本发明涉及一种膨化亚麻籽及其制备方法，属于农产品加工
技术领域：
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背景技术：
：亚麻籽(flaxseed或linseed)又称胡麻籽，是亚麻科、亚麻属的一年生或多年生草本植物亚麻的种子，起源于地中海。在我国，亚麻主要分布在华北、西北等地，是我国五大油料作物之一，亚麻籽产量约50万吨，面积和总产量仅次于加拿大，居世界第二位。亚麻籽由种皮、内胚乳和胚三部分组成，亚麻籽的主要成分是油(占30％～40％)和蛋白(20％左右)，还含有一定量的亚麻籽胶、木质素和限制亚麻籽在饲料中应用的抗vb6因子和毒性物质氰糖苷等。亚麻籽中的蛋白质除了赖氨酸含量较低外，富含其他各种氨基酸，研究表明，与大豆相比亚麻籽中含有更多的天冬门氨酸、谷氨酸和精氨酸，亚麻中的蛋白质主要由12s组分组成，它含3％α-螺旋，17％β-折叠，80％的自由转折，另外还含一定量的2s组分。亚麻籽的商品价值过去主要体现为油用，其潜在价值远没有被开发利用。随着社会的发展和人民生活水平的提高以及科学研究的不断深入，亚麻籽的营养保健功能越来越引起人们的重视。亚麻籽中含有大量对人体有益的α-亚麻酸、顺亚油酸、亚麻胶、木酚素等物质，对预防心血管疾病、降低癌症发生率、防止糖尿病和动脉硬化、降低胆固醇、促进生长等方面均有重要作用，使亚麻籽成为极具开发前景的食品和药物资源。由于亚麻籽中富含具有保健作用的物质，目前亚麻籽已经较为广泛地应用于养殖业当中，其中在养猪业尤其是母猪的饲养中应用较多，主要是利用其α-亚麻酸、可溶性纤维、顺亚油酸的营养保健作用。畜禽食用亚麻籽可生产α-亚麻酸含量高、营养比更趋合理的“保健肉”、“保健蛋”、“保健奶”等。由于α-亚麻酸的传递性，能有效缓解母猪妊娠应激、预防妊娠糖尿病、提高种畜禽机体免疫力、提高仔畜禽初生重和成活率；奶牛日粮中添加膨化亚麻籽，能有效增加牛奶中epa(二十碳五烯酸)和dha(二十二碳六烯酸)含量；肉牛日粮中添加膨化亚麻籽，能明显提高肌肉中的α-亚麻酸含量，有效增加胴体重；羔羊日粮中添加膨化亚麻籽，可有效改善羔羊肌肉中脂肪酸含量、优化pufa(多不饱和脂肪酸)比例。但是没有经过加工的亚麻籽中含有对动物有害的毒性物质-生氰糖苷，生糖苷主要是单糖苷，包括亚麻苦苷、百脉根甙和二糖苷等，均为有毒成分。二糖苷在机体内能通过β-糖苷酶的作用而释放氢氰酸(hcn)，hcn再与卟啉络合而产生强烈的抑制呼吸的作用，使机体发生中毒，很大限度的影响了亚麻籽及其饼粕在饲料中的应用。因此，在含有亚麻籽的饲料中，需要首先对亚麻籽进行脱毒。亚麻籽中的主要毒性成分生氰糖苷可溶于水，经糖苷酶或者稀酸水解成氢氰酸。氢氰酸的沸点低，加热易挥发。因此脱毒处理一般采用水浸泡或者加热的方法。水煮法虽然可以达到令人满意的脱毒效果，但一般需要采取高温或者沥滤，而这样的处理方法使得粕中的蛋白质回收量降低，对粕的质量产生不利影响。随后，加压蒸煮法、微波法、高温高压法、烘烤法等几种方法对亚麻籽进行脱毒。在不影响营养成分的前提下，微波加工法对hcn的去除效力最高，相比之下，烘干法对hcn的去除效果最差，但这些方法都不适宜于工业化大规模生产。现有技术(《食品科技》，作者：李次力等，2007.no.2，77～80页)中公开了挤压膨化对亚麻籽粕中化学成分及结构的影响，其中在第78页1.2实验方法1.21中具体记载了挤压工业加工原理：物料被送入挤出机中，在螺杆、螺旋的推动作用下，物料向前成轴向移动。同时，由于螺旋与物料、物料与机筒以及物料内部的机械摩擦作用，物料被强烈地挤压，搅拌，剪切，其结果使物料进一步细化、均匀。随着机腔内部压力逐渐加大，温度相应的不断升高，在高温、高压、高剪切力的条件下，物料物性发生了变化，由粉状变成了糊状，当糊状物料由模孔喷出的瞬间，在强大压力差的作用下，水分急骤汽化，物料被彭化形成结构疏松、多孔的产品，从而达到挤压膨化的目的。还记载了工艺流程：原料筛选→调节水分→螺旋喂料→挤压膨化→取样→冷却→产品。并记载了挤压工作参数：物料含水量30％，加工温度80℃(喂料区)-90℃(混合区)-110℃(剪切区)-95℃(泄压区)，喂料速度20r/min，螺杆转速90r/min。并且公开了挤出机的型号为dse-25型双螺杆挤出机。经过上述工艺对亚麻豆粕(80目)进行挤压膨化处理后，生氰糖苷去除率为93％，但其蛋白含量经挤压膨化后损失3.1％，脂肪含量经挤压膨化后损失11％，总的来看，目前膨化亚麻籽中生糖苷去除率效果不理想，蛋白含量和脂肪含量损失量高，需要对现有技术进行进一步优化或改进。技术实现要素：为了解决现有技术中生糖苷去除率低，蛋白含量和脂肪含量损失量高的问题，本发明在于提供一种优化的膨化亚麻籽的制备方法，该方法制备的膨化亚麻籽不仅生糖苷去除率高，而且粗α-亚麻酸和顺亚油酸、蛋白含量和粗脂肪含量都有所提高，提高了膨化亚麻籽的利用率。本发明还提供了一种膨化亚麻籽。为了实现上述目的，本发明的膨化亚麻籽的制备方法所采用的技术方案为：一种膨化亚麻籽的制备方法，包括以下步骤：1)粉碎：将亚麻籽原料粉碎得亚麻籽颗粒；2)喂料：3)挤压膨化：使亚麻籽颗粒在膨化机的膨化腔内沿轴向依次经过喂料区、混合区和剪切区被挤压后，从膨化腔出料端的模孔中被挤出；所述喂料区的温度为125～130℃，混合区的温度130～138℃，剪切区的温度为138～145℃；4)冷却，即得。本申请中的亚麻籽原料是通过筛选获得，本申请中优选颗粒饱满、杂质少、色泽发亮的亚麻籽。所选原料的含水率控制在质量分数为8％～10％。对于一些含有杂质的亚麻籽原料，需要先进行除杂、除尘。对于这种情况，本申请中优选用筛网除尘、除杂，为了除去原料中含铁类的杂质，优选为用磁滚筒除杂。所述的亚麻籽颗粒的粒径为2.6mm～3.0mm，为了获得上述亚麻籽颗粒，本申请中优选为用粉碎机进行粉碎，粉碎机的筛片孔径为2.6mm～3.0mm。所述的喂料就是将亚麻籽颗粒输送到膨化机进料口的过程。因此，可以根据实际情况，采用各种各样的喂料方式，例如，采用人工喂料，工人直接把粉碎的亚麻籽倒入膨化机的进料口，但这种途径容易导致喂料速度不均匀。为了提高喂料的效率和喂料速度的均匀性，本发明中优选为机械喂料，进一步优选为采用绞龙喂料，绞龙喂料可以实现匀速、等量喂料。所述喂料的速度为18～22kg/min。本申请通过调整螺杆的转速和压力环直径相结合的方式来实现对喂料区、混合区和剪切区温度的控制。所述的压力环分别安装在膨化腔的喂料区、混合区和剪切区，三个区的压力环的直径分别优选为150mm/154mm/156mm，所述的螺杆的直径为160mm；对于单螺杆膨化机，螺杆的转速优选为480～520r/min。为了控制膨化亚麻籽的直径，出料端模孔的直径优选为6～10mm。刚从模孔挤出的膨化亚麻籽具有较高的温度，需要预先冷却，本申请中优选用滚筒冷却。为了提高冷却效率，冷却滚筒外部还连接有冷却源。所述的冷却源是加快空气流动的装置，例如，风扇、沙克龙。本发明中优选沙克龙，冷却沙克龙通过不断抽取冷却滚筒中的热气来达到冷却的目的。所述的膨化亚麻籽的制备方法还包括分装或包装。所述的分装或包装为将膨化亚麻籽用盒子或者袋子进行包装，分装的规格可以为1kg，2.5kg，5kg，10kg，20kg，25kg，50kg等。本发明中优选为用具有朔料内衬的化纤编织袋进行包装，每袋分装40kg，再用编织袋封口机进行封口。本发明的技术方案还在于：一种采用上述膨化亚麻籽的制备方法制备的膨化亚麻籽。本发明对现有技术中的挤压膨化亚麻籽的工艺参数进行了优化，增加原料粉碎步骤，使亚麻籽在膨化腔内混合的更加均匀，挤压受力更有效，升温效果更明显，喂料区、混合区和剪切区的温度分别为125～130℃、130～138℃，138～145℃，最终使制备的膨化亚麻籽更加蓬松多孔，膨化亚麻籽中的氰化物去除率达到95％以上，而且α-亚麻酸和顺亚油酸、粗蛋白含量和粗脂肪含量都有所提高，尤其粗蛋白的含量提高了14.22％以上，提高了膨化亚麻籽的利用效率。附图说明图1为实施例1制得膨化亚麻籽的形貌图。具体实施方式以下实施例中所用的膨化机的型号均为正昌集团的160型单螺杆膨化机，膨化机的喂料区、混合区和剪切区相对应的压力环的直径分别为150/154/156mm。以下实施例仅仅在于说明本发明是如何实施的，并不构成对本发明的限制。实施例1本实施例的膨化亚麻籽的制备方法，包括以下步骤：1)原料筛选：筛选颗粒饱满、杂质少、色泽发亮的亚麻籽，并控制亚麻籽的水分含量为8％；2)粉碎：将亚麻籽原料在粉碎机内粉碎成粒径为3.0mm的亚麻籽颗粒；3)喂料：用绞龙将步骤2)中粉碎的亚麻籽颗粒送入膨化机进料口，喂料速度为20kg/min；4)挤压膨化：亚麻籽颗粒在膨化腔内被螺杆上的螺纹推着沿轴向被挤压，依次经过喂料区、混合区和剪切区挤压后从膨化腔出料端的模孔中被挤出形成膨化亚麻籽；所述喂料区的温度为130℃，混合区的温度138℃，剪切区的温度为145℃，所述模孔的直径为10mm；5)冷却：将步骤4)刚挤压出来的膨化亚麻籽用滚筒冷却，为了提高冷却效率，本实施例中冷却筒的外部链接有冷却沙克龙，冷却沙克龙通过不断抽取冷却筒中的热气来达到冷却的目的，冷却后即得；6)包装或分装：用具有塑料内衬的化纤编织袋进行包装或分装，每袋分装40kg，再用编织袋封口机进行封口，整个工艺结束。本实施例的采用上述方法制备的膨化亚麻籽，该膨化亚麻籽的形貌如图1所示。对本实施例中的亚麻籽原料和制备的膨化亚麻籽进行理化性质检测：检测的指标包括氰化物指标，α-亚麻酸，顺亚油酸，总膳食纤维，可溶性纤维，粗蛋白，粗脂肪，粗灰分和水分等含量，检测结果如表1所示。表1膨化前后亚麻籽营养成分对比项目/种类亚麻籽原料膨化亚麻籽变化幅度检测方法氰化物指标(mg/kg)7.20.23↓96.81％gb/t13084-2006α-亚麻酸(g/100g)9.417.4↑85.11％gb/t22223-2008顺亚油酸(g/100g)2.44.4↑83.33％gb/t22223-2008α-亚麻酸/顺亚油酸比值3.923.95↑0.97％总膳食纤维(g/100g)29.727.4↓7.74％gb/5009.88-2014可溶性纤维(g/100g)23.521.9↓6.81％不可溶性纤维(g/100g)6.25.5↓11.29％gb/t6434-2006可溶性纤维/总膳食纤维比值0.790.8↑1.01％不可溶性纤维/总膳食纤维比值0.210.2↓3.84％粗蛋白质(％)21.124.1↑14.22％gb/t6432-1994粗脂肪(％)39.740↑0.76％gb/t6433-2006粗灰分(％)33.4↑13.33％gb/t6438-2007水分(％)6.333.8↓39.97％gb/t6435-2014从表1中可以看出，亚麻籽的营养成分在膨化前后发生了较大变化，其中，氰化率去除率高达95％以上，每100g亚麻籽膨化前后，α-亚麻酸含量提高了85.11％，顺亚油酸含量提高了83.33％，粗蛋白含量提高了14.22％。实施例2本实施例的膨化亚麻籽的制备方法，包括以下步骤：1)原料筛选：采用筛网和滚磁桶将杂物和铁类杂质去除，筛选颗粒饱满、杂质少、色泽发亮的亚麻籽，并控制亚麻籽的水分含量为9％；2)原料粉碎：将亚麻籽原料在粉碎机内粉碎成粒径为2.8mm的亚麻籽颗粒；3)喂料：用绞龙将步骤2)中的亚麻籽颗粒送入膨化机进料口，喂料速度为22kg/min，此时电机的转速为80r/min；4)挤压膨化：亚麻籽颗粒在膨化腔内被螺杆上的螺纹推着沿轴向被挤压，依次经过喂料区、混合区和剪切区挤压后从膨化腔出料端的模孔中被挤出形成膨化亚麻籽，转速为520r/min，所述喂料区的温度为125℃，混合区的温度130℃，剪切区的温度为138℃，所述模孔的直径为6mm；5)冷却：将步骤4)刚挤压出来的膨化亚麻籽用滚筒冷却，冷却筒的外部链接有冷却沙克龙，冷却沙克龙通过不断抽取冷却筒中的热气来达到冷却的目的，即得；6)包装或分装：将冷却后的膨化亚麻籽提升至储存罐中，储存罐下方有出料口，膨化亚麻籽从出料口中流出，流出速度为600～750kg/h，用具有塑料内衬的化纤编织袋进行包装，每袋分装40kg，再用编织袋封口机进行封口，整个工艺结束。本实施例的膨化亚麻籽采用上述方法制备，其结构形貌基本如图1所示。对本实施例中得到的亚麻籽原料和膨化亚麻籽进行理化性质检测：检测的指标包括氰化物指标，α-亚麻酸，顺亚油酸，总膳食纤维，可溶性纤维，粗蛋白，粗脂肪，粗灰分和水分等含量。检测结果如表2所示。表2膨化前后亚麻籽营养成分对比项目/种类亚麻籽原料膨化亚麻籽变化幅度氰化物指标(mg/kg)7.20.18↓97.5％α-亚麻酸(g/100g)9.419.0↑102％顺亚油酸(g/100g)2.44.5↑87.5％α-亚麻酸/顺亚油酸比值3.924.22↑7.65％总膳食纤维(g/100g)29.728.1↓5.39％可溶性纤维(g/100g)23.522.1↓5.96％不可溶性纤维(g/100g)6.25.3↓14.5％可溶性纤维/总膳食纤维比值0.790.790不可溶性纤维/总膳食纤维比值0.210.19↓9.5％粗蛋白质(％)21.123.8↑12.8％粗脂肪(％)39.740.9↑3.02％粗灰分(％)33.2↑6.67％水分(％)6.334.0↓36.81％从表2中可以看出，亚麻籽的营养成分在膨化前后发生了较大变化，其中，氰化率去除率高达97.5％以上，每100g亚麻籽膨化前后，α-亚麻酸含量提高了102％，顺亚油酸含量提高了87.5％，粗蛋白含量提高了12.8％。实施例3本实施例的膨化亚麻籽的制备方法，包括以下步骤：1)原料筛选：筛选颗粒饱满、杂质少、色泽发亮的亚麻籽，并控制亚麻籽的水分含量为10％；2)原料粉碎：将亚麻籽原料在粉碎机内粉碎成粒径为2.6mm的亚麻籽颗粒；3)喂料：用绞龙将步骤2)中的亚麻籽颗粒送入膨化机进料口，喂料速度为18kg/min，喂料电机的转速为75r/min；4)挤压膨化：亚麻籽颗粒在膨化腔内被螺杆上的螺纹推着沿轴向被挤压，依次经过喂料区、混合区和剪切区挤压后从膨化腔出料端的模孔中被挤出形成膨化亚麻籽，转速为480r/min，所述喂料区的温度为128℃，混合区的温度135℃，剪切区的温度为140℃，所述模孔的大小为8mm；5)冷却：将步骤4)刚挤压出来的膨化亚麻籽用滚筒冷却，冷却筒的外部链接有冷却沙克龙，冷却沙克龙通过不断抽取冷却筒中的热气来达到冷却的目的；6)包装或分装：用具有塑料内衬的化纤编织袋进行包装，每袋分装40kg，再用编织袋封口机进行封口，整个工艺结束。本实施例的膨化亚麻籽采用上述方法制备，其结构形貌基本如图1所示。对本实施例中得到的亚麻籽原料和膨化亚麻籽进行理化性质检测：检测的指标包括氰化物指标，α-亚麻酸，顺亚油酸，总膳食纤维，可溶性纤维，粗蛋白，粗脂肪，粗灰分和水分等含量。检测结果如表3所示。表3膨化前后亚麻籽营养成分对比从表3中可以看出，亚麻籽的营养成分在膨化前后发生了较大变化，其中，氰化率去除率高达97.8％以上，每100g亚麻籽膨化前后，α-亚麻酸含量提高了108％，顺亚油酸含量提高了95.83％，粗蛋白含量提高了11.37％。当前第1页12