CN110463906A - 一种苦荞粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种苦荞粉的制备方法，包括以下步骤：1）脱壳与粉碎；2）预糊化处理；3）挤压与粉碎；4）水解与调配；5）灭酶、干燥与粉碎。本发明使用蛋白酶和淀粉酶来复合水解苦荞，以提高了谷蛋白和黄酮苷元的消化吸收率，并且通过对酶的组成的控制，脱除了苦味。所制得的苦荞粉，苦味接近普通人的阈值，营养成分更利于消化吸收并被最大程度地保留，为后续生产苦荞麦片、苦荞面包等产品提供了优质原料。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种苦荞粉的制备方法。
背景技术
苦荞是一种中国西南地区和北方高海拔山区广泛种植的药食同源食品。苦荞的名称来源于它的苦味，因为苦荞的黄酮含量是普通荞麦的10多倍，故苦荞制品常有黄酮类物质的苦味。苦荞中含有丰富的碳水化合物、多不饱和脂肪酸、多种维生素和微量元素，它的蛋白质含量很高，且氨基酸组成全面均衡。因此，苦荞具有很好的营养价值和一定的生理调节功能，被认为具有降血糖、降血脂、抗氧化、抗癌、抗高血压和降胆固醇等多种健康益处。
但是，苦荞蛋白质中醇溶蛋白和谷蛋白的总量超过40%，难以被人体消化吸收，并且会导致谷蛋白过敏者产生乳糜泻的症状。苦荞黄酮主要存在于苦荞壳中，在食用前多已被弃去，胚乳中剩余的黄酮，主要以苷元形式存在，难以被人体吸收利用。苦荞中的碳水化合物，有很大一部分以抗性淀粉形式存在，同样也不利于消化吸收。
如果将苦荞中的蛋白质水解，固然能够提高苦荞中醇溶蛋白、谷蛋白的吸收率，但也会使疏水氨基酸暴露，增加苦味。苦荞壳不适于食用，主要是因为质地太硬影响口感，虽然采用超微粉碎技术可以解决这一问题，但如果将苦荞壳粉加入到苦荞粉中去，黄酮含量的增加，也会加剧苦味。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明设计的目的在于提供一种苦荞粉的制备方法。
本发明通过以下技术方案加以实现：
所述的一种苦荞粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）脱壳与粉碎：使用脱壳机对苦荞籽粒进行脱壳处理，将苦荞壳进行超微粉碎至500目以下，得苦荞壳粉，备用；
2）预糊化处理：将步骤1）中除去苦荞壳以后的淀粉质胚乳、胚芽与皮层部分进行炒制，直至水分含量达到12%以下，得炒苦荞；
3）挤压与粉碎：往步骤2）中制得的炒苦荞中喷水，使炒苦荞的水分含量达到10-24%，而后装入双螺杆挤压机，对炒苦荞进行挤压处理，控制挤压后的炒苦荞水分含量介于8-12%之间，将挤压后的炒苦荞粉碎，过80目筛，得苦荞粉；
4）水解与调配：取步骤3）中得到的苦荞粉，与步骤1）中得到的苦荞壳粉，按照3:0-2的比例混合，随后加入内切蛋白酶，外切肽酶，糖苷酶中的一种或一种以上，混合均匀后加水，和成面团或调成面糊，加入酸度调节剂调节面团或面糊的pH值至4-8之间，而后升高面团或面糊的温度至30-70℃，持续揉捻，进行酶解15-60min；
5）灭酶、干燥与粉碎：将步骤4）制得的面团使用双螺杆挤压机挤压至水分含量12%以下，出料冷却后直接食用或打粉后食用；或者将步骤4）制得的面糊，在100-130℃的温度条件下使用普通干燥设备干燥至水分含量12%以下，将干燥后的干面块粉碎，过40目筛即为成品。
所述的一种苦荞粉的制备方法，其特征在于步骤3）中挤压处理的温度条件为70-130℃，螺杆转速80-200r/min。
所述的一种苦荞粉的制备方法，其特征在于步骤4）中内切蛋白酶的加入量为0-2500U/g，外切肽酶的加入量为0-2500U/g，糖苷酶的加入量为0-600U/g。
所述的一种苦荞粉的制备方法，其特征在于步骤4）中面糊的含水量为24-50%。
所述的一种苦荞粉的制备方法，其特征在于步骤4）中酸度调节剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钙、柠檬酸、乳酸、酒石酸、偏酒石酸、磷酸中的一种或一种以上。
所述的一种苦荞粉的制备方法，其特征在于步骤4）中内切蛋白酶，外切肽酶由胰蛋白酶（EC 3.4.4.4）、菠萝蛋白酶（EC 3.4.22.4）、中性蛋白酶（EC 3.4.24.4）中的一种或几种的组成。
所述的一种苦荞粉的制备方法，其特征在于步骤4）中糖苷酶由α-淀粉酶（EC3.2.1.1）、β-淀粉酶(EC 3.2.1.2)、葡萄糖淀粉酶(EC 3.2.1.3)、支链淀粉酶（EC3.2.1.41）、异淀粉酶（EC 3.2.1.68）中的一种或几种的组成。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1）苦荞中蛋白质发生了部分水解，苦荞蛋白的消化吸收率提高了，同时某些过敏源被破坏，适宜谷蛋白不耐人群食用；
2）蛋白质水解过程中，通过对内切酶的使用与控制，疏水氨基酸不暴露，降低了苦味肽形成，减少了苦味；
3）使用适当组成的糖苷酶对苦荞中的淀粉进行水解，所得的糊精对苦荞黄酮和疏水多肽具有包埋作用，减少了产品苦味，基本达到尝不出苦味的程度；
4）糖苷酶在水解淀粉的同时，还可以将黄酮苷变为黄酮苷元，使得黄酮吸收率得以提高，苦荞的功能特性得以加强；
5）通过对糖苷酶的复配使用和水解程度的调节，苦荞中的部分碳水化合物转变成了单糖和低聚糖，使产品自带一些甜味；
6）采用双螺杆挤压处理，使苦荞中的抗性淀粉糊化，更容易降解，同时还增加了产品多酚含量，降低了苦荞中抗营养成分含量，所得苦荞粉可以直接食用；
7）以面团或面糊的软材形式，在含水量24-50％左右下进行半干水解，减少了水的用量，灭酶和干燥同时进行，降低了干燥成本；
8）在酶处理前对苦荞进行预糊化，使得蛋白质和淀粉更容易水解，降低了酶的用量和节省了水解时间；
9）将苦荞壳超微粉碎后加回产品中去，充分利用了苦荞壳中的生物活性成分，同时也改善了产品口感。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细描述。
实施例一
取晒干后的黑苦荞种子，用苦荞麦脱壳机进行脱壳处理，将苦荞壳用1000目超微粉碎机粉碎，得苦荞壳粉。除去苦荞壳的剩余部分，用杂粮炒货机炒至略有焦香味，得炒苦荞。往炒苦荞上喷水，使其水分含量达到15%，而后倒入双螺杆挤压机的进料斗内，设定挤压机螺杆转速100rpm，此时出口温度约为97℃。将炒苦荞挤压成直径约5mm的小颗粒，自然冷却风干。将冷却后的小颗粒粉碎，过80目筛，得苦荞粉。将苦荞粉与苦荞壳粉按照9:1的比例混合，加入菠萝蛋白酶、α-淀粉酶和支链淀粉酶（加入量均为100U/g），混匀后加水调成面团，在智能醒发一体机内持续揉捻40min，控制醒发温度40℃。将醒发好的面团装入双螺杆挤压机的料斗中，直接挤压至水分含量低于12%的小片（此时可直接作为麦片食用），而后粉碎得脱苦苦荞粉。
本发明实施例采用挤压技术可以降低谷物中抗营养成分植酸、草酸、胰蛋白酶抑制剂的含量，促进抗性淀粉糊化使之容易水解，对于苦荞而言，挤压处理还能有效释放苦荞中多酚类植物活性成分。
检测例
苦味评价
苦荞全粉对照组：将实施例一中所用黑苦荞种子烘干至水分含量12%以下，直接粉碎过80目筛，为苦荞全粉。选取18-22岁高校食品专业志愿者20人，女性，无吸烟史，当天无饮酒，品尝前2小时无进食。志愿者先用35℃温水漱口，而后饮用某一稀释倍数下35℃的苦荞全粉溶液，该溶液在口中保留约10s后吐掉，然后对是否尝到有苦味作出判断。每次品尝后需漱口至口感无苦味后半小时再进行下一次品尝，每人每天参与品尝最多8次。苦荞全粉的稀释倍数已做预实验，介于500-5000之间，评定时不断调整稀释倍数，直至某一稀释倍数下能尝出苦味的志愿者占总人数的约一半（总人数的45-55%之间），记录稀释倍数。
水解苦荞蛋白对照组：以市售无糖型苦荞蛋白粉为原料，加5倍质量的水配制成糊状，加入0.1%的木瓜蛋白酶，升高温度至55℃水解0.5h，而后煮沸15min灭酶，得水解苦荞蛋白。选取18-22岁高校食品专业志愿者20人，女性，无吸烟史，当天无饮酒，品尝前2小时无进食。志愿者先用35℃温水漱口，而后饮用某一稀释倍数下35℃的水解苦荞蛋白溶液，该溶液在口中保留约10s后吐掉，然后对是否尝到有苦味作出判断。每次品尝后需漱口至口感无苦味后半小时再进行下一次品尝，每人每天参与品尝最多8次。水解苦荞蛋白的稀释倍数已做预实验，介于20-200之间，评定时不断调整稀释倍数，直至某一稀释倍数下能尝出苦味的志愿者占总人数的约一半（总人数的45-55%之间），记录稀释倍数。
脱苦苦荞粉实验组：按照实施例一的方法制备脱苦苦荞粉。选取18-22岁高校食品专业志愿者20人，女性，无吸烟史，当天无饮酒，品尝前2小时无进食。志愿者先用35℃温水漱口，而后饮用某一稀释倍数下35℃的脱苦苦荞粉溶液，该溶液在口中保留约10s后吐掉，然后对是否尝到有苦味作出判断。每次品尝后需漱口至口感无苦味后半小时再进行下一次品尝，每人每天参与品尝最多8次。脱苦苦荞粉的稀释倍数已做预实验，介于10-100之间，，评定时不断调整稀释倍数，直至某一稀释倍数下能尝出苦味的志愿者占总人数的约一半（总人数的45-55%之间），记录稀释倍数。
未经处理的苦荞全粉，用水泡开后，稀释2500倍仍有约一半的人能尝出苦味，用蛋白酶简单水解后的苦荞蛋白，在稀释50倍后仍有约一半的人能尝出苦味，但是实施例一中得到的脱苦苦荞粉，约一半的人能尝出苦味的稀释倍数是15倍，稀释至30倍时，仅有5%的人认为产品有苦味。米糊、麦片类产品食用时，常用的冲水稀释倍数约15倍，考虑到脱苦苦荞粉食用时可能要加糖，且大多数食用者并不处于味蕾细胞最敏感的年龄，故稀释15倍后脱苦苦荞麦粉的苦味已经临近人的阈值。
总黄酮
将实施例一所用黑苦荞烘干至水分含量12%以下，使用脱壳机对苦荞籽粒进行脱壳处理，取除去苦荞壳以后的淀粉质胚乳部分粉碎过80目筛，得普通苦荞粉。
将普通苦荞粉与实施例一中得到的脱苦苦荞粉参照行业标准NY/T1295-2007《荞麦及其制品中总黄酮含量的测定》的方法检测其黄酮含量，得普通苦荞粉的总黄酮含量为3.19mg/g，脱苦苦荞粉的黄酮含量为13.23mg/g。黄酮主要存在于麸皮当中，由于脱苦苦荞粉在加工时，将麸皮部分也一同加工到产品中，故总黄酮含量高于普通苦荞粉。
蛋白质测定
采用GB 5009.5-2016《食品中蛋白质的测定》的方法分别测定实施例一所用黑苦荞原料和脱苦苦荞粉的蛋白质含量，得黑苦荞原料的蛋白质含量为12.31%，脱苦苦荞粉的蛋白质含量为13.74%。
黄酮组成测定
按照NY/T1295-2007 《荞麦及其制品中总黄酮含量的测定》中“7.2试料溶液制备”的方法提取实施例一种黑苦荞原料和脱苦苦荞粉中的黄酮，用HPLC分别测定其中芦丁与槲皮素的含量，色谱条件为SinoChrom ODS-AP色谱柱，流动相为水-乙腈-冰醋酸(57:40:3)，流速1.0mL/min，检测波长254nm。
可见实施例所得脱苦苦荞粉，槲皮素含量比黑苦荞原料有所提高。槲皮素是苷元，与糖苷形式的芦丁相比，更容易被吸收。
膳食纤维的测定
采用GB/T 5009.88-2008《食品中膳食纤维的测定》测定实施例一种所得的脱苦苦荞粉。得不溶性膳食纤维的含量为16.3%，可溶性膳食纤维的量为3.49%，
抗性淀粉的测定
实施例所用黑苦荞原料烘干至水分含量12%以下，直接粉碎过80目筛，得苦荞全粉。取干燥后的苦荞全粉（质量为M0），加十倍体积的水调成糊状。按照200U/g的量加入a-淀粉酶（低温型），在37℃保温酶解120min，随后降低pH至4.0，降低温度至20℃以下，终止酶解反应。往面糊中添加4倍体积量的无水乙醇，搅拌均匀后再室温下放置1h，而后在3500rpm下离心10min，弃去上清液。用80% (V/V)的乙醇洗涤残留物3次，用无水乙醇洗涤1次，再次离心，弃去上清液，取残留物冻干并称重，质量为M1。取残留物加5倍体积的水调成糊状，按照1000U/g的量加入热稳定a-淀粉酶液缓慢搅拌均匀，随后置于95℃-100℃恒温振荡水浴箱中持续振摇，当温度升至95℃开始计时，反应90min。随后添加4倍体积量的无水乙醇，搅拌均匀后再室温下放置1h，而后在3500rpm下离心10min，弃去上清液。用80% (V/V)的乙醇洗涤残留物3次，用无水乙醇洗涤1次，再次离心，弃去上清液，取残留物冻干并称重得M2。抗性淀粉含量: RS (%)= (M1-M2) /M0*100。
以实施例一所得的脱苦苦荞粉为原料，替代苦荞全粉，重复上述步骤。得苦荞全粉中抗性淀粉的含量是15.2%，脱苦苦荞粉中抗性淀粉的含量是3.0%。说明脱裤苦荞粉中的抗性淀粉含量较苦荞全粉有大幅下降，更容易吸收。
本发明使用蛋白酶和淀粉酶来复合水解苦荞，以提高了谷蛋白和黄酮苷元的消化吸收率，并且通过对酶的组成的控制，脱除了苦味。所制得的苦荞粉，苦味接近普通人的阈值，营养成分更利于消化吸收并被最大程度地保留，为后续生产苦荞麦片、苦荞面包等产品提供了优质原料。
Claims (7)
1.一种苦荞粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）脱壳与粉碎：使用脱壳机对苦荞籽粒进行脱壳处理，将苦荞壳进行超微粉碎至500目以下，得苦荞壳粉，备用；
2）预糊化处理：将步骤1）中除去苦荞壳以后的淀粉质胚乳、胚芽与皮层部分进行炒制，直至水分含量达到12%以下，得炒苦荞；
3）挤压与粉碎：往步骤2）中制得的炒苦荞中喷水，使炒苦荞的水分含量达到10-24%，而后装入双螺杆挤压机，对炒苦荞进行挤压处理，控制挤压后的炒苦荞水分含量介于8-12%之间，将挤压后的炒苦荞粉碎，过80目筛，得苦荞粉；
4）水解与调配：取步骤3）中得到的苦荞粉，与步骤1）中得到的苦荞壳粉，按照3:0-2的比例混合，随后加入内切蛋白酶，外切肽酶，糖苷酶中的一种或一种以上，混合均匀后加水，和成面团或调成面糊，加入酸度调节剂调节面团或面糊的pH值至4-8之间，而后升高面团或面糊的温度至30-70℃，持续揉捻，进行酶解15-60min；
5）灭酶、干燥与粉碎：将步骤4）制得的面团使用双螺杆挤压机挤压至水分含量12%以下，出料冷却后直接食用或打粉后食用；或者将步骤4）制得的面糊，在100-130℃的温度条件下使用普通干燥设备干燥至水分含量12%以下，将干燥后的干面块粉碎，过40目筛即为成品。
2.如权利要求1所述的一种苦荞粉的制备方法，其特征在于步骤3）中挤压处理的温度条件为70-130℃，螺杆转速80-200r/min。
3.如权利要求1所述的一种苦荞粉的制备方法，其特征在于步骤4）中内切蛋白酶的加入量为0-2500U/g，外切肽酶的加入量为0-2500U/g，糖苷酶的加入量为0-600U/g。
4.如权利要求1所述的一种苦荞粉的制备方法，其特征在于步骤4）中面糊的含水量为24-50%。
5.如权利要求1所述的一种苦荞粉的制备方法，其特征在于步骤4）中酸度调节剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钙、柠檬酸、乳酸、酒石酸、偏酒石酸、磷酸中的一种或一种以上。
6.如权利要求1所述的一种苦荞粉的制备方法，其特征在于步骤4）中内切蛋白酶，外切肽酶由胰蛋白酶（EC 3.4.4.4）、菠萝蛋白酶（EC 3.4.22.4）、中性蛋白酶（EC 3.4.24.4）中的一种或几种的组成。
7.如权利要求1所述的一种苦荞粉的制备方法，其特征在于步骤4）中糖苷酶由α-淀粉酶（EC 3.2.1.1）、β-淀粉酶(EC 3.2.1.2)、葡萄糖淀粉酶(EC 3.2.1.3)、支链淀粉酶（EC3.2.1.41）、异淀粉酶（EC 3.2.1.68）中的一种或几种的组成。
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2019
- 2019-07-17 CN CN201910645204.3A patent/CN110463906A/zh active Pending
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