CN106391171B - 一种苦荞麦表层硬化脱壳方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及谷物脱壳技术，具体为一种苦荞麦表层硬化脱壳方法。包括以下步骤：（1）对苦荞麦原料进行除杂、除尘和分级处理；（2）在20℃～50℃的温度下，用清水浸泡苦荞麦，使苦荞麦仁的表面浸润深度达到0.2mm～0.6mm，（3）将苦荞麦在不大于160℃的温度下进行快速表层硬化处理，使仁的表层硬化层的厚度达到0.2mm～0.6mm；（4）使苦荞麦的含水率在15%～28%以内；（5）将苦荞麦进行低压磨削处理；（6）将苦荞麦进行低压揉搓处理，使壳与仁剥离；（7）将充分揉搓后的苦荞麦用气流清选、筛选等方法将壳与仁彻底分离，分别得到苦荞仁和外壳。本发明采用表层硬化、低压磨削揉搓等新技术，能解决现有技术中脱壳率和整仁率低，营养损失高、能耗高、水耗高等问题。

Description

一种苦荞麦表层硬化脱壳方法

技术领域

本发明公开一种苦荞麦表层硬化脱壳方法，属于小杂粮脱壳技术领域。

背景技术

荞麦源于我国，产量位居全球第一。品种分甜荞麦和苦荞麦，是可作为粮用的蓼科植物。苦荞麦和甜荞麦的营养成分有明显的差异，如苦荞麦的芦丁含量是甜荞麦的九倍以上，因而保健价值较高。苦荞麦蛋白质的氨基酸组成比较合理，以联合国粮农组织建议的蛋白质营养评价，结果为：鸡蛋100，牛奶95，苦荞93，大米67，小麦63。

苦荞麦壳仁贴合比较紧密，与甜荞麦相比外棱角圆钝形不易脱壳。目前对甜荞麦的脱壳方法技术较为成熟，但该技术不利于苦荞麦脱壳。

目前对苦荞麦的加工利用主要是加工成苦荞面粉后再制作成苦荞面条和苦荞羹、苦荞饼干等食品，但是苦荞麦食品因长时间高温处理使其营养受到了很大的损失，且商品价值不高。

近年来国内外苦荞麦脱壳的方法技术，大多为熟化脱壳技术。即利用水煮、微波加热等方法使其熟化。但是脱壳率和整仁率依然很低，在实验室条件下，整半仁率累计达到37.6%，而且营养损失严重，主要是由于浸泡时间太长（24小时以上），熟化温度过高。如：公开的专利CN1478412A蒸苦荞仁的制备方法、CN101449726A苦荞茶及其生产方法、CN03138822.1苦荞方便米及生产方法等，均是浸泡时间过长，熟化温度过高。

现有的苦荞麦熟化脱壳技术的缺点是脱壳率和整仁率较低，降低了苦荞麦的商品价值；熟化过程中高能耗、高水耗；特别是熟化过程中长时间高温处理，使苦荞麦中的活性物质损失较大。

本发明公开一种苦荞麦表层硬化脱壳方法，能够综合解决上述问题，一次性脱壳率和整仁率都稳定保持在较高水平。降低营养损失，减少能耗和水耗，提高生产效率，为将苦荞麦加工成高附加值产品打下基础。

发明内容

本发明的目的是：解决上述现有的技术缺点，提供了一种苦荞麦表层硬化脱壳方法，该方法能大大提高苦荞麦脱壳率和整仁率，降低营养损失，减少能耗和水耗，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种苦荞麦表层硬化脱壳方法，包括以下步骤：

（1）清理与分级：对苦荞麦原料进行除杂、除尘和分级处理。

（2）清水浸泡：在20℃～50℃的温度下，用清水浸泡苦荞麦，使苦荞麦仁的表面浸润深度达到0.2mm～0.6mm，浸润深度尽量均匀一致；浸泡后沥干水分。

（3）苦荞麦仁表层硬化：将浸泡后的苦荞麦在不大于160℃的温度下进行快速表层硬化处理，使苦荞麦仁的表层硬化层的厚度均匀地达到0.2mm～0.6mm。表层硬化参数的选择应在保证苦荞麦中酚类物质、黄酮类物质、芦丁等生物活性物质含量损失较小的前提下尽量提高脱壳率和整仁率。

清水浸泡和表层快速硬化也使得苦荞麦外壳凸棱处的生理纹中的生物胶物质得到水解，造成结构破坏和开裂。

（4）水分调整：调整水分使苦荞麦的含水率在15%～28%以内。

（5）低压磨削：将水分调整后的苦荞麦进行低压磨削处理，降低外壳强度；在低压磨削过程中，从磨腔中向外抽气。抽气可及时清除磨膛粉尘，降低温度并除湿、延长磨削磨程，提高磨削效果。

（6）低压揉搓：将充分磨削后的苦荞麦进行低压揉搓处理，使壳与仁剥离；在低压揉搓过程中，从揉搓腔中向外抽气。

（7）清选分离：将充分揉搓后的苦荞麦用气流清选、筛选或气流清选与筛选配合的方法将壳与仁彻底分离，分别得到苦荞仁和外壳。

所述步骤（2）中清水浸泡时的加水量不少于苦荞麦总体积的0.77倍，不大于苦荞麦总体积的2倍；使苦荞麦充分均匀浸润。

所述步骤（3）中表层硬化处理的方法是：对清水浸泡后的苦荞麦快速加热到80℃～160℃，保温10s～20min，然后对苦荞麦迅速降温；表层硬化处理过程中使苦荞麦处于翻腾状态，使之受热均匀。

表层硬化处理的技术方案有以下三种可供选择：方案一：常压汽蒸：在常压下汽蒸10min～20min，然后迅速降温；方案二：高压瞬时汽蒸：通入135℃～160℃的高压蒸汽对清水浸泡后的苦荞麦进行高温瞬时汽蒸，处理时间是10s～25s，然后迅速降温；方案三：微波快速处理：苦荞麦料层保持在3cm以内，用微波加热苦荞麦，使苦荞麦温度在80℃～120℃内保持3min～10min，然后迅速降温。

所述步骤（4）中水分调整是指通过通风、自然晾干或60℃以下的热风干燥的方法去除水分，并使苦荞麦水分均匀一致；当水分低于15%～28%时，喷水补足。

所述步骤（5）中的低压磨削处理是指在籽粒接触磨削工作部件过程中，所受的挤压力较小，保证籽粒始终处于较低的挤压力环境中；在此条件下，通过籽粒与磨削部件、籽粒之间反复接触、充分磨削，使由三瓣构成的苦荞外壳的棱脊处被磨掉，部分露出苦荞仁，达到揉搓脱壳的条件。

所述步骤（6）中的低压揉搓处理是指在籽粒接触揉搓工作部件过程中，所受的挤压力较小，保证籽粒始终处于较低的挤压力环境中；在此条件下，使籽粒尽可能地充满揉搓空间，增加籽粒与揉搓部件以及各籽粒之间的揉搓机会，使苦荞麦外壳与仁剥离。

一种苦荞麦表层硬化脱壳方法，其技术目标是保证苦荞麦中酚类物质、黄酮类物质、芦丁等生物活性物质含量损失较小的前提下尽量提高脱壳率和整仁率。通过苦荞麦仁表层快速硬化，形成较薄硬化层，营养损失小，但苦荞麦仁的力学强度大大提高，从而使其在低压磨削和揉搓过程中不易破碎。该技术吸收了传统的苦荞麦熟化脱壳的优点，又采用了表层快速硬化和低压磨削揉搓技术，使其营养损失得到有效的控制，并提高了脱壳率和整仁率。

所述的表层硬化脱壳方法也适用于与苦荞麦脱壳特性相同或相似的谷物脱壳。

有益技术效果：

（1）脱壳率和整仁率相比现有技术大大提高；

（2）苦荞麦的营养损失较小，特别是苦荞麦中活性成分相比传统的熟化脱壳技术损失极小；

（3）采用表层快速硬化、低压磨削揉搓等新技术，减少能耗和水耗，提高生产效率。

附图说明：

图1.苦荞麦浸润深度示意图

图2.苦荞麦硬化层厚度随汽蒸时间的变化

图3.苦荞麦仁表层硬化前后对比

图4.苦荞麦开口率随汽蒸时间的变化

图5.苦荞麦含水率随热风干燥时间的变化

图6.苦荞麦最大破坏力随汽蒸时间变化规律

图7.苦荞麦脱壳效果随汽蒸时间的变化。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明做进一步描述。

实施例一：一种苦荞麦表层硬化脱壳方法

脱壳试验用的苦荞麦品种为迪苦1号，产地是云南省迪庆州。

脱壳试验包括以下步骤：

（1）清理与分级：对苦荞麦原料进行除杂、除尘和分级处理；

（2）清水浸泡：在25℃下，用清水浸泡苦荞麦40min，使苦荞麦仁的表面浸润深度平均达到0.5mm，浸润深度尽量均匀一致。本实施例中，浸泡加水量为苦荞麦体积的0.9倍。浸泡后沥干水分。

苦荞麦仁的表面浸润深度的测量方法是：在显微镜下测量浸润吃水线到苦荞麦仁边沿的距离，每个荞麦求3～5次测量平均值。为了便于测量，试验中在水中加入了少量红墨水，如图1所示。需要说明的是，红墨水仅是为了在试验中控制浸泡时间和测量浸润深度，工业生产中，不需要加入红墨水。

（3）苦荞麦仁表层硬化：将浸泡后的苦荞麦在不大于160℃的温度下进行快速表层硬化处理，使苦荞麦仁的表层硬化层的厚度均匀地达到0.2mm～0.6mm。本实施例中，采用常压汽蒸法，对苦荞麦汽蒸20min，使苦荞麦仁的表层硬化层的厚度平均达到0.5mm。苦荞麦硬化层厚度随汽蒸时间的变化规律如图2所示。表层硬化厚度测量也是在显微镜下完成，见图3所示。由图3可见，表层硬化后，硬化层由于淀粉变性，颜色较深，结构致密，硬化层边界较为清晰。

常压汽蒸后，苦荞麦籽粒顶部的外壳大部分出现开口，有利于后续脱壳，如图4所示。

常压汽蒸后，苦荞麦外壳和苦荞麦仁的最大破坏力均发生显著变化，如图6所示。其中，苦荞麦仁的最大破坏力显著增大，有利于提高整仁率。

（4）水分调整：调整水分使苦荞麦的含水率在15%～28%以内；本实施例中，水分调整为22％～25％。采用60℃的热风干燥70min～80min去除多余水分，如图5所示。

（5）低压磨削：用自行研制的苦荞麦脱壳机对苦荞麦进行低压磨削处理，降低外壳强度；在低压磨削过程中，从磨腔中向外抽气。

（6）低压揉搓：用自行研制的苦荞麦脱壳机对充分磨削后的苦荞麦进行低压揉搓处理，使壳与仁剥离；在低压揉搓过程中，从揉搓腔中向外抽气。

（7）清选分离：将充分揉搓后的苦荞麦用气流清选、筛选或气流清选与筛选配合的方法将壳与仁彻底分离，分别得到苦荞仁和外壳。本实施例中，采用标准筛完成壳仁分离。

本实施例中，苦荞麦一次脱壳率为86.71％，整仁率为78.38％，如图7所示。

实施例二：一种苦荞麦表层硬化脱壳方法

脱壳试验用的苦荞麦品种为迪苦1号，产地是云南省迪庆州。

本发明提供了一种苦荞麦表层硬化脱壳方法，包括以下步骤：

（1）清理与分级：对苦荞麦原料进行除杂、除尘和分级处理；

（2）清水浸泡：在25℃下，用清水浸泡苦荞麦40min，使苦荞麦仁的表面浸润深度平均达到0.5mm，浸润深度尽量均匀一致。本实施例中，浸泡加水量为苦荞麦体积的0.9倍。浸泡后沥干水分。

苦荞麦仁的表面浸润深度的测量方法是：在显微镜下测量浸润吃水线到苦荞麦仁边沿的距离，每个荞麦求3～5次测量平均值。为了便于测量，试验中在水中加入了少量红墨水，如图1所示。

（3）苦荞麦仁表层硬化：将浸泡后的苦荞麦在不大于160℃的温度下进行快速表层硬化处理，使苦荞麦仁的表层硬化层的厚度均匀地达到0.2mm～0.6mm。本实施例中，采用高压蒸汽瞬时汽蒸法。通入135℃的高压蒸汽对清水浸泡后的苦荞麦进行高温瞬时汽蒸，处理时间是20s，然后迅速释压降温；

高压蒸汽瞬时汽蒸后，苦荞麦籽粒顶部的外壳大部分出现开口，有利于后续脱壳。

高压蒸汽瞬时汽蒸后，苦荞麦外壳和苦荞麦仁的最大破坏力均发生显著变化。其中，苦荞麦仁的最大破坏力显著增大，有利于提高整仁率。

后续步骤与实施例一相同。

本实施例中，也同样得到较高的一次脱壳率和整仁率。

所述的表层硬化脱壳方法也适用于与苦荞麦脱壳特性相同或相似的谷物脱壳。

Claims (6)

1.一种苦荞麦表层硬化脱壳方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）清理与分级：对苦荞麦原料进行除杂、除尘和分级处理；

（2）清水浸泡：在20℃～50℃的温度下，用清水浸泡苦荞麦，使苦荞麦仁的表面浸润深度达到0.2mm～0.6mm，浸润深度尽量均匀一致；浸泡后沥干水分；

（3）苦荞麦仁表层硬化：将浸泡后的苦荞麦在不大于160℃的温度下进行快速表层硬化处理，使苦荞麦仁的表层硬化层的厚度均匀地达到0.2mm～0.6mm；

具体的表层硬化处理的方法是：对清水浸泡后的苦荞麦快速加热到80℃～160℃，保温10s～20min，然后对苦荞麦迅速降温；表层硬化处理过程中使苦荞麦处于翻腾状态，使之受热均匀；表层硬化处理的技术方案有以下三种可供选择：方案一：常压汽蒸：在常压下汽蒸10min～20min，然后迅速降温；方案二：高压瞬时汽蒸：通入135℃～160℃的高压蒸汽对清水浸泡后的苦荞麦进行高温瞬时汽蒸，处理时间是10s～25s，然后迅速降温；方案三：微波快速处理：苦荞麦料层保持在3cm以内，用微波加热苦荞麦，使苦荞麦温度在80℃～120℃内保持3min～10min，然后迅速降温；

（4）水分调整：调整水分使苦荞麦的含水率在15%～28%以内；

（5）低压磨削：将水分调整后的苦荞麦进行低压磨削处理，降低外壳强度；在低压磨削过程中，从磨腔中向外抽气；

（6）低压揉搓：将充分磨削后的苦荞麦进行低压揉搓处理，使壳与仁剥离；在低压揉搓过程中，从揉搓腔中向外抽气；

（7）清选分离：将充分揉搓后的苦荞麦用气流清选、筛选或气流清选与筛选配合的方法将壳与仁彻底分离，分别得到苦荞仁和外壳。

2.根据权利要求1所述的一种苦荞麦表层硬化脱壳方法，其特征在于，所述步骤（2）中清水浸泡时的加水量不少于苦荞麦总体积的0.77倍，不大于苦荞麦总体积的2倍；使苦荞麦充分均匀浸润。

3.根据权利要求1所述的一种苦荞麦表层硬化脱壳方法，其特征在于，所述步骤（4）中水分调整是指通过通风、自然晾干或60℃以下的热风干燥的方法去除水分，并使苦荞麦水分均匀一致；当水分低于15%～28%时，喷水补足。

4.根据权利要求1所述的一种苦荞麦表层硬化脱壳方法，其特征在于，所述步骤（5）中的低压磨削处理是指在籽粒接触磨削工作部件过程中，所受的挤压力较小，保证籽粒始终处于较低的挤压力环境中；在此条件下，通过籽粒与磨削部件、籽粒之间反复接触、充分磨削，使由三瓣构成的苦荞外壳的棱脊处被磨掉，部分露出苦荞仁，达到揉搓脱壳的条件。

5.根据权利要求1所述的一种苦荞麦表层硬化脱壳方法，其特征在于，所述步骤（6）中的低压揉搓处理是指在籽粒接触揉搓工作部件过程中，所受的挤压力较小，保证籽粒始终处于较低的挤压力环境中；在此条件下，使籽粒尽可能地充满揉搓空间，增加籽粒与揉搓部件以及各籽粒之间的揉搓机会，使苦荞麦外壳与仁剥离。

6.根据权利要求1所述的一种苦荞麦表层硬化脱壳方法，其特征在于，所述的表层硬化脱壳方法也适用于与苦荞麦脱壳特性相同或相似的谷物脱壳。