CN106800607B - 碎米淀粉快速浸提工艺 - Google Patents

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Abstract

一种碎米淀粉快速浸提工艺方法，以碎米为原料，主要包括原料处理、调浆、超细捣碎、第一次负压吸胀工艺、浆液超声处理、第二次负压吸胀工艺、水洗分离淀粉、干燥、粉碎等工序。本发明技术条件下下制备的碎米淀粉纯度、提取率高、提取时间短，蛋白质残留量低；可以避免夏季气温高或浸泡时间长使碎米粉变质酸败。专利技术采用物理方法，对环境无污染，可保留所提取大米淀粉原有的大米香味，生产出的淀粉与传统的加工方法相比具有更好的完整性和功能性，能耗低、效率高、工艺流程简单、生产成本低廉、易于产业化实施。

Description

碎米淀粉快速浸提工艺
技术领域
本发明属于食品加工领域，涉及一种碎米淀粉快速浸提的方法。
背景技术
中国是“稻米王国”，稻米年产量占世界稻谷年总产量的34％左右，居世界首位。但稻谷的加工仅仅处于一种满足大部分人口口粮需求的初级加工状态，每年有各类稻米加工副产品近9000余万吨未得到合理的开发和进一步充分利用，其其中副产物中碎米多达35％，长期以来由于受加工技术的限制，稻米加工中的碎米未得到及时高效利用，造成了较大的资源浪费。
碎米含80％的优质大米淀粉及8％大米蛋白，淀粉含量较高，低粒径淀粉质构非常柔滑似奶油，具有脂肪的口感，还具有极好的冷冻—解冻稳定性，因此具市场应用较广。目前国际市场上对纯度高大米淀粉的需求较大，美国、比利时、德国、荷兰、意大利等国家兴起了大米淀粉提取加工热潮。
大米胚乳中淀粉与蛋白质紧密聚集结合成颗粒状的蛋白体，是大米淀粉制备困难的主要原因。工业上制备大米淀粉常用的方法有碱浸法、表面活性剂法、酶法等。由于碱浸法往往会产生大量的碱性废液，造成环境污染；表面活性剂法生产成本较高，表面活性剂很难再回收利用；酶法提取大米淀粉存在灭酶难度大问题。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种碎米淀粉快速浸提工艺方法，该方法具有生产效率高，淀粉纯度高、提取工艺成本低、加工产品性能稳定、环保、工艺操作简单等优点。
本发明是这样来实现的：碎米淀粉快速浸提工艺方法，以碎米为原料，经过预处理、调浆、超细捣碎、第一次负压吸胀、浆液超声处理、第二次负压吸胀、水洗分离淀粉、干燥、粉碎等工序，制备得到高纯度大米淀粉，它包括以下工艺步骤：
(1)原料处理：将干燥后的碎米置于摇摆式粉碎机粉碎至80～250mm，得到米粉；
(2)调浆：将米粉用开口容器盛装，往米粉中加入水或0.4％食用小苏打溶液配制成固液比为1:3～1:5溶液，搅匀；
(3)超细捣碎：将浆液全部转入高速组织捣碎机使浆液搅拌捣碎30-40min；
(4)负压快速吸胀：将捣碎后浆液倒回容器，置于真空箱中，抽气形成负压，在0.06～0.1Mpa的压力下，保持15-20min，中间放气抽气2次；负压使结合紧密的碎米淀粉和蛋白松动，抽真空时米粉快速吸水膨胀；打开真空箱，取出容器；
(5)浆液超声处理：采用超声波细胞粉碎机处理浆液，使用换能器将电能转为超声波，变幅杆将超声能量聚集，将变幅杆前端插入浆液10～15mm，从而使碎米细胞进行空化和破碎；超声波功率200～250W，超声时间20～30mim，温度控制在常温，以免温度过高淀粉糊化；在超声功率245W，时间25min作用下使碎米淀粉和蛋白质进一步破碎、松动分离；
(6)第二次负压快速吸胀：将容器放入真空箱中，抽气形成负压，在0.06～0.1Mpa的压力下，保持15-20min，中间放气抽气2次；负压使结合紧密的碎米淀粉和蛋白松动，抽真空时米粉快速吸水膨胀；打开真空箱，取出容器，放置15-25min；
(7)水洗分离淀粉：再将处理后浆液放入离心机中，以3000-4000rpm离心15-20min，将上层液体倒出，下层沉淀洗涤3次，洗涤至PH成中性；
(8)干燥：取洗涤后的沉淀，放入真空干燥箱40℃-50℃烘干，或调成液体喷雾干燥，使其含水量在8％以下；
(9)粉碎：在粉碎机中粉碎成粉，装袋成碎米淀粉成品。
测定方法具体为：
淀粉含量测定参照GB/T 5009.9-2008酸水解法；
蛋白质含量测定参照GB/T 5009.5-2010凯氏定氮法；
淀粉提取率(％)＝提取得到的大米淀粉/原料中大米淀粉×100％
残留蛋白含量(％)＝制品中蛋白质量/制品质量×100％
淀粉纯度(％)＝100％-残留蛋白质含量(％)-脂肪含量(％)-灰分含量(％)
实验结果：本发明工艺淀粉提取率93.48％，纯度为99.2％，蛋白质残留量小于0.5％。整个提取和浸泡时间2小时，相比传统浸泡提取工艺大大缩短了生产的时间。生产出的淀粉与传统的加工方法相比具有更好的完整性和功能性，保留有大米的清香。
本发明中采用物理方法结合负压吸水膨胀，利用高速组织捣碎机和超声波细胞粉碎机，对大米中淀粉和蛋白质聚成块进行物理分解，通过抽真空产生负压使碎米粉快速吸水膨胀、软化，使结合紧密的碎米淀粉和蛋白分离，整个提取浸泡总时间约2小时，大大缩短了提取淀粉时间，提高了碎米淀粉提取率。此工艺既保留了所提取淀粉原有的米香气，不含有害试剂，减少操作工序，碎米无需浸泡，又不会由于夏季气温高或浸泡时间长使碎米粉变质酸败，解决了碎米提取中碱液污染环境、表面活性剂难以回收、酶法提取成本高的缺陷，也保证了碎米提取淀粉成本低、快速，淀粉提取率高，纯度高，蛋白质残留量低等优点。通过对碎米中淀粉的深加工，制备纯度高的大米淀粉，可大大提高大米的附加值，改变我国大米深加工的落后局面。
本发明的技术效果是：(1)碎米淀粉纯度和提取率高，蛋白质残留量低；(2)发明技术未使用有害试剂、避免夏季气温高或浸泡时间长使碎米粉变质酸败，缩短提取时间，无需浸泡工序；(3)该工艺采用物理方法，未使用化学试剂，对环境无污染，可保留所提取大米淀粉原有的大米香味，生产出的淀粉与传统的加工方法相比具有更好的完整性和功能性；(4)该工艺技术能耗低、效率高、工艺流程简单、生产成本低廉、易于产业化实施。
具体实施方式
实施例1
本发明是这样来实现的，其工艺步骤为：
(1)原料处理：将干燥的碎米置于摇摆式粉碎机粉碎至80～250mm，得到一种米粉；
(2)调浆：将粉碎后碎米用开口容器盛装，，往米粉中加入水配制成固液比为1:3～1:5溶液，用玻璃棒搅匀；
(3)超细捣碎：将浆液全部转入高速组织捣碎机使浆液搅拌捣碎30-40min；
(4)负压快速吸胀：将第(3)步中捣碎后浆液倒回容器，置于真空箱内，启动真空泵抽真空，使真空箱处于负压且其真空度为0.06～0.1Mpa，并保持15-20分钟，中间放气抽气2次；负压使结合紧密的碎米淀粉和蛋白松动，抽真空时米粉快速吸水膨胀；打开真空箱，取出容器；
(5)浆液超声处理：采用超声波细胞粉碎机处理浆液，使用换能器将电能转为超声波，变幅杆将超声能量聚集，将变幅杆前端插入浆液10～15mm，从而使碎米细胞进行空化和破碎。超声波功率200～250W，超声时间20～30min，温度控制在常温，以免温度过高淀粉糊化。超声功率245W，时间25min作用下使碎米淀粉和蛋白质进一步破碎、松动分离；
(6)第二次负压快速吸胀：将容器放入真空箱中，重复第(4)步中操作，使浆液再次快速吸水膨胀，取出容器，放置15-25min；
(7)水洗分离淀粉：将处理后浆液放入高速离心机中，以3000-4000rpm离心15-20min，将上层液体倒出，下层沉淀洗涤至少3次，洗涤至PH成中性；
(8)干燥：将洗涤后的沉淀放入真空干燥箱40℃-50℃烘干，或将淀粉调成液体喷雾干燥，使其含水量在8％以下；
(9)粉碎：将所得碎米淀粉在粉碎机中粉碎成粉，装袋；
(10)指标测定：测定碎米提取前后水分、淀粉、蛋白质、脂肪和灰分含量及计算残留蛋白质含量、淀粉提取率和纯度。
实施例2
本发明是这样来实现的，其工艺步骤为：
(1)原料处理：将干燥的碎米置于摇摆式粉碎机粉碎至80～250mm，得到一种米粉；
(2)调浆：将米粉用开口容器盛装，往米粉加入0.4％食用小苏打溶液配制成固液比为1:3～1:5溶液，用玻璃棒搅匀；
(3)超细捣碎：将浆液全部转入高速组织捣碎机使浆液搅拌捣碎30-40min；
(4)负压快速吸胀：将捣碎后浆液倒回容器，置于真空箱内，启动真空泵抽真空，使真空箱处于负压且其真空度为0.06～0.1Mpa，并保持15-20min，中间放气抽气2次。负压使结合紧密的碎米淀粉和蛋白松动，抽真空时米粉快速吸水膨胀。打开真空箱，取出容器；
(5)浆液超声处理：采用超声波细胞粉碎机处理浆液，使用换能器将电能转为超声波，变幅杆将超声能量聚集，将变幅杆前端插入浆液10～15mm，从而使碎米细胞进行空化和破碎。超声波功率200～250W，超声时间20～30min，温度控制在常温，以免温度过高淀粉糊化。超声功率245W，时间25min作用下碎米淀粉和蛋白质进一步破碎、松动分离；
(6)第二次负压快速吸胀：将容器放入真空箱中，重复第(4)步中操作，使浆液再次快速吸水膨胀，取出容器，放置15-25min；
(7)水洗分离淀粉：将处理后浆液放入高速离心机中，以3000-4000rpm离心15-20min，将上层液体倒出，下层沉淀洗涤至少3次，洗涤至PH成中性；
(8)干燥：将洗涤后的沉淀放入真空干燥箱40℃-50℃烘干，或将淀粉调成液体喷雾干燥，使其含水量在8％以下；
(9)粉碎：将碎米淀粉在粉碎机中粉碎成粉，装袋；
(10)指标测定：测定碎米提取前后水分、淀粉、蛋白质、脂肪和灰分含量及计算残留蛋白质含量、淀粉提取率和纯度。

Claims (1)

1.一种碎米淀粉快速浸提工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)原料处理：将干燥后的碎米置于摇摆式粉碎机粉碎至80～250mm，得到米粉；
(2)调浆：将米粉用开口容器盛装，往米粉中加入水或质量浓度为0.4％的食用小苏打溶液配制成固液比为1:3～1:5溶液，搅匀；
(3)超细捣碎：将浆液全部转入高速组织捣碎机捣碎30-40min；
(4)负压快速吸胀：将捣碎后浆液倒回容器，置于真空箱中，抽气形成负压，在0.06～0.1Mpa的压力下，保持15-20min，中间放气抽气2次；负压使结合紧密的碎米淀粉和蛋白松动，抽真空时米粉快速吸水膨胀；打开真空箱，取出容器；
(5)浆液超声处理：采用超声波细胞粉碎机处理浆液，使用换能器将电能转为超声波，变幅杆将超声能量聚集，将变幅杆前端插入浆液10～15mm，从而使碎米细胞进行空化和破碎；超声波功率200～250W，超声时间20～30min，温度控制在常温，以免温度过高淀粉糊化；在超声功率245W，时间25min作用下使碎米淀粉和蛋白质进一步破碎、松动分离；
(6)第二次负压快速吸胀：将容器放入真空箱中，抽气形成负压，在0.06～0.1Mpa的压力下，保持15-20min，中间放气抽气2次；负压使结合紧密的碎米淀粉和蛋白松动，抽真空时米粉快速吸水膨胀；打开真空箱，取出容器，放置15-25min；
(7)水洗分离淀粉：再将处理后浆液放入离心机中，以3000-4000rpm离心15-20min，将上层液体倒出，下层沉淀洗涤3次，洗涤至pH成中性；
(8)干燥：取洗涤后的沉淀，放入真空干燥箱40℃-50℃烘干，或调成液体喷雾干燥，使其含水量在8％以下；
(9)粉碎：在粉碎机中粉碎成粉，装袋成碎米淀粉成品。
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