一种小麦麸皮双重破壁加工工艺的制作方法

本发明涉及食品加工技术领域，更具体的说是涉及一种小麦麸皮双重破壁加工工艺。

背景技术：

小麦麸皮是小麦面粉加工中的副产品，占小麦重量的15％以上，我国每年加工小麦产生的麸皮可达2000万吨。小麦麸皮中含有丰富的膳食纤维，约占麸皮质量的42～46％，是制备高纯度膳食纤维的主要原料。目前，有关以小麦麸皮为原料制备膳食纤维的研究，主要包括化学处理法、酶解法、微波辅助辐射法。

化学法主要有水提法、酸法、碱法和酸碱结合法等。化学法提取膳食纤维操作方便，是较为常用的提取方法，但是化学法提取不可避免会排出大量污水，污染环境，而且过多的酸或碱的浸泡会降低膳食纤维的生物活性，同时会使麦麸中的营养物质受到破坏。

酶解法就是用多种酶制剂逐一除去产品中非膳食纤维成分，如淀粉、蛋白质、脂肪等，得到最终膳食纤维产品。酶制剂的选择和用量是酶法提取工艺中的关键因素，应针对原料的成分差异及产品品质的要求，选择相适应的酶制剂。酶法需要控制酶反应适宜温度和ph，相对化学法其操作条件较为复杂，反应时间长，设备投入高。

微波辅助辐射法的设备使用和维修成本较高，且微波辅助辐射法存在局部过热和微波辐射不均匀的问题。

因此，如何提供一种可以提升小麦麸皮中可溶性膳食纤维含量，改善产品口感，最大限度保留小麦营养成分且制备设备无污染，条件参数易管控，生产成本低的小麦麸皮双重破壁加工工艺是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种小麦麸皮双重破壁加工工艺，该方法通过将挤压膨化与超微粉碎的处理方法进行结合,膨化处理过程，麸皮在双螺杆的挤压剪切的作用下，麸皮内在组织结构发生了变化，物理特性得到改变，纤维组织细胞壁裂解、纤维状细胞组织裂断，由韧性物料变成适宜破壁制粉的物料，并释放麸皮的营养成分，提高了麸皮营养元素的吸收和利用率。超微粉破壁技术是采用最先进的特殊粉碎设备在常温下(25～35℃)将物料粉碎成粒度小于10μm的微粉，使植物类药材细胞破壁，同时低温最大限度保留了细胞内的营养成分。

为实现上述目的，本发明提供了一种小麦麸皮双重破壁加工工艺，具体步骤如下：

(1)调湿：将小麦麸皮加入拌粉机中，加入饮用水搅拌均匀，控制麸皮的水分含量为22％～30％；

(2)挤压膨化破壁：将混匀调湿后的湿麸皮加入双螺杆挤压膨化机内，控制一段加热温度为70～80℃，二段加热温度为95～105℃，出口温度为180～200℃；在螺杆转速为35～40hz，喂料转速为45～50hz，旋切转速为30hz，压力为7～10mpa的条件下经双螺杆轴高温高压剪切，并旋切成颗粒，完成膨化；

(3)烘炒：将挤压膨化后的颗粒料加入至电磁炒货机中进行烘炒去水，得到烘炒后的颗粒料，控制水分含量为1％～3％；

(4)超微粉碎破壁：将烘炒后的颗粒料加入至超微粉碎机的螺旋输送料斗内，在主机频率为30～50hz，喂料频率为5～15hz，分级机频率为15～35hz，温度为40℃的条件下粉碎得到80～120目的小麦膳食纤维粉。

优选的，在上述一种小麦麸皮双重破壁加工工艺中，所述步骤(1)中控制麸皮的水分含量为22％～25％。

优选的，在上述一种小麦麸皮双重破壁加工工艺中，所述步骤(3)中电磁炒货机的主机频率为30～40hz，加热功率为30～35kw的条件下进行烘炒去水。

优选的，在上述一种小麦麸皮双重破壁加工工艺中，所述步骤(3)中烘炒温度控制在125℃，保持15min。

优选的，在上述一种小麦麸皮双重破壁加工工艺中，所述步骤(4)中主机频率为35hz，喂料频率为10hz，分级机频率为30hz的条件下粉碎得到小麦膳食纤维粉。

有益效果：

1.挤压膨化破壁

挤压膨化加工技术是集混合、搅拌、破碎、加热、杀菌、膨化及成型为一体的技术，试验中通过调控温度、压力、螺杆转速、喂料速度、物料含水量等，使麦麸物料得到最大效果的破壁及膨化效果。

2.超微粉碎破壁

工艺上采用超微粉碎技术，使产品细度达到微米级甚至纳米级。其细胞壁被破碎，细胞内有效成分暴露出来，提高原料中有效成分的溶出。

对于植物性原料而言，经超微粉碎后细胞破壁，当原料进入胃部后，有效成分迅速释放，可溶性成分在胃液作用下溶解，进入小肠后，溶解的成分开始被吸收；另一方面，这些超细粒子因附着力的影响，易附着在肠壁上，排出体外所需时间较长，提高了人体对其不溶性成分的吸收率。

对于以水不溶性物质为主的原料，提高原料细度即增强其表面效应、体积效应、量子效应和宏观隧道效应等，利于被肠胃直接吸收，增加了生物利用度。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种小麦麸皮双重破壁加工工艺，通过将调湿、挤压膨化、烘炒与超微粉碎的处理方法进行有序有机结合，将两种目前较先进的破壁技术组合式应用，形成破壁叠加效应，显著提高细胞破壁率，加快营养的释放。同时达到以下效果：

a.冲调性能改善

采用超微粉碎技术，分级系统的设置，既严格限制了大颗粒，又控制了过小颗粒，得到粒径分布均匀的超细粉，同时很大程度上增加了产品的比表面、吸附能力、溶解性等，使产品冲调性能更佳。

b.营养易吸收

工艺中结合了挤压膨化破壁和超微粉碎破壁技术，细胞经破壁后，细胞壁内的有效成分充分裸露出来，植物的有效成份释放速度及释放量会大幅度的提高，从而人体的吸收速度会明显加快，吸收量明显增加。

综上所述，本发明提供的技术方案，采用双重细胞破壁技术打破植物细胞壁，释放植物生化素，最大限度地融合植物中的膳食纤维、维生素及其他营养元素。生产工艺中的挤压膨化技术与超微粉碎技术均属于物理法机械破壁技术。

电镜分析发现双重破壁对麦麸的微观形态具有明显影响，双重破壁能够破坏麦麸原料片状结构，由于麦麸原料的纤维结构被热压处理破坏，从而产生破壁效果，大量淀粉释放并发生凝胶化，经过机械力的挤压，导致淀粉释放，形成具有光滑表面的产品。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的工艺流程图；

图2为小麦麸皮未经工艺处理的小麦膳食纤维粉100倍电镜图；

图3为小麦麸皮未经工艺处理的小麦膳食纤维粉500倍电镜图；

图4为小麦麸皮未经工艺处理的小麦膳食纤维粉1000倍电镜图；

图5为小麦麸皮经本发明工艺处理后的小麦膳食纤维粉100倍电镜图；

图6为小麦麸皮经本发明工艺处理后的小麦膳食纤维粉500倍电镜图；

图7为小麦麸皮经本发明工艺处理后的小麦膳食纤维粉1000倍电镜图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种小麦麸皮双重破壁加工工艺，采用双重细胞破壁技术打破植物细胞壁，释放植物生化素，最大限度地融合植物中的膳食纤维、维生素及其他营养元素。具体实施方式如下：

实施例1：

(1)调湿：将小麦麸皮加入拌粉机中，加入饮用水搅拌均匀，控制麸皮的水分含量为22％；

(2)挤压膨化破壁：将混匀调湿后的湿麸皮加入双螺杆挤压膨化机内，控制一段加热温度为70℃，二段加热温度为95℃，出口温度为180℃；在螺杆转速为35hz，喂料转速为45hz，旋切转速为30hz，压力为7mpa的条件下经双螺杆轴高温高压剪切，并旋切成颗粒，完成膨化；

(3)烘炒：将挤压膨化后的颗粒料加入至电磁炒货机中，在主机频率为30hz，加热功率为30kw的条件下进行烘炒去水，烘炒温度控制在125℃，保持15min，得到烘炒后的颗粒料，控制水分含量为3％；

(4)超微粉碎破壁：将烘炒后的颗粒料加入至超微粉碎机的螺旋输送料斗内，在主机频率为30hz，喂料频率为5hz，分级机频率为15hz，温度为40℃的条件下粉碎得到80目的小麦膳食纤维粉。

实施例2：

(1)调湿：将小麦麸皮加入拌粉机中，加入饮用水搅拌均匀，控制麸皮的水分含量为25％；

(2)挤压膨化破壁：将混匀调湿后的湿麸皮加入双螺杆挤压膨化机内，控制一段加热温度为80℃，二段加热温度为105℃，出口温度为200℃；在螺杆转速为40hz，喂料转速为50hz，旋切转速为30hz，压力为10mpa的条件下经双螺杆轴高温高压剪切，并旋切成颗粒，完成膨化；

(3)烘炒：将挤压膨化后的颗粒料加入至电磁炒货机中，在主机频率为40hz，加热功率为35kw的条件下进行烘炒去水，烘炒温度控制在125℃，保持15min，得到烘炒后的颗粒料，控制水分含量为1％；

(4)超微粉碎破壁：将烘炒后的颗粒料加入至超微粉碎机的螺旋输送料斗内，在主机频率为50hz，喂料频率为15hz，分级机频率为35hz，温度为40℃的条件下粉碎得到120目的小麦膳食纤维粉。

实施例3：

(1)调湿：将小麦麸皮加入拌粉机中，加入饮用水搅拌均匀，控制麸皮的水分含量为30％；

(2)挤压膨化破壁：将混匀调湿后的湿麸皮加入双螺杆挤压膨化机内，控制一段加热温度为80℃，二段加热温度为105℃，出口温度为200℃；在螺杆转速为40hz，喂料转速为50hz，旋切转速为30hz，压力为10mpa的条件下经双螺杆轴高温高压剪切，并旋切成颗粒，完成膨化；

(3)烘炒：将挤压膨化后的颗粒料加入至电磁炒货机中，在主机频率为40hz，加热功率为35kw的条件下进行烘炒去水，烘炒温度控制在125℃，保持15min，得到烘炒后的颗粒料，控制水分含量为3％；

(4)超微粉碎破壁：将烘炒后的颗粒料加入至超微粉碎机的螺旋输送料斗内，在主机频率为35hz，喂料频率为10hz，分级机频率为30hz，温度为40℃的条件下粉碎得到100目的小麦膳食纤维粉。

未经双重破壁处理的小麦麸皮的颗粒状态与实施例1经本发明工艺处理后的小麦膳食纤维粉的颗粒状态对比，具体结果请参照说明书附图2～7：

①附图2～4为未经加工处理的小麦麸皮的电镜图；

②附图5～7为经过本发明工艺处理后的小麦膳食纤维粉的电镜图。

结论：未经双重破壁处理的小麦麸皮主要呈现片状的微观形态，表面粗糙且部分椭圆形的淀粉颗粒分散在表面。经过本发明工艺双重破壁处理后的小麦膳食纤维粉呈现光滑的表面且大量淀粉颗粒分散其上。显然，经过本发明工艺处理后的小麦膳食纤维粉的粗糙程度得到了有效改善，成品颗粒状态明显减弱，更加均匀细腻。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种小麦麸皮双重破壁加工工艺，通过将调湿、挤压膨化、烘炒与超微粉碎的处理方法进行有序有机结合，不仅获得口感细腻的麸皮膳食纤维粉，而且在营养方面极大保留了小麦富含的矿物元素、氨基酸、维生素等营养价值，从而获得一种具有高营养价值的、可广泛用做食品加工原料或可直接食用的小麦麸皮膳食纤维粉。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。