CN102524706B - 一种汽爆辅助魔芋湿法研磨制粉的方法 - Google Patents
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Abstract
针对魔芋制粉技术中干法加工产品纯度不高、湿法加工季节短、成本略高等问题，本发明提供一种汽爆辅助魔芋湿法研磨制粉的方法，通过汽爆辅助，减少魔芋湿法制粉技术中保护剂用量、降低生产过程能耗、提高精粉的得率和纯度。本发明包括魔芋原料前处理、魔芋汽爆处理、汽爆魔芋湿法研磨等步骤。本发明的优点在于，汽爆在其中一方面是破坏细胞壁，另一方面使葡甘聚糖部分降解为低聚糖，从而既增加了保护剂与葡甘聚糖的接触面积，提高魔芋粉中葡甘聚糖的纯度，又提高了魔芋粉的功能性价值。
Description
【技术领域】
本发明属于农产品加工领域，特别涉及一种汽爆辅助魔芋湿法研磨制粉的方法。
【背景技术】
魔芋是迄今地球上发现的唯一大量含有葡甘聚糖的植物。中国拥有丰富而优质的魔芋资源，早在1700余年前即有栽培魔芋的记载，但直到20世纪80年代初期，其研究利用几乎为空白。但随后的20多年，我国的魔芋产业发生了翻天覆地的变化。如今我国魔芋已由一个自生自灭的小蔬菜作物，发展成为目前南方山区农民致富的拳头经济作物之一，产品也由当初的单一黑魔芋豆腐到目前的百余种食品，还广泛应用于医药、化工、石油、纺织等行业中，目前魔芋已形成一个新兴的朝阳产业。
魔芋是我国的特产资源，我国约有20多个品种，其主要分布在长江流域以南的湖北、湖南、四川、云南、贵州、江西、安徽、广西和台湾等地。魔芋是重要的经济作物，原料生产具有产量高，效益明显的特点。我国魔芋的种植面积约43万亩，鲜芋年产量约20万吨。魔芋块茎中含有的大量的葡甘聚糖是继淀粉和纤维素之后，一种较为丰富的可再生天然高分子资源，是理想的膳食纤维，魔芋制作的食品被联合国卫生组织确定为十大保健食品之一，其食用价值在于魔芋块茎含丰富的碳水化合物，实验证明，以魔芋为主要原料的食品，如同肠道中的“扫帚”，其食用纤维可促进肠胃蠕动、解除便秘。
魔芋粉的加工主要包括干法加工和湿法加工两类。干法加工是将干魔芋片经物理机械分离制取魔芋精粉的过程，即先将魔芋块茎切成块或片，然后烘干，再将干块或干片粉碎研磨，利用葡甘露聚糖粒子和淀粉粒子之间的粒径差和比重差进行筛分或风选分离，以获得葡甘聚糖。湿法加工是利用防止葡甘聚糖溶胀的乙醇、异丙醇、甲醇、丙酮等有机溶剂作为加工介质，鲜魔芋在其介质存在下粉碎研磨，再进行离心分离，去掉小颗粒的淀粉等杂质，最后干燥得到湿法魔芋精粉的过程。干法的优点是设备较单一，投资小，加工成本低，但与湿法相比，精粉颗粒易破碎，也无法去除葡甘聚糖粒子内部的杂质，带有魔芋的腥臭味，粘度相对较低，产品质量品质较差。湿法加工精粉收率高，还可以去除精粉内部杂质，使精粉质量高于干法加工的精粉。湿法加工的精粉粘度高，SO2含量低，但设备投入稍高，加工季节短，成本略高。因此，必须开发低成本、高纯度、清洁魔芋精粉加工方法。
蒸汽爆破技术近年来广泛应用于造纸、饲料加工、药物提取等行业，它利用高温高压水蒸气渗入物料组织的孔隙和细胞之中，然后瞬间高速释放出来，所产生的机械力可以产生一定程度上的机械撕裂作用，从而破坏物料。该法整合了化学水解和物理粉碎作用，能够在短时间(几分钟)内有效破坏木质纤维的致密结构，从而提高提取效率。汽爆对于原料处理得的作用主要有两个方面的作用，其一是高温水蒸气的蒸煮作用，其二是瞬间释压过程中对细胞的剪切撕裂作用。
本发明将汽爆技术用于魔芋的原料处理中，用于辅助魔芋的湿法研磨制粉。
【发明内容】
【发明目的】
本发明的目的在于针对魔芋制粉技术中干法加工产品纯度不高、湿法加工季节短、成本略高等问题，提供一种汽爆辅助魔芋湿法研磨制粉的方法，通过汽爆辅助，减少魔芋湿法制粉保护剂用量、降低生产过程能耗、提高魔芋粉的得率和纯度。
【发明构思】
现有的魔芋湿法加工制粉技术都是采用鲜魔芋为原料，再加入保护剂研磨制备魔芋粉，这种工艺的特点是受季节影响而干魔芋通常是采用干法粉碎加工。从而造成魔芋精粉的品质受到工艺、季节和设备的多重限制。如果能够使干魔芋在加工过程中首先经过复水，然后再采用湿法研磨有可能会改善干魔芋片湿法研磨的产品品质。另一个问题就是鲜魔芋湿法研磨保护剂用量大，导致精粉加工成本较高，如果能够采用一定的方法增加保护剂与魔芋细胞内葡甘聚糖的接触，则有可能降低保护剂的用量，降低湿法加工制粉的成本。基于以上两点分析，本发明提供了一种以汽爆技术同时实现是上述两个目的的方法。汽爆过程中，饱和蒸汽渗入魔芋中(干魔芋片首先要进行浸润复水)，既可以起到破碎作用又可以起到破壁作用，从而增加了原料与保护剂的接触。
【本发明的技术方案】
本发明所述的一种汽爆辅助魔芋湿法研磨制粉的方法，其特征在于包括以下步骤：
1、魔芋原料前处理：鲜魔芋的前处理主要是将鲜魔芋洗净晾干表面水分，除去表皮虫疤及顶芽等杂质，并切块，按照与魔芋原料1∶0.5～1∶2重量比加入亚硫酸盐护色水溶液进行预浸3s；干魔芋的前处理主要是按照与干魔芋原料1∶1比例加水预浸10-60min，沥干水分后，按照与魔芋原料1∶0.5～1∶2重量比加入亚硫酸盐护色水溶液中浸泡3s；
2、魔芋汽爆处理：将预浸处理后的魔芋原料置于汽爆罐中，设定汽爆压力为0.5～2.0MPa，维压时间为10s～5min；然后瞬间释放压力，即得到汽爆魔芋原料；
3、汽爆魔芋湿法研磨制粉：将汽爆魔芋原料置于高效湿式粉碎机中，并加入60％酒精亚硫酸盐抑膨护色溶液，加入比例(重量比)为汽爆魔芋∶60％酒精亚硫酸盐抑膨护色溶液＝1∶0.5～1.5；进行研磨后，脱水干燥即得到魔芋普通精粉。
本发明所述的一种汽爆辅助魔芋湿法研磨制粉的方法，其特征在于步骤1所述的亚硫酸盐护色水溶液浓度为100-200ppm。
【本发明的优点】
本发明具有如下优点：
1、在汽爆的瞬间释放过程中魔芋细胞壁发生破碎，有利于湿法研磨保护剂的渗入，从而既可以减少保护剂的用量，又增加了保护剂与葡甘聚糖的接触面积，提高精粉中葡甘聚糖的纯度。
2、汽爆可以同时起到粉碎的作用，经过汽爆后的魔芋块不需要再经过粉碎，而且汽爆能耗低、处理速度快，从而降低了湿法研磨前处理粉碎的能耗。
3、通过对干魔芋片加水预浸复水，提高了干魔芋片制备魔芋精粉的产品纯度和品质。
4、汽爆过程中葡甘聚糖发生部分降解，产生不同分子量的低聚糖，从而提高了精粉的功能性价值。
【具体实施方法】
实施例1
称取鲜魔芋200g，洗净晾干表面水分，除去表皮虫疤及顶芽等杂质，并切块，按照与魔芋原料1∶0.5重量比加入100ppm的亚硫酸盐护色水溶液进行预浸3s；将预浸处理后的魔芋原料置于汽爆罐中，设定汽爆压力为0.8MPa，维压时间为30s，然后瞬间释放压力，即得到汽爆魔芋原料；将汽爆魔芋原料置于高效湿式粉碎机中，并加入与汽爆魔芋重量比为1∶1的60％酒精亚硫酸盐抑膨护色溶液；研磨后进行脱水干燥即得到魔芋普通精粉15.8g。经测定得到的精粉主要参数指标为：葡甘聚糖含量在84.2％，粘度36500mPa·s；二氧化硫含量在0.125g/kg。
实施例2
称取鲜魔芋200g，洗净晾干表面水分，除去表皮虫疤及顶芽等杂质，并切块，按照与魔芋原料1∶1重量比加入150ppm的亚硫酸盐护色水溶液进行预浸3s；将预浸处理后的魔芋原料置于汽爆罐中，设定汽爆压力为0.5MPa，维压时间为2min，然后瞬间释放压力，即得到汽爆魔芋原料；将汽爆魔芋原料置于高效湿式粉碎机中，并加入与汽爆魔芋重量比为1∶0.5的60％酒精亚硫酸盐抑膨护色溶液；研磨后进行脱水干燥即得到魔芋普通精粉16.2g。经测定得到的精粉主要参数指标为：葡甘聚糖含量在83.6％，粘度35200mPa·s；二氧化硫含量在0.132g/kg。
实施例3
称取干魔芋200g，按照与魔芋重量体积比为1∶1加入蒸馏水，浸泡10min后，洗净晾干表面水分，并切块，按照与魔芋原料1∶0.5重量比加入100ppm的亚硫酸盐护色水溶液进行预浸3s；将预浸处理后的魔芋原料置于汽爆罐中，设定汽爆压力为0.8MPa，维压时间为30s，然后瞬间释放压力，即得到汽爆魔芋原料；将汽爆魔芋原料置于高效湿式粉碎机中，并加入与汽爆魔芋重量比为1∶1的60％酒精亚硫酸盐抑膨护色溶液；研磨后进行脱水干燥即得到魔芋普通精粉23.4g。经测定得到的精粉主要参数指标为：葡甘聚糖含量在75.2％，粘度30500mPa·s；二氧化硫含量在0.145g/kg。
实施例4
称取鲜魔芋200g，洗净晾干表面水分，除去表皮虫疤及顶芽等杂质，并切块，按照与魔芋原料1∶2重量比加入100ppm的亚硫酸盐护色水溶液进行预浸3s；将预浸处理后的魔芋原料置于汽爆罐中，设定汽爆压力为1.2MPa，维压时间为3min，然后瞬间释放压力，即得到汽爆魔芋原料；将汽爆魔芋原料置于高效湿式粉碎机中，并加入与汽爆魔芋重量比为1∶1的60％酒精亚硫酸盐抑膨护色溶液；研磨后进行脱水干燥即得到魔芋普通精粉17.1g。经测定得到的精粉主要参数指标为：葡甘聚糖含量在85.6％，粘度37800mPa·s；二氧化硫含量在0.12g/kg。
实施例5
称取干魔芋200g，按照与魔芋重量体积比为1∶1加入蒸馏水，浸泡60min后，洗净晾干表面水分，并切块，按照与魔芋原料1∶0.5重量比加入100ppm的亚硫酸盐护色水溶液进行预浸3s；将预浸处理后的魔芋原料置于汽爆罐中，设定汽爆压力为1.2MPa，维压时间为30s，然后瞬间释放压力，即得到汽爆魔芋原料；将汽爆魔芋原料置于高效湿式粉碎机中，并加入与汽爆魔芋重量比为1∶1的60％酒精亚硫酸盐抑膨护色溶液；研磨后进行脱水干燥即得到魔芋普通精粉26.8g。经测定得到的精粉主要参数指标为：葡甘聚糖含量在80.1％，粘度32300mPa·s；二氧化硫含量在0.138g/kg。
实施例6
称取鲜魔芋200g，洗净晾干表面水分，除去表皮虫疤及顶芽等杂质，并切块，按照与魔芋原料1∶0.5重量比加入150ppm的亚硫酸盐护色水溶液进行预浸3s；将预浸处理后的魔芋原料置于汽爆罐中，设定汽爆压力为2MPa，维压时间为5min，然后瞬间释放压力，即得到汽爆魔芋原料；将汽爆魔芋原料置于高效湿式粉碎机中，并加入与汽爆魔芋重量比为1∶1的60％酒精亚硫酸盐抑膨护色溶液；研磨后进行脱水干燥即得到魔芋普通精粉13.85g。经测定得到的精粉主要参数指标为：葡甘聚糖含量在68.24％，粘度28500mPa·s；二氧化硫含量在0.12g/kg。
实施例7
称取鲜魔芋200g，洗净晾干表面水分，除去表皮虫疤及顶芽等杂质，并切块，按照与魔芋原料1∶1重量比加入200ppm的亚硫酸盐护色水溶液进行预浸3s；将预浸处理后的魔芋原料置于汽爆罐中，设定汽爆压力为1.2MPa，维压时间为60s，然后瞬间释放压力，即得到汽爆魔芋原料；将汽爆魔芋原料置于高效湿式粉碎机中，并加入与汽爆魔芋重量比为1∶1的60％酒精亚硫酸盐抑膨护色溶液；研磨后进行脱水干燥即得到魔芋普通精粉17.5g。经测定得到的精粉主要参数指标为：葡甘聚糖含量在87.54％，粘度36500mPa·s；二氧化硫含量在0.125g/kg。
Claims (2)
1.一种汽爆辅助魔芋湿法研磨制粉的方法，其特征在于包括以下步骤：
1）魔芋原料前处理：鲜魔芋的前处理主要是将鲜魔芋洗净晾干表面水分，除去表皮虫疤及顶芽等杂质，并切块，按照与魔芋原料1：0.5～1：2重量比加入亚硫酸盐护色水溶液进行预浸；干魔芋的前处理主要是按照与干魔芋原料1：1比例加水预浸10-60min，沥干水分后，按照与魔芋原料1：0.5～1：2重量比加入亚硫酸盐护色水溶液中浸泡；
2）魔芋汽爆处理：将护色液浸泡后的魔芋原料置于汽爆罐中，设定汽爆压力为0.5～2.0MPa，维压时间为10s～5min；然后瞬间释放压力，即得到汽爆魔芋原料；
3）汽爆魔芋湿法研磨：将汽爆魔芋原料置于高效湿式粉碎机中，并加入60%酒精亚硫酸盐抑膨护色溶液，加入比例为汽爆魔芋：60%酒精亚硫酸盐抑膨护色溶液的重量比为1：0.5～1.5；进行研磨后，脱水干燥即得到魔芋普通精粉。
2.如权利要求1所述的一种汽爆辅助魔芋湿法研磨制粉的方法，其特征在于，所述的步骤1）中亚硫酸盐护色水溶液浓度为100-200ppm。
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