CN109351389A - 一种高出粉率梯次润麦工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高出粉率梯次润麦工艺，属于小麦粉加工技术领域，将超声、微波、冷冻和功能性润麦溶液相结合，分三次对小麦籽粒实施梯次润麦，提高了麸皮与麦胚的分离，增加了小麦籽粒表皮、种皮、胚芽、胚乳等结构和大分子营养物质间的疏散程度和渗透能力，加快了水分渗透速度，缩短了总润麦工艺时间至6‑12h,面粉出粉率为78.5‑79.5％，提高了面粉的抗氧化性和营养价值，提高了小麦粉的外观质量、理化质量和食品安全性，降低了后续磨粉等工艺消耗，降低了生产成本，为小麦润麦工艺探求了一条新的道路。
Description
本申请是以下申请的分案申请：申请日为2016年11月30日，申请号为2016110792330，发明名称为一种梯次润麦工艺。
技术领域
本发明涉及面粉加工，具体涉及一种高出粉率梯次润麦工艺。
背景技术
小麦出粉率是面粉厂一个重要的经济指标。在保证面粉质量的前提下，面粉出粉率越高，生产成本越低，面粉厂效益越好。因此在稳定面粉质量的前提下，尽量提高出粉率是面粉加工的目标。
在小麦进行研磨加工前，为了提高小麦的制粉效果，需要预先进行调质。小麦的调质即对小麦进行着水和润麦处理，利用水和润麦时间使得小麦水分重新调整，可以改善小麦的物理和加工特性，能够获得更好的工艺效果。目前，小麦调质方法有常温加水调质、加温加水调质、压裂润麦调质、氯水润麦调质等。一般需要两次着水调质，第一次着水调质：向小麦 (也称为基础小麦，其含水量一般在10～12％)中加入适量水(一般水的添加量为3～5％)，使小麦的含水量保持在15～16％，然后送至润麦仓静置24h～36h(以使水充分进入到麦粒中，该工序称为“润麦”)；接着再进行二次着水调质，静置时间一般为45min左右。一般经过这两道着水调质工序后，即可将小麦送至后续工序加工成面粉。常温加水调质就是在常温下进行加水调质，通常是一次加水，如果需要增加的水分较多，应进行二次加水调质，且每次加水后都应保证一定的润麦时间。加热加水调质是采用热水对小麦进行调质。提高温度，有利于促进水分的渗透和扩散，从而减少润麦时间，但是温度也不能太高，否则，小麦中的蛋白质和面粉等成分会发生变性，一般加热调质时，温度不宜超过56℃。压裂润麦调质技术是先采用速比1∶1的光辊对小麦进行轻微的挤压，使其产生裂缝，然后再进行加水调质。氯水润麦调质是利用氯水中的次氯酸(HClO)具有杀菌、漂白和氧化的特性，对小麦进行调质，氯水润麦能够杀死病菌和虫卵，其氧化作用还能改善小麦粉的颜色。而且，氯水中的H2O、Cl2、 HCl、H+、Cl-、ClO-、OH-等分子和离子会增加水分向小麦籽粒渗透的渗透压，加快水分进入麦粒的速度，进而缩短润麦时间。
上述小麦调质方法只有常温加水调质在实际中得到应用，加热加水调质虽然可以缩短小麦调质时间，但由于加热调质一方面导致小麦加工中的成本增加，一方面对最终面粉的品质会产生一些不良的影响，所以在实际中没得到应用。压裂润麦调质可以明显降低小麦的调质时间，但其对制粉性能会产生不利的影响，如增加麸皮与胚乳的分离难度、产品面粉中麸星含量高等，也没有在实际中得到应用和推广。氯水润麦调质虽可起到杀菌和缩短调质时间的效果，也会存在一些问题，如氯气的毒性问题等，所以也没能在实际中得到应用和推广。
目前小麦调质处理基本上都是采用常温加水调质的方法，其条件是：调质时间为24-30小时，调质时小麦水分15-17％，根据小麦硬度、季节的不同，调质时间和水分有所不同由于小麦调质时水分高、时间长，一方面造成调质仓容增加，增加成本，一方面容易使各种微生物生长，影响最终面粉的品质质量安全。
润麦的主要作用是增加表皮的韧性，使磨粉过程中麸皮不易破碎，有利于将胚乳从麸皮上刮剥下来；使胚乳变软，用最小的能耗将胚乳磨成粉状；使破损面粉粒数目达到最佳。籽粒吸水过程受籽粒硬度、大小、密度、最初含水量、润麦温度及时间等影响。一般籽粒硬度大，润麦温度低，润麦所需时间长；反之较短。润麦后，由于小麦各组成部分的结构和化学成分不同，吸水性能也不同。皮层吸水韧性增加，脆性降低，增加了抗机械破坏作用的能力；胚乳内部结构松散，皮层及糊粉层和胚乳之间的结合力下降，胚乳强度降低，结构疏松，强度降低，面粉易于研磨，有利于制粉性能改善，利于降低电耗；同时麦皮和胚乳产生微量位移，利于把胚乳从麦皮上剥刮下来，便于研磨成粉。
有研究证明，润麦时间的合适与否，直接影响小麦籽粒内部的水分分布状况，润麦时间过长，胚乳水分过高，皮层吸水比例小，磨耗较低，但面粉灰分较高；润麦时间过短，胚乳水分过低，皮层吸水比例大，磨耗较高，面粉出粉率较低。硬麦随着润麦时间的延长，水分吸收较慢，胚乳进一步软化，加工特性有所改进；而软麦的出粉率与润麦时间基本无关。有研究表明，润麦60h比润麦24h效果好，出粉率提高2％～3％。其次，如果润麦后水分过高，麦皮与胚乳的结合力较弱，麸皮与胚乳易于分离。由于物料潮湿，流动性差，筛理分级困难，面粉糊筛，难于筛出。而且用盐水润麦和喷雾润麦可以加强麦粒表皮的韧性，提高好粉的出粉率。除此之外，含水量较低的小麦籽粒的热容小，干燥速率相对较低，更易使得水分分散均匀。
研究表明：二次润麦与一次润麦相比：1)提高水分含量；2)提高出粉率；3)提高小麦流变学特性；4)提高小麦粉粉质和粘度：中国专利CN 103977852 B公开了一种面粉加工工艺。该发明的面粉加工工艺，包括依次进行的小麦原粮入筒仓、小麦原粮清理工艺、制粉工艺以及面粉称重打包工艺，它还包括在小麦原粮入筒仓步骤前设有的经正压气力输送器输送并冷干的小麦原粮冷干步骤以及在制粉步骤和面粉称重打包步骤之间设有的经正压气力输送器输送并冷干的面粉冷干步骤，该发明集小麦原粮冷干、小麦原粮入筒仓、小麦原粮清理、制粉、面粉冷干为一体，便于原粮和面粉成品的储存；该发明采用喷雾着水机着水进行二次着水，能充分保证入磨小麦麦皮的韧性，对保证麸皮完整，保证面粉质量均有好处。中国专利CN 103157527 A公开了一种微波处理改善小麦品质的方法，首先，对小麦籽粒进行清理，去除杂质，然后，对清理后的小麦籽粒进行水分调节，使小麦籽粒的水分含量达到其重量的 10.0％～20.0％，润麦时间0～36小时，且使小麦籽粒中的水分含量由外到里呈梯度分布或均匀分布；接着，对水分调节后的小麦籽粒进行微波辐照处理，使小麦籽粒的温度达到50～ 95℃，停止辐照；最后，对微波辐照处理后的小麦籽粒再次进行水分调节和清理，使其满足制粉工艺的要求，进一步磨制成面粉和加工成面制食品，或直接进行冷却、干燥，即可得到食用品质改善的小麦。该方法适用于发芽小麦和普通未发芽小麦制粉前的加工处理，无食品安全风险，易于实现连续化生产，节约能源，降低成本，无污染，工作环境卫生。中国专利 CN 103385473 B公开了一种麦麸粉的制备方法。包括小麦的预清理、小麦颗粒的遴选、杀毒、研磨、提纯，然后进行植酸的降解获得麦麸粉。先水洗去除小麦表面上的污垢及麦毛杂质，并控制小麦籽粒的含水量为14-14.5％；然后杀毒时利用O 3着水润麦，条件为：在温度不高于50℃的条件下，使小麦籽粒处于流动状态，流速2-3m/s，流量为5-6kg/s，杀毒时臭氧的浓度为0.05-0.2mg/m3。净麦理论出粉率达到85-90％，而且最大限度的保留了小麦的营养价值；同时很好地解决了全麦粉观感、口感不佳，贮存、使用不方便的问题。中国专利CN 102513174 A公开了一种小麦调质灭菌方法，在除杂后的小麦中加入水，使小麦中水分含量保持在15～16％，接着送至润麦仓静置润麦，接着采用喷雾着水法再加入润麦后小麦重量 0.5～1.0％的臭氧饱和水，然后放置1～1.5h送至后续研磨制粉系统。该工艺利用饱和臭氧水对小麦进行二次调质，能够有效杀灭在一次调质润麦中滋生的各种细菌，使后期加工所获得的面粉中细菌含量低，保质期长，面粉色泽亮白，且对人体无毒副作用。上述公开的专利均采用二次调质、润麦的方法，采用低温或臭氧对小麦籽粒表面抑菌、消毒，存在着水后润麦过程小麦籽粒吸水萌发，呼吸作用加强，消耗胚乳营养成分(包括面粉及糖等)进而降低出粉率，增大理论出粉率和实际出粉率差距。
上述公开的专利着水后润麦过程中小麦籽粒吸水萌发，呼吸作用加强，消耗胚乳营养成分(包括面粉及糖等)进而降低出粉率，同时，存在润麦时间长，面粉加工过程氧化严重，白度低、色度高等缺陷。
综上，探索一种无种子呼吸作用消耗、不易感染杂菌、麸皮破碎率低、出粉率高、润麦时间短、食品安全性强的梯次润麦工艺很有必要。
发明内容
本发明所解决的技术问题是克服现有调质润麦工艺的缺陷，提供一种无种子呼吸作用消耗、不易感染杂菌、麸皮破碎率低、出粉率高、润麦时间短、食品安全性强的梯次润麦工艺。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高出粉率梯次润麦工艺，包括如下步骤：
1)对小麦籽粒进行清理，去除小麦籽粒中的杂质；
2)经去杂的小麦籽粒置装有0.2-0.4％碳酸氢钠溶液的超声波清洗机中浸泡、清洗，漂洗、沥干，进行一次润麦2-5min，使得小麦籽粒水分含量提高0.4-0.8％；
3)一次润麦后的小麦籽粒首先于-12--18℃冷冻20-40min,控制料层厚度为3-5cm,然后立即在温度80-100℃微波处理3-5min；
4)向步骤3)微波处理的小麦籽粒中加入含质量百分比浓度为0.2-0.4％的抗氧化剂和 0.1-0.3％的小麦冻干粉的水溶液调质、着水，二次润麦4-6h；使小麦籽粒水分含量继续提高 1-1.2％；
5)二次润麦后的小麦籽粒首先于-12--18℃冷冻60-90min,控制料层厚度为3-5cm,然后立即在温度60-80℃微波处理8-10min；
6)向步骤5)微波处理的小麦籽粒中加入含质量百分比浓度为0.8-1.2％的抗氧化剂和 0.2-0.4％的小麦冻干粉的水溶液调质、着水，三次润麦4-6h，使小麦籽粒水分含量达到 14-17.5％进行研磨制粉。
进一步地，步骤1)所述小麦籽粒水分含量为10-11％；
进一步地，步骤1)所述清理为采用筛选、磁选、去石、打麦、风选、刷麦、洗麦工艺；
进一步地，步骤2)所述超声条件为：功率800-1000W、频率20-40KHz；
进一步地，步骤3)所述微波功率为0.75-3kW,频率为2450MHz；
进一步地，步骤4)、步骤6)所述小麦冻干粉的制备方法，包括如下步骤：将小麦籽粒装盘，于电场强度1-3kV/cm高压静电处理4-6min；接着在浓度为6-10mg/L的水杨酸溶液中室温浸泡20-40min，同时在电场强度2-6kV/cm，脉冲时间50-100μs,脉冲频率100-150Hz条件下进行高压脉冲电场处理；漂洗、沥干，于3-5℃静置18-24h,然后依次在1-3℃冷藏2-4d, -3--5℃冷冻1-3d、-15--18℃冷冻10-15h,立即放在室外自然光照6-8h,冻干、超微粉碎，过1000-1200目筛即得小麦冻干粉；
进一步地，步骤4)、步骤6)所述抗氧化剂的制备方法，包括如下步骤：取1环活化后的酿酒酵母tlj2016斜面菌种，接种至装有100m L种子培养基的500m L三角瓶中培养，在28～30℃、摇床转速150～200r/min条件下培养25～30h，得到一级种子液；将一级种子液按5～10％(v/v)的接种量，接种至装有100m L发酵培养基的500m L三角瓶中进行发酵培养，发酵时间25～30h，温度28～30℃，摇床转速150～200r/min，得到二级种子液；将二级种子液以5～10％(v/v)接种量接入到装3L发酵培养基的5L发酵罐恒温发酵，温度28～30℃，通风量4～6L/min，转速150～200r/min，发酵全程调节发酵液pH值为6.0～6.5，当发酵至25～30h 时，以每升发酵液25～30mmol的添加量向发酵液中一次性添加L-半胱氨酸，继续发酵20-30h 得到最终发酵液；最终发酵液离心，上清液1000-1200目筛网过滤，浓缩、冻干即得抗氧化剂；
所述最终发酵液中GSH终浓度达到3308mg/L；
所述种子培养基的质量组成为：(NH4)2SO4 6g/L，葡萄糖35g/L，K2HPO4·3H2O 3g/L， KH2PO4 0.5g/L，酵母粉11g/L，MnSO4 0.1g/L，KCl 0.1g/L，FeSO4 0.1g/L，MgSO4·7H2O0.1 g/L，余量为水，pH 6.0；
所述发酵培养基的质量组成为：(NH4)2SO4 10g/L，糖蜜150g/L，K2HPO4·3H2O 8g/L， KH2PO4 0.5g/L，酵母粉5g/L，玉米浆10g/L，MnSO4 0.1g/L，KCl 0.1g/L，FeSO4 0.1g/L，MgSO4·7H2O 0.1g/L,余量为水，pH 6.0。
所述酿酒酵母具体为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)tlj2016，该菌株已于2016年 7月15日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.12789，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编 100101；
所述酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)tlj2016具有以下特性：1)对葡萄糖的耐受能力 达到300g/L，利于其在高浓度葡萄糖条件下生产GSH；2)在5L发酵罐中发酵生产GSH终浓度 达到3308mg/L；3)耐受L-半胱氨酸的能力特强，在5mmol/L L-半胱氨酸作用下仍能缓慢生长， 在40mmol/LL-半胱氨酸作用下仍能保持GSH大量合成；4)耐盐能力达到18％，有利于扩展其 应用领域。
经上述工艺润麦，面粉出粉率为78.5-79.5％。
有益效果：
本发明梯次润麦工艺，将超声、微波、冷冻和功能性润麦溶液相结合，分三次对小麦籽粒实施梯次润麦，提高了麸皮与麦胚的分离，增加了小麦籽粒表皮、种皮、胚芽、胚乳等结构和大分子营养物质间的疏散程度和渗透能力，加快了水分渗透速度，缩短了总润麦工艺时间至6-12h,面粉出粉率为78.5-79.5％，提高了面粉的抗氧化性和营养价值，降低了后续磨粉等工艺消耗，降低了生产成本，为小麦润麦工艺探求了一条新的道路。经本发明润麦工艺制备的小麦粉经质量指标检测试验表明：1)主要理化指标：与市售小麦面粉相比，本发明润麦时间短，缩短58.3％；制备的面粉获取量大，面粉含量提高、产量大，出粉率提高5％；杂质少，灰分含量降低66.7％；酸价低，面筋量高，提高26％；酸值低，降低85.7％；蛋白含量高，提高18.5％；无发芽、面粉酶活性低，降落时间长，提高90.5％；麸皮破碎率低，麸星少，白度高，提高15.4％；面团性能良好，稳定时间长，提高60％；质量指标远远超过国家相关优级面粉的质量标准，市售产品虽然合格，但是存在一定的质量隐患，比如：经氧化会产生氧化味，酸值过高，不易食用，润麦时间长，出粉率低导致生产成本升高。特别是灰分含量、降落时间、润麦时间、出粉率、酸值等级优良，极大地提高了产品质量口感，延长了产品的保质期，效果显著，具有较好的先进性和实用性。2)主要卫生指标：与市售小麦面粉相比，本发明润麦工艺制备的小麦面粉采用超声清洗、微波、高压脉冲电场等技术处理原料小麦，不仅有效的杀灭了虫卵等微生物，而且有效降低了重金属含量和农药残留量，大大提高了产品的食品安全性，延长了产品的保质期，市售产品虽然合格，但存在食品安全隐患，长期食用，会造成对人体的积累性伤害。抗氧化性试验表明：本发明润麦工艺制备的小麦面粉在不同温度下的诱导时间是市售小麦面粉的2-3倍，其氧化稳定性较强，提高了面粉的产品质量和大大延长了产品的保质期。具体试验效果间实施例4-8，具体技术原理如下：
1)将清理、去杂后的小麦籽粒首先采用超声清洗机浸泡、清洗润麦，不仅杀灭了小麦籽粒表面的虫卵等微生物，而且去除了农药残留和重金属离子污染，提高了小麦粉的食品安全性，同时通过超声处理，结合微碱性清洗液提高了麦皮及麦胚的通透性和渗透力，缩短了一次润麦时间；微碱性浸泡液的快速渗透既提高了小麦籽粒的水分含量，又促进了后续的微波加热产生的微膨化效果，加速了麸皮与麦胚的剥离，提高了面粉的出粉率。
2)通过两次冷冻与微波处理交替，不仅杀灭了小麦籽粒的生理活性和表面微生物，抑制和杜绝了小麦籽粒在吸水膨胀后的呼吸作用，消除了麦胚营养物质(包括面粉)的呼吸消耗和发芽损失，提高了面粉的出粉率；而且通过冷冻过程微小冰晶体的形成和快速、剧烈溶解，对小麦籽粒果皮、种皮、胚芽、胚、胚乳等外部和内部结构适度刺伤和膨化，增大了组织结构和大分子结合的间隙，降低了结合力，便于麸皮分离，降低磨粉和筛分强度，提高面粉出粉率，同时还杀灭了胚及胚芽中多酚氧化酶、脂肪酶等酶类的活性，防止色素物质溶出，降低了面粉的酸价。
3)采用具有抗氧化性和抗冻性的功能性水溶液着水、润麦，可进一步消耗润麦过程氧气，抑制微生物滋生，防止润麦过程麸皮中酚类色素前体及脂肪的氧化，降低色度和酸值，提高面粉白度和降低面粉斑点数，提高后续磨粉、包装及贮藏过程高温及氧化，提高了面粉的抗氧化性，进而提高了面粉的质量；同时减缓了润麦冷冻过程冰晶体形成的速度，实现、缓慢适度的冰晶体刺伤效果，减少了小麦营养物质的冷冻损失，提高了面粉的营养价值。
4)本发明制备的纳米级小麦冻干粉将含有丰富抗冻基质的小麦种子经高压静电处理、高压脉冲电场辅助水杨酸诱导、低温分段胁迫处理和自然光照有机结合，使得本身含有抗冻基质的活性种子在外界环境的胁迫和诱导下，抗冻基质成分得到了最全面、最丰富的合成和积累，获取了与小麦蛋白具有相同原料成分、结构和物化性质的同源抗冻蛋白，在润麦液中加入小麦冻干粉，其颗粒小，渗透均匀，速度快，不仅缩短了润麦时间，而且减缓了润麦冷冻过程冰晶体形成的速度，实现、缓慢适度的冰晶体刺伤效果，减少了小麦营养物质的冷冻损失，提高了面粉的营养价值。
5)本发明制备的纳米级抗氧化剂以高糖发酵培养基为发酵基质，加入功能性酿酒酵母发酵，可获取大量还原性谷胱甘肽，将其科学复配于润麦水溶液着水、润麦，其颗粒小，渗透均匀，速度快，不仅缩短了润麦时间，而且可进一步消耗润麦过程氧气，抑制微生物滋生，提高后续磨粉、包装及贮藏过程高温及氧化，提高了面粉的抗氧化性，进而提高了面粉的质量。
需要说明的是本发明的技术效果是个工艺步骤及参数相互协同、相互作用的结果，并非简单的工艺的叠加，各工艺的有机结合产生的效果远远超过各单一工艺功能和效果的叠加，具有较好的先进性和实用性。
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。
实施例1
一种高出粉率梯次润麦工艺，包括如下步骤：
1)对小麦籽粒进行清理，去除小麦籽粒中的杂质；
2)经去杂的小麦籽粒置装有0.3％碳酸氢钠溶液的超声波清洗机中浸泡、清洗，漂洗、沥干，进行一次润麦4min，使得小麦籽粒水分含量提高0.6％；
3)一次润麦后的小麦籽粒首先于-15℃冷冻30min,控制料层厚度为4cm,然后立即在温度 90℃微波处理4min；
4)向步骤3)微波处理的小麦籽粒中加入含质量百分比浓度为0.3％的抗氧化剂和0.2％的小麦冻干粉的水溶液调质、着水，二次润麦5h；使小麦籽粒水分含量继续提高1.1％；
5)二次润麦后的小麦籽粒首先于-15℃冷冻75min,控制料层厚度为4cm,然后立即在温度 70℃微波处理9min；
6)向步骤5)微波处理的小麦籽粒中加入含质量百分比浓度为1％的抗氧化剂和0.3％的小麦冻干粉的水溶液调质、着水，三次润麦5h，使小麦籽粒水分含量达到15.5％进行研磨制粉。
步骤1)所述小麦籽粒水分含量为10.5％；
步骤1)所述清理为采用筛选、磁选、去石、打麦、风选、刷麦、洗麦工艺；
步骤2)所述超声条件为：功率900W、频率30KHz；
步骤3)所述微波功率为1.5kW,频率为2450MHz；
步骤4)、步骤6)所述小麦冻干粉的制备方法，包括如下步骤：将小麦籽粒装盘，于电场强度2kV/cm高压静电处理5min；接着在浓度为80mg/L的水杨酸溶液中室温浸泡30min，同时在电场强度4kV/cm，脉冲时间70μs,脉冲频率120Hz条件下进行高压脉冲电场处理；漂洗、沥干，于4℃静置21h,然后依次在2℃冷藏3d,-4℃冷冻2d、-16℃冷冻125h,立即放在室外自然光照7h,冻干、超微粉碎，过1100目筛即得小麦冻干粉；
步骤4)、步骤6)所述抗氧化剂的制备方法，包括如下步骤：取1环活化后的酿酒酵母 tlj2016斜面菌种，接种至装有100m L种子培养基的500m L三角瓶中培养，在29℃、摇床转速180r/min条件下培养27h，得到一级种子液；将一级种子液按8％(v/v)的接种量，接种至装有100m L发酵培养基的500m L三角瓶中进行发酵培养，发酵时间28h，温度29℃，摇床转速180r/min，得到二级种子液；将二级种子液以8％(v/v)接种量接入到装3L发酵培养基的5L发酵罐恒温发酵，温度29℃，通风量5L/min，转速180r/min，发酵全程调节发酵液pH值为6.2，当发酵至28h时，以每升发酵液27mmol的添加量向发酵液中一次性添加 L-半胱氨酸，继续发酵25h得到最终发酵液；最终发酵液离心，上清液1100目筛网过滤，浓缩、冻干即得抗氧化剂。
经上述工艺润麦，面粉出粉率为79.5％。
实施例2
一种高出粉率梯次润麦工艺，包括如下步骤：
1)对小麦籽粒进行清理，去除小麦籽粒中的杂质；
2)经去杂的小麦籽粒置装有0.2％碳酸氢钠溶液的超声波清洗机中浸泡、清洗，漂洗、沥干，进行一次润麦2min，使得小麦籽粒水分含量提高0.4％；
3)一次润麦后的小麦籽粒首先于-12℃冷冻20min,控制料层厚度为3cm,然后立即在温度 80℃微波处理3min；
4)向步骤3)微波处理的小麦籽粒中加入含质量百分比浓度为0.2％的抗氧化剂和0.1％的小麦冻干粉的水溶液调质、着水，二次润麦4h；使小麦籽粒水分含量继续提高1％；
5)二次润麦后的小麦籽粒首先于-12℃冷冻60min,控制料层厚度为3cm,然后立即在温度 60℃微波处理8min；
6)向步骤5)微波处理的小麦籽粒中加入含质量百分比浓度为0.8％的抗氧化剂和0.2％的小麦冻干粉的水溶液调质、着水，三次润麦4h，使小麦籽粒水分含量达到14％进行研磨制粉。
步骤1)所述小麦籽粒水分含量为10％；
步骤1)所述清理为采用筛选、磁选、去石、打麦、风选、刷麦、洗麦工艺；
步骤2)所述超声条件为：功率800W、频率20KHz；
步骤3)所述微波功率为0.75kW,频率为2450MHz；
步骤4)、步骤6)所述小麦冻干粉的制备方法，包括如下步骤：将小麦籽粒装盘，于电场强度1kV/cm高压静电处理4min；接着在浓度为6mg/L的水杨酸溶液中室温浸泡20min，同时在电场强度2kV/cm，脉冲时间50μs,脉冲频率100Hz条件下进行高压脉冲电场处理；漂洗、沥干，于3℃静置18h,然后依次在1℃冷藏2d,-3℃冷冻1d、-15℃冷冻10h,立即放在室外自然光照6h,冻干、超微粉碎，过1000目筛即得小麦冻干粉；
步骤4)、步骤6)所述抗氧化剂的制备方法，包括如下步骤：包括如下步骤：取1环活化后的酿酒酵母tlj2016斜面菌种，接种至装有100m L种子培养基的500m L三角瓶中培养，在28℃、摇床转速150r/min条件下培养25h，得到一级种子液；将一级种子液按5％(v/v) 的接种量，接种至装有100m L发酵培养基的500m L三角瓶中进行发酵培养，发酵时间 25h，温度28℃，摇床转速150r/min，得到二级种子液；将二级种子液以5％(v/v)接种量接入到装3L发酵培养基的5L发酵罐恒温发酵，温度28℃，通风量4L/min，转速150r/min，发酵全程调节发酵液pH值为6.0，当发酵至25h时，以每升发酵液25mmol的添加量向发酵液中一次性添加L-半胱氨酸，继续发酵20h得到最终发酵液；最终发酵液离心，上清液1000 目筛网过滤，浓缩、冻干即得抗氧化剂。
经上述工艺润麦，面粉出粉率为78.5％。
实施例3
一种高出粉率梯次润麦工艺，包括如下步骤：
1)对小麦籽粒进行清理，去除小麦籽粒中的杂质；
2)经去杂的小麦籽粒置装有0.4％碳酸氢钠溶液的超声波清洗机中浸泡、清洗，漂洗、沥干，进行一次润麦5min，使得小麦籽粒水分含量提高0.8％；
3)一次润麦后的小麦籽粒首先于-18℃冷冻40min,控制料层厚度为5cm,然后立即在温度 100℃微波处理5min；
4)向步骤3)微波处理的小麦籽粒中加入含质量百分比浓度为0.4％的抗氧化剂和0.3％的小麦冻干粉的水溶液调质、着水，二次润麦6h；使小麦籽粒水分含量继续提高1.2％；
5)二次润麦后的小麦籽粒首先于-18℃冷冻90min,控制料层厚度为5cm,然后立即在温度80℃微波处理10min；
6)向步骤5)微波处理的小麦籽粒中加入含质量百分比浓度为1.2％的抗氧化剂和0.4％的小麦冻干粉的水溶液调质、着水，三次润麦6h，使小麦籽粒水分含量达到17.5％进行研磨制粉。
步骤1)所述小麦籽粒水分含量为11％；
步骤1)所述清理为采用筛选、磁选、去石、打麦、风选、刷麦、洗麦工艺；
步骤2)所述超声条件为：功率1000W、频率40KHz；
步骤3)所述微波功率为3kW,频率为2450MHz；
步骤4)、步骤6)所述小麦冻干粉的制备方法，包括如下步骤：将小麦籽粒装盘，于电场强度3kV/cm高压静电处理6min；接着在浓度为10mg/L的水杨酸溶液中室温浸泡40min，同时在电场强度6kV/cm，脉冲时间100μs,脉冲频率150Hz条件下进行高压脉冲电场处理；漂洗、沥干，于5℃静置24h,然后依次在3℃冷藏4d,-5℃冷冻3d、-18℃冷冻15h,立即放在室外自然光照8h,冻干、超微粉碎，过1200目筛即得小麦冻干粉；
步骤4)、步骤6)所述抗氧化剂的制备方法，包括如下步骤：包括如下步骤：取1环活化后的酿酒酵母tlj2016斜面菌种，接种至装有100m L种子培养基的500m L三角瓶中培养，在30℃、摇床转速200r/min条件下培养30h，得到一级种子液；将一级种子液按10％(v/v)的接种量，接种至装有100m L发酵培养基的500m L三角瓶中进行发酵培养，发酵时间 30h，温度30℃，摇床转速200r/min，得到二级种子液；将二级种子液以10％(v/v)接种量接入到装3L发酵培养基的5L发酵罐恒温发酵，温度30℃，通风量6L/min，转速200r/min，发酵全程调节发酵液pH值为6.5，当发酵至30h时，以每升发酵液30mmol的添加量向发酵液中一次性添加L-半胱氨酸，继续发酵30h得到最终发酵液；最终发酵液离心，上清液1200 目筛网过滤，浓缩、冻干即得抗氧化剂。
经上述工艺润麦，面粉出粉率为79％。
实施例4本发明润麦工艺制备的小麦面粉的质量指标检测
以本发明实施例1润麦工艺制备的小麦面粉(中筋粉)和市售相同制粉工艺、同一生产日期、同一品种原料的小麦面粉(中筋粉)分别作为试验组和对照组，按照《GB 1355-2006 小麦粉》及相关标准检测其质量指标，结果如表1、2
表1小麦面粉主要理化质量指标检测结果
以上试验结果表明：与市售小麦面粉相比，本发明润麦时间短，缩短58.3％；制备的面粉获取量大，面粉含量提高、产量大，出粉率提高5％；杂质少，灰分含量降低66.7％；酸价低，面筋量高，提高26％；酸值低，降低85.7％；蛋白含量高，提高18.5％；无发芽、面粉酶活性低，降落时间长，提高90.5％；麸皮破碎率低，麸星少，白度高，提高15.4％；面团性能良好，稳定时间长，提高60％；质量指标远远超过国家相关优级面粉的质量标准，市售产品虽然合格，但是存在一定的质量隐患，比如：经氧化会产生氧化味，酸值过高，不易食用，润麦时间长，出粉率低导致生产成本升高。特别是灰分含量、降落时间、润麦时间、出粉率、酸值等级优良，极大地提高了产品质量口感，延长了产品的保质期，效果显著，具有较好的先进性和实用性。
表2小麦面粉主要卫生质量指标检测结果
| 项目 | 试验组 | 对照组 |
| 六六六(mg/kg) | 未检出 | 0.004 |
| DDT(mg/kg) | 未检出 | 0.005 |
| 砷(以As计)(mg/kg) | 未检出 | 0.006 |
| 铅(以Pb计)(mg/kg) | 未检出 | 0.003 |
| 汞(以Hg计)(mg/kg) | 未检出 | 未检出 |
| 黄曲霉毒素B1(μg/kg) | 未检出 | 未检出 |
| 大肠杆菌/(MPN/100g) | 未检出 | 未检出 |
| 霉菌/(CFU/g) | 未检出 | 18 |
以上结果表明：与市售小麦面粉相比，本发明润麦工艺制备的小麦面粉采用超声清洗、微波、高压脉冲电场等技术处理原料小麦，不仅有效的杀灭了虫卵等微生物，而且有效降低了重金属含量和农药残留量，大大提高了产品的食品安全性，延长了产品的保质期，市售产品虽然合格，但存在食品安全隐患，长期食用，会造成对人体的积累性伤害。
需要说明的是：本发明实施例2-3润麦工艺制备的小麦面粉同样具有上述试验效果，各实施例之间及与上述试验效果差异性不大。
实施例5本发明润麦工艺制备的小麦面粉的抗氧化性试验
以本发明实施例1润麦工艺制备的小麦面粉和市售相同润麦工艺、同一生产日期的小麦面粉为样品，检测小麦面粉的氧化稳定性,检测结果如表3。检测方法：采用743Rancim at油脂氧化稳定仪，分别测定2种小麦面粉在110、120、130℃时的诱导期(induction period)。测定条件：样品用量(3.0±0.0 1)g；空气流量2.0L/h；向测量池中加入60mL蒸馏水；达到设定温度开始测定。
表3：小麦面粉诱导期在不同温度下的检测结果(OSI/h)
| 项目 | 110℃ | 120℃ | 130℃ |
| 本发明 | 33.21 | 18.28 | 10.65 |
| 市售 | 13.62 | 6.51 | 3.01 |
以上结果表明：本发明润麦工艺制备的小麦面粉在不同温度下的诱导时间是市售小麦面粉的2-3倍，其氧化稳定性较强，提高了面粉的产品质量和大大延长了产品的保质期。
需要说明的是：本发明实施例2-3小麦面粉润麦工艺制备的小麦面粉同样具有上述试验效果，各实施例之间与上述试验效果差异性不大。
实施例6高糖条件下酿酒酵母tlj2016发酵产GSH能力实验
(1)摇瓶培养
取tlj2016斜面菌种一环，接入装有30mL摇瓶培养基的250mL摇瓶中150rpm,30℃培养 30h得种子液；
所述摇瓶培养基质量组成为：(NH4)2SO4 6g/L，葡萄糖35g/L，K2HPO4·3H2O 3g/L，KH2PO4 0.5g/L，酵母粉11g/L，MnSO4 0.1g/L，KCl 0.1g/L，FeSO4 0.1g/L，MgSO4·7H2O0.1g/L，余量为水，pH 6.0；
(2)5L发酵罐培养
将种子液按10％接种量，接入装有3L发酵培养基的发酵罐中，30℃,通气量6L/min,罐压0.03MPa，500rpm,恒pH6.0条件下进行发酵培养，发酵至30h时，一次性添加终浓度为 25mmol/L的L-半胱氨酸，总发酵时间为50h；
所述发酵培养基质量组成为：(NH4)2SO4 10g/L，葡萄糖100g/L，K2HPO4·3H2O 8g/L， KH2PO4 0.5g/L，酵母粉11g/L，MnSO4 0.1g/L，KCl 0.1g/L，FeSO4 0.1g/L，MgSO4·7H2O0.1g/L，余量为水，pH6.0；
发酵结束后，测定发酵液中GSH的含量为3308mg/L.
实施例7酿酒酵母tlj2016L-半胱氨酸耐受力实验
将出发菌株以及tlj2016斜面菌种各一环，分别接入装有30mL摇瓶培养基的250mL摇瓶中150rpm,30℃培养进行培养，在培养至12h时，向摇瓶中加入不同终浓度的L-半胱氨酸，再培养10h，测定细胞干重，结果表4、5；
摇瓶培养基(g/L)：(NH4)2SO4 6、葡萄糖20、K2HPO4·3H2O 3、KH2PO4 0.5、酵母粉11、MnSO4 0.1、KCl 0.1、FeSO4 0.1、MgSO4·7H2O 0.1，pH6.0；
表4：出发菌株L-半胱氨酸耐受力
| L-半胱氨酸浓度mmol/L | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 40 |
| 出发菌株干重g/L | 22.6 | 15.7 | 10.2 | 4.3 | 2.2 | 0.8 |
| GSH浓度(mg/L) | 35.6 | 46.7 | 43.2 | 40.7 | 37.9 | 25.3 |
表5 tlj2016L-半胱氨酸耐受力
| L-半胱氨酸浓度mmol/L | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 40 |
| tlj2016干重g/L | 25.7 | 28.5 | 23.6 | 21.2 | 20.6 | 18.7 |
| GSH浓度(mg/L) | 73.2 | 98.3 | 113.5 | 121.7 | 127.5 | 135.8 |
从表4、5的结果可以看出，对于出发菌株，培养基中添加L-半胱氨酸，细胞停止生长，并且开始自溶，导致GSH增长率随着L-半胱氨酸浓度的升高而降低；而低浓度L-半胱氨酸下，tlj2016仍能够缓慢生长，随着L-半胱氨酸浓度的提高，tlj2016菌株的细胞干重缓慢下降，而GSH浓度持续增长，这一结果将有利于GSH生产过程中通过添加前体氨基酸-L-半胱氨酸提促进GSH的生产。
实施例8酿酒酵母tlj2016耐盐能力实验
取tlj2016菌液1mL接种菌种于含有不同NaCl浓度的(含量梯度为0％、2％、5％、10％、 15％、18％)的10mL YPD液体培养基(pH＝6.5)，置于30℃下分别培养24h，每个处理3个重复。各取1ml样品菌液于9ml生理盐水中混匀，制备稀释度溶液，取0.1ml稀释液于YPD固体平板中涂布，于30℃生化培养箱中倒置培养36小时(每个稀释度做3个平行)记录计算平板上的菌数个数。结果见表6，可知该菌的耐盐浓度为18％，说明tlj2016不仅可以在常规环境中生存，在高盐条件下依然具有活力，可应用于酱油、腌制品等高盐食品加工过程中耗糖产谷胱甘肽。
表6耐盐能力检测(×107cfu/ml)
Claims (10)
1.一种高出粉率梯次润麦工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)对小麦籽粒进行清理，去除小麦籽粒中的杂质；
2)经去杂的小麦籽粒置装有0.3％碳酸氢钠溶液的超声波清洗机中浸泡、清洗，漂洗、沥干，进行一次润麦4min，使得小麦籽粒水分含量提高0.6％；
3)一次润麦后的小麦籽粒首先于-15℃冷冻20-40min,控制料层厚度为3-5cm,然后立即在温度80-100℃微波处理3-5min；
4)向步骤3)微波处理的小麦籽粒中加入含质量百分比浓度为0.3％的抗氧化剂和0.2％的小麦冻干粉的水溶液调质、着水，二次润麦5h；使小麦籽粒水分含量继续提高1.1％；
5)二次润麦后的小麦籽粒首先于-15℃冷冻75min,控制料层厚度为4cm,然后立即在温度70℃微波处理9min；
6)向步骤5)微波处理的小麦籽粒中加入含质量百分比浓度为1％的抗氧化剂和0.3％的小麦冻干粉的水溶液调质、着水，三次润麦5h，使小麦籽粒水分含量达到15.5％进行研磨制粉。
2.如权利要求1所述的高出粉率梯次润麦工艺，其特征在于，步骤1)所述清理为采用筛选、磁选、去石、打麦、风选、刷麦、洗麦工艺。
3.如权利要求1所述的高出粉率梯次润麦工艺，其特征在于，步骤2)所述超声条件为：功率900W、频率30KHz。
4.如权利要求1所述的高出粉率梯次润麦工艺，其特征在于，步骤3)所述微波功率为1.5kW,频率为2450MHz。
5.如权利要求1所述的高出粉率梯次润麦工艺，其特征在于，步骤4)、步骤6)所述小麦冻干粉的制备方法，包括如下步骤：将小麦籽粒装盘，于电场强度2kV/cm高压静电处理5min；接着在浓度为80mg/L的水杨酸溶液中室温浸泡30min，同时在电场强度4kV/cm，脉冲时间70μs,脉冲频率120Hz条件下进行高压脉冲电场处理；漂洗、沥干，于4℃静置21h,然后依次在2℃冷藏3d,-4℃冷冻2d、-16℃冷冻125h,立即放在室外自然光照7h,冻干、超微粉碎，过1100目筛即得小麦冻干粉。
6.如权利要求1所述的高出粉率梯次润麦工艺，其特征在于，步骤4)、步骤6)所述抗氧化剂的制备方法，包括如下步骤：取1环活化后的酿酒酵母tlj2016斜面菌种，接种至装有100mL种子培养基的500mL三角瓶中培养，在29℃、摇床转速180r/min条件下培养27h，得到一级种子液；将一级种子液按8％(v/v)的接种量，接种至装有100mL发酵培养基的500mL三角瓶中进行发酵培养，发酵时间28h，温度29℃，摇床转速180r/min，得到二级种子液；将二级种子液以8％(v/v)接种量接入到装3L发酵培养基的5L发酵罐恒温发酵，温度29℃，通风量5L/min，转速180r/min，发酵全程调节发酵液pH值为6.2，当发酵至28h时，以每升发酵液27mmol的添加量向发酵液中一次性添加L-半胱氨酸，继续发酵25h得到最终发酵液；最终发酵液离心，上清液1100目筛网过滤，浓缩、冻干即得抗氧化剂。
7.如权利要求6所述的高出粉率梯次润麦工艺，其特征在于，所述酿酒酵母tlj2016保藏编号为CGMCC No.12789。
8.如权利要求6所述的高出粉率梯次润麦工艺，其特征在于，所述种子培养基的质量组成为：(NH4)2SO4 6g/L，葡萄糖35g/L，K2HPO4·3H2O 3g/L，KH2PO4 0.5g/L，酵母粉11g/L，MnSO40.1g/L，KCl 0.1g/L，FeSO4 0.1g/L，MgSO4·7H2O 0.1g/L，余量为水，pH 6.0。
9.如权利要求6所述的高出粉率梯次润麦工艺，其特征在于，所述发酵培养基的质量组成为：(NH4)2SO4 10g/L，糖蜜150g/L，K2HPO4·3H2O 8g/L，KH2PO4 0.5g/L，酵母粉5g/L，玉米浆10g/L，MnSO4 0.1g/L，KCl 0.1g/L，FeSO4 0.1g/L，MgSO4·7H2O 0.1g/L,余量为水，pH6.0。
10.如权利要求1所述的高出粉率梯次润麦工艺，其特征在于，步骤1)所述小麦籽粒水分含量为10.5％。
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