一种天然膳食纤维加工方法与流程

一种天然膳食纤维加工方法，属于膳食纤维生产技术领域。

背景技术：

小麦麸皮中含有很多人体需要的成分，如丰富的碳水化合物、蛋白质、脂肪、粗纤维、维生素和矿物质等，对人体健康有非常好的作用。目前，小麦麸皮的利用主要通过以下几种方式来实现：（1）不经处理，直接掺入面粉中；（2）经过简单的研磨、过滤、清洗去除杂质等工序后，用于制备其他食物；（3）通过深加工开发成饲料蛋白、食用小麦麸皮、膳食纤维、麦麸蛋白和麦麸多糖等，或者也可以用于生产木糖醇、丙酮和丁醇、提取谷氨酸和维生素e等。

申请号为201410843012.0的中国发明专利申请公开了一种食用级小麦麸皮的制备方法及由此制备的小麦麸皮，其在炒制前将小麦麸皮与水混合，是通过蒸煮实现的小麦麸皮的熟化，口感差。其次，其无法保证麸皮完全破壁，这极大的影响了小麦麸皮的口感，而且没有充分利用小麦麸皮的营养价值。而且现有的设备难以小麦麸皮的细胞壁破碎，从而导致麸皮细胞内的很多营养成分无法供人体充分吸收，这极大地影响了小麦麸皮的利用。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种对麸皮纤维进行炒制，且能够将麸皮纤维的细胞壁破坏的天然膳食纤维加工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该天然膳食纤维加工方法，其特征在于：生产系统包括破壁机，破壁机包括粉碎筒以及振动装置，粉碎筒内排列有多根介质棒，振动装置与粉碎筒相连并带动粉碎筒振动；

加工方法包括如下步骤：

步骤1）对麸皮粉碎，并对粉碎后的麸皮筛分，除去麸皮中的面粉，得到麸皮纤维；

步骤2）对麸皮纤维炒制熟化，炒制熟化的温度为100~150℃，炒制熟化的时间为20~30min；

步骤3）将炒制熟化后的麸皮纤维送入破壁机（17）内粉碎破壁，并对粉碎破壁后的麸皮进行纤维分级，对粒度大于37um的麸皮纤维再次送入破壁机（17）内粉碎破壁至粒度小于37um，收集粒度小于37um的麸皮纤维即为天然膳食纤维。

优选的，步骤1）中所述的麸皮粉碎后面粉的粒度为150~180um，麸皮纤维的粒度为500~1000um。

优选的，其特征在于：步骤2）中炒制熟化的温度为115~125℃。

优选的，在步骤3）粉碎破壁前，先对步骤2）中炒制熟化后的麸皮进行纤维分级，仅将粒度大于37um的麸皮纤维送入破壁机（17）内粉碎破壁，收集粒度小于37um的麸皮纤维即为所述天然膳食纤维。

优选的，步骤（3）中所述的破壁机串联设置有两级或三级。

优选的，所述的粉碎筒水平设置，介质棒的轴线与粉碎筒的轴线平行设置。

优选的，所述的介质棒包括第一介质棒以及第二介质棒，第一介质棒的直径为20mm，第二介质棒的直径为24mm，且第一介质棒和第二介质棒的数量之比为4:6。

优选的，所述的粉碎筒外设置有冷却器。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、本天然膳食纤维加工方法的粉碎筒内设置有介质棒，通过介质棒之间的研磨对麸皮粉碎，粉碎效果好，能够达到对麸皮细胞壁破坏的目的，从而将麸皮细胞内的营养物质完全释放出来，保证麸皮纤维口感好，营养价值高，且麸皮通过炒制熟化，使麸皮纤维的口感更好，适于直接冲服，且粉碎到粒径小于37um即可实现细胞壁全部粉碎，通过分级保证了麸皮纤维的细胞壁完全粉碎，充分利用了麸皮纤维的营养成分，易于人体吸收。

2、粉碎后的麸皮方便分离，既能够保证麸皮纤维的纯度高，又能够保证小麦的面粉出率高，且分离方便。

3、炒制熟化的温度为115~125℃，既能够保证将麸皮纤维炒熟，又能够避免将麸皮纤维炒糊。

4、优先对炒制熟化后的麸皮纤维分级，仅将粒度大于37um的麸皮纤维送入到破壁机内，保证了破壁机的工作速度。

5、破壁机串联设置有两级或三级，提高了粉碎效率，以保证了粉碎后麸皮纤维粒径稳定，生产效率高。

6、介质棒的轴线与粉碎筒的轴线平行设置，能够保证物料都能够经过介质棒的研磨，使粉碎效果好，且粉碎质量稳定。

7、通过第一介质棒和第二介质棒的分配，能够使麸皮粉碎后的粒径小于37um，保证了麦麸细胞壁破碎。

8、冷却器能够对粉碎筒冷却，从而避免由于介质棒的振动摩擦导致粉碎筒温度过高。

附图说明

图1为膳食纤维生产系统的结构示意图。

图2为破壁机的主视示意图。

图3为图2中a处的局部放大图。

图4为破壁机的左视示意图。

图5为图4中b处的局部放大图。

图中：1、机架2、驱动电机3、传动轴4、粉碎筒5、底座6、出料口7、进料口8、冷却器9、介质棒10、减震器11、激振器12、粉碎机13、筛分机14、熟化机15、料仓16、给料机17、破壁机18、打散机19、分级机20、收集器。。

具体实施方式

图1~5是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~5对本发明做进一步说明。

如图1所示：一种膳食纤维生产系统，包括熟化机14、分级机19以及至少一个上述的破壁机17，熟化机14的输出端与分级机19的输入端相连通，分级机19的粗料出口与破壁机17的进料口7相连通，破壁机17的出料口6与分级机19的输入端相连通。本膳食纤维生产系统加工的麸皮粒度小，且能够把麸皮的细胞壁破坏，从而使细胞壁内的营养物质排出，使加工的膳食纤维营养价值高，口感好。在本实施例中，破壁机17串联设置有两级，从而能够实现分级粉碎破壁，保证加工效率高。在本实施例中，分级机19为超细分级机，从而保证对粒度小的麸皮纤维分选效果好。

本膳食纤维生产系统还包括粉碎机12和筛分机13，粉碎机12的输出端与筛分机13的输入端相连通，筛分机13的粗料出口与熟化机14的输入端相连通。由于麸皮上还会携带一部分面粉，而面粉会影响膳食纤维的含量，并且影响熟化后的膳食纤维的口感，因此需要除去麸皮中含有的面粉。麸皮进入到粉碎机12内粉碎，粉碎后面粉的粒径为150~180um，麸皮纤维的粒度为500~1000um，通过筛分机13将麸皮筛分出来，实现了麸皮纤维与面粉的分离。

在分级机19的粗料出口与破壁机17的进料口7之间依次设置有料仓15和给料机16，分级机19分出的粗料设置在料仓15内，并通过给料机16将分级后的粗料输送至破壁机17内，料仓15能够起到缓冲效果，避免分级机19分出的物料快导致破壁机17来不及破碎的问题。

破壁机17的出料口6与分级机19的输入端之间设置有打散机18，打散机18能够将破壁机17粉碎后的麸皮纤维打散，避免对分级机19的分选造成妨碍，保证分级机19能够准确快速的对麸皮纤维分选。

分级机19的细料出口连接有收集器20，收集器20对分级机19分理出的符合粒度要求的麸皮纤维收集，避免麸皮纤维飞扬造成浪费，还能够避免造成粉尘污染。

如图2~3所示：破壁机包括粉碎筒4以及振动装置，粉碎筒4的上部设置有进料口7，下部设置有出料口6，进料口7与出料口6之间的粉碎筒4内排列有多根介质棒9，振动装置与粉碎筒4相连并带动粉碎筒4振动。本破壁机的振动装置带动粉碎筒4粉碎，介质棒9随粉碎筒4同步振动，从而对由介质棒9间隙流过的麸皮进行粉碎，粉碎效果好，且粉碎后的粒度小，使粉碎后麸皮的粒度小于37um，实现了将细胞壁破坏的目的。

振动装置和粉碎筒4均安装在机架1上，在本实施例中，粉碎筒4有对称设置在振动装置两侧的两个，振动装置同时与两侧的粉碎筒4相连并带动粉碎筒4振动，从而能够充分利用振动装置，提高了粉碎的速度。每个粉碎筒4的上部连接有进料口7，下部连接有出料口6，出料口6和进料口7分别设置在粉碎筒4的两端。

振动装置包括驱动电机2以及激振器11，激振器11水平安装在底座5上，两个粉碎筒4均水平设置，且两个粉碎筒4均安装在底座5上。底座5水平设置，底座5的通过减震器10安装在机架1上，从而避免对激振器11的振动造成妨碍。驱动电机2的输出轴与激振器11的输入轴相连，能够辅助粉碎筒4实现振动。驱动电机通过激振器带动粉碎筒振动，结构简单，且振动效果好。振动装置还可以通过振动电机来实现。

驱动电机2与激振器11之间设置有传动轴3，驱动电机2间隔设置在激振器11的一侧，且驱动电机2的输出轴与激振器11的输入轴同轴设置，传动轴3的与驱动电机2的输出轴同轴设置，传动轴3的一端通过万向联轴器与驱动电机2的输出轴相连，传动轴3的另一端通过万向联轴器与激振器11的输入轴相连，从而避免激振器11的振动导致其难以与驱动电机2相连。驱动电机2的输出轴还可以直接通过万向联轴器与激振器11的输入轴直接相连。

每个粉碎筒4外均设置有冷却器8，从而避免由于介质棒9的振动摩擦导致粉碎筒4温度过高.在本实施例中，冷却器8为环绕粉碎筒4设置的盘管，盘管连接冷水管，从而通过冷水对粉碎筒4冷却，冷却效果好，冷却器8的进水口和出水口均设置在粉碎筒4上侧。冷却器8还可以为环绕粉碎筒4设置的夹套。

如图4~5所示：每个粉碎筒4内均设置有多根介质棒9，介质棒9为不锈钢材质，介质棒9的轴线与粉碎筒4的轴线平行设置，介质棒9的直径为8~30mm，从而能够保证将物料粉碎的更细，介质棒9的直径越小，粉碎后的物料的粒度越小。优选的，介质棒9采用多种直径的介质棒9混合的方式搭配，保证粉碎效果更好。

在本实施例中，介质棒9包括第一介质棒以及第二介质棒，第一介质棒的直径为20mm，第二介质棒的直径为24mm，且第一介质棒和第二介质棒的数量之比为4:6。通过本实施例中第一介质棒和第二介质棒的直径及比例的搭配，能够使麸皮粉碎后粒径小于37um。

一种天然膳食纤维加工方法，包括如下步骤：

步骤1）对麸皮粉碎，并对粉碎后的麸皮筛分，除去麸皮中的面粉，得到麸皮纤维；

将麸皮输送至粉碎机12内粉碎，得到面粉与麸皮纤维的混合物，其中面粉的粒度为150~180um，麸皮纤维的粒度为500~1000um。粉碎后的物料输送至筛分机13内筛分，将面粉与麸皮纤维分离，得到了纯度高的麸皮纤维，也提高了小麦的面粉出率。

步骤2）对麸皮纤维炒制熟化，炒制熟化的温度为100~150℃，炒制熟化的时间为20~30min；

提纯后的麸皮纤维送入到熟化机14内炒制熟化，炒制熟化的温度为100~150℃，炒制熟化的时间为20~30min，优选的炒制熟化的温度为115~125℃，既能够保证麸皮纤维熟化，又能够避免将麸皮纤维炒糊。

步骤3）将炒制熟化后的麸皮纤维送入破壁机（17）内粉碎破壁，并对粉碎破壁后的麸皮进行纤维分级，对粒度大于37um的麸皮纤维再次送入破壁机（17）内粉碎破壁至粒度小于37um，收集粒度小于37um的麸皮纤维即为天然膳食纤维。

炒制熟化后的麸皮纤维进入到分级机19内分级，粒度大于37um的麸皮纤维进入料仓15内储存，并通过给料机16输送至破壁机17内，依次经过两级破壁机17粉碎破壁后，进入到打散机18内打散，避免麸皮纤维结块影响分级机19的分级，打散后的麸皮纤维进入分级机19内分级。

分级机19将粒度小于37um的麸皮纤维送入到收集器20内收集，从而得到天然膳食纤维。由于破壁机17能够将麸皮纤维的粒度粉碎至小于37um，从而能够将麸皮纤维细胞的细胞壁破坏，使麦麸细胞内的营养物质释放出来，天然膳食纤维口感更好，营养价值更高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。