浸泡)

[0110] 对比例9采用与实施例1相同的方法制备速熟小米粥，区别仅在于：对比例9步骤(1)中小米不使用电子束辐照处理。

[0111] 表13对比例4‑9杂粮的营养成分

[0112]

[0113] 表14对比例4‑9杂粮吸水率及杂粮粥粥汤干物质含量

[0114]

[0115]

[0116] 表15对比例4‑9杂粮粥粥体颗粒的质构特性

[0117]

[0118] 分别取一定量的对比例4‑9制备的速熟小米粥，对小米的营养成分、浸泡过程中小米的吸水率、粥汤中干物质的含量及小米粥粥体颗粒的质构进行测定，结果见表13、表14和表15，并对小米粥粥体颗粒的形态进行拍照，结果见图3。

[0119] 通过表13可以看出，与对比例4‑9制备的小米粥相比，实施例1中小米的蛋白质、脂肪和直链淀粉等营养成分未显示出显著性差异。这表明，经过本发明的方法处理后，小米中的营养成分得以完整保留，各项营养成分的保留率达到100％。换言之，本发明的处理工艺并未导致营养成分的大量流失，而是最大限度地保留了杂粮原有的营养成分。

[0120] 通过表14可以看出，与对比例4‑9制备的小米粥相比，实施例1中小米的吸水率达到饱和状态，这意味着浸泡时间得到了明显缩短。同时，实施例1制备的小米粥，其粥汤的干物质含量也明显升高，从而提升了小米粥的粘稠度，赋予杂粮粥更加丰富、浓郁的口感。

[0121] 通过表15可以看出，与对比例4‑9制备的小米粥相比，实施例1中小米粥粥体颗粒的硬度虽然有所提升，但这一增加仍在可接受的范围内。同时，结合图3观察，粥体颗粒的形态完整性得到了显著提高。这一结果表明，经过本发明方法的处理，所制备的杂粮粥在口感、质地和外观上都达到了预期的最佳效果。

[0122] 综上所述，本发明提供的方法在保持杂粮营养成分的同时，不仅有效提升了杂粮粥的整体生产效率，还显著改善了杂粮粥的食用品质，充分验证了本发明方法的可行性和优越性。

[0123] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。