CN110720642A - 一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及膳食纤维麦麸粉的制备技术领域，具体涉及一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法的方法；本发明提供了一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法的方法，本发明通过高温、高压和高旋转作用对物料形成分子水平的剪切，使蛋白质变性降解，氨基酸残基暴露，易于被消化酶降解，蛋白质消化率提高；长链淀粉被剪切成短链淀粉、糊精和糖，使物料易被酶水解；麸皮细胞壁被破坏，撕裂成絮状纤维，细胞间距拉大，纤维结构疏松，纤维高聚物降解，可溶性膳食纤维等聚合度相对较低、吸水性较强的成分增多，使总膳食纤维含量升高；本发明所得制品无麸皮生涩感，麦香浓郁，营养物质消化率高，口感好，总膳食纤维含量高，保健功效强。
Description
技术领域
本发明涉及膳食纤维麦麸粉的制备技术领域，具体涉及一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法。
背景技术
目前，国内外膳食纤维麦麸粉的制取方法主要有3种：物理法、化学法、生物技术法。物理法是利用温度、压力、微波等物理手段，通过高温、高速剪切、高速撞击等一系列作用使麦麸皮中的纤维高聚物发生断裂，可溶性膳食纤维等聚合度相对较低、吸水性较强的成分增多，提高了其与水的结合能力，总膳食纤维含量升高，但并不会引起膳食纤维的结构发生深度降解或破坏。化学法是使用酸碱等化学试剂处理，使膳食纤维的部分糖苷键断裂，转化成非消化性的可溶性多糖；生物技术法包含2种：酶法、发酵法。二者分别利用酶解和微生物发酵过程，逐一除去原料中的蛋白质和淀粉等物质，最后获得膳食纤维。
物理法工艺简单、能耗低、成本低、污染少；化学法虽成本较低，易于实现规模化生产，但存在反应时间长、转化率低、工艺过程复杂、温度较高、对设备的要求较高等不足，且大量引进阴离子和阳离子，给下一步的加工带来不利。而且蛋白质和淀粉残留较多，膳食纤维损失较大，且环境污染严重；生物技术法所得膳食纤维麦麸粉的纯度高、成分理想、口感好、易被消化吸收，工艺简单，节约能源，但是制取成本较高。
不同制取方法对膳食纤维麦麸粉的制取率和生理功能都有显著影响。但结合成本和膳食纤维保健功效考虑，现有技术膳食纤维麦麸粉的制取方法工艺复杂，产量低，能耗高，成本高，用于食品加工中生涩感、粗糙感强，使制品营养物质消化率低，口感不好。
为此，对于一种制取膳食纤维麦麸粉的方法的制备方法，我们需要提供一种新思路。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法，本发明通过高温、高压和高旋转作用对物料形成分子水平的剪切，使蛋白质变性降解，氨基酸残基暴露，易于被消化酶降解，蛋白质消化率提高；长链淀粉被剪切成短链淀粉、糊精和糖，使物料易被酶水解；麸皮细胞壁被破坏，撕裂成絮状纤维，细胞间距拉大，纤维结构疏松，纤维高聚物降解，可溶性膳食纤维等聚合度相对较低、吸水性较强的成分增多，使总膳食纤维含量升高；本发明所采用加工设备结构简单，操作便捷，生产加工过程稳定、高效、节能、卫生，加工成本低，是一种适合规模化、连续化工业生产的方法，本发明所得制品无麸皮生涩感，麦香浓郁，营养物质消化率高，口感好，总膳食纤维含量高，保健功效强。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法，包括以下步骤：
S1、将重量份数为90-100份的麦麸皮，0-8份的淀粉，依次加入混合搅拌器中，进行搅拌混合均匀；
S2、将上述S1中加入重量份数为15-20份的水，混合搅拌15-30min，混合均匀，传输至混料缸中；
S3、将上述S2中混拌均匀后的物料转移至同向双螺杆挤压设备中，在螺杆转速为200-350r/min，压力为3-8MPa的条件下进行剪切破壁，所述剪切破壁分为两段，所述两段的设备操作温度分别在105-115℃和160-170℃的条件下进行，得到挤压物；
S4、将上述S3中所得挤压物传送至料仓中，在温度为38-60℃、干燥时间为3-6h的条件下进行干燥处理；
S5、将上述S4中所得干燥物经超微粉碎机粉碎，过80-100目网筛进行筛选，即得膳食纤维麦麸粉制品。
优选的，所述S1中淀粉选用小麦淀粉、玉米淀粉或木薯淀粉中的任意一种或几种。
优选的，所述麦麸皮选用重量份数为95份的，所述淀粉选用重量份数为4份的，所述水选用重量份数为18份的。
优选的，所述麦麸皮选用重量份数为100份的，所述淀粉选用重量份数为5份的，所述水选用重量份数为17份的。
优选的，所述麦麸皮选用重量份数为92份的，所述淀粉选用重量份数为0份的，所述水选用重量份数为20份的。
优选的，所述S3中螺杆在转速为260r/min、压力为3MPa的条件下进行，所述两段的设备操作温度分别在112℃和160℃的条件下进行。
优选的，所述S4中进行干燥处理的方式为室温鼓风干燥、热风干燥中的任意一种。
优选的，所述S5中进行过100目网筛进行筛选。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过对水量，淀粉量，混拌时间，设备操作参数等进行合理控制和优化，采用高温、高压和高旋转作用对物料形成分子水平的剪切，使蛋白质变性降解，氨基酸残基暴露，易于被消化酶降解，蛋白质消化率提高；长链淀粉被剪切成短链淀粉、糊精和糖，使物料易被酶水解；麸皮细胞壁被破坏，撕裂成絮状纤维，细胞间距拉大，纤维结构疏松，纤维高聚物降解，可溶性膳食纤维等聚合度相对较低、吸水性较强的成分增多，使总膳食纤维含量升高；本发明所采用加工设备结构简单，操作便捷，生产加工过程稳定、高效、节能、卫生，加工成本低，是一种适合规模化、连续化工业生产的方法；
而且本发明所得制品无麸皮生涩感，麦香浓郁，营养物质消化率高，口感好，总膳食纤维含量高，可以达到40-45％，保健功能强，大大增加了膳食纤维麦麸粉的使用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明制取膳食纤维麦麸粉方法的制备工艺流程图。
图中：1-麦麸皮、2-淀粉、3-水、4-剪切破壁、5-干燥处理、6-粉碎过筛。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法，包括以下步骤：
S1、将重量份数为90-100份的麦麸皮，0-8份的淀粉，依次加入混合搅拌器中，进行搅拌混合均匀；
S2、将上述S1中加入重量份数为15-20份的水，混合搅拌15-30min，混合均匀，传输至混料缸中；
S3、将上述S2中混拌均匀后的物料转移至同向双螺杆挤压设备中，在螺杆转速为200-350r/min，压力为3-8MPa的条件下进行剪切破壁，剪切破壁分为两段，两段的设备操作温度分别在105-115℃和160-170℃的条件下进行，得到挤压物；
S4、将上述S3中所得挤压物传送至料仓中，在温度为38-60℃、干燥时间为3-6h的条件下进行干燥处理；
S5、将上述S4中所得干燥物经超微粉碎机粉碎，过80-100目网筛进行筛选，即得膳食纤维麦麸粉制品。
优选的，S1中淀粉选用小麦淀粉。
优选的，麦麸皮选用重量份数为90份的，淀粉选用重量份数为8份的，水选用重量份数为16份的。
优选的，S3中螺杆在转速为280r/min、压力为4MPa的条件下进行，两段的设备操作温度分别在110℃和165℃的条件下进行。
优选的，S4中进行干燥处理的方式为热风干燥。
优选的，S5中进行过100目网筛进行筛选。
实施例2：
一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法，包括以下步骤：
S1、将重量份数为90-100份的麦麸皮，0-8份的淀粉，依次加入混合搅拌器中，进行搅拌混合均匀；
S2、将上述S1中加入重量份数为15-20份的水，混合搅拌15-30min，混合均匀，传输至混料缸中；
S3、将上述S2中混拌均匀后的物料转移至同向双螺杆挤压设备中，在螺杆转速为200-350r/min，压力为3-8MPa的条件下进行剪切破壁，剪切破壁分为两段，两段的设备操作温度分别在105-115℃和160-170℃的条件下进行，得到挤压物；
S4、将上述S3中所得挤压物传送至料仓中，在温度为38-60℃、干燥时间为3-6h的条件下进行干燥处理；
S5、将上述S4中所得干燥物经超微粉碎机粉碎，过80-100目网筛进行筛选，即得膳食纤维麦麸粉制品。
优选的，S1中淀粉选用玉米淀粉。
优选的，麦麸皮选用重量份数为98份的，淀粉选用重量份数为2份的，水选用重量份数为15份的。
优选的，S3中螺杆在转速为350r/min、压力为6MPa的条件下进行，两段的设备操作温度分别在105℃和168℃的条件下进行。
优选的，S4中进行干燥处理的方式为室温鼓风干燥。
优选的，S5中进行过100目网筛进行筛选。
实施例3：
一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法，包括以下步骤：
S1、将重量份数为90-100份的麦麸皮，0-8份的淀粉，依次加入混合搅拌器中，进行搅拌混合均匀；
S2、将上述S1中加入重量份数为15-20份的水，混合搅拌15-30min，混合均匀，传输至混料缸中；
S3、将上述S2中混拌均匀后的物料转移至同向双螺杆挤压设备中，在螺杆转速为200-350r/min，压力为3-8MPa的条件下进行剪切破壁，剪切破壁分为两段，两段的设备操作温度分别在105-115℃和160-170℃的条件下进行，得到挤压物；
S4、将上述S3中所得挤压物传送至料仓中，在温度为38-60℃、干燥时间为3-6h的条件下进行干燥处理；
S5、将上述S4中所得干燥物经超微粉碎机粉碎，过80-100目网筛进行筛选，即得膳食纤维麦麸粉制品。
优选的，S1中淀粉选用木薯淀粉。
优选的，麦麸皮选用重量份数为95份的，淀粉选用重量份数为4份的，水选用重量份数为18份的。
优选的，S3中螺杆在转速为260r/min、压力为3MPa的条件下进行，两段的设备操作温度分别在112℃和160℃的条件下进行。
优选的，S4中进行干燥处理的方式为热风干燥。
优选的，S5中进行过100目网筛进行筛选。
实施例4：
一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法，包括以下步骤：
S1、将重量份数为90-100份的麦麸皮，0-8份的淀粉，依次加入混合搅拌器中，进行搅拌混合均匀；
S2、将上述S1中加入重量份数为15-20份的水，混合搅拌15-30min，混合均匀，传输至混料缸中；
S3、将上述S2中混拌均匀后的物料转移至同向双螺杆挤压设备中，在螺杆转速为200-350r/min，压力为3-8MPa的条件下进行剪切破壁，剪切破壁分为两段，两段的设备操作温度分别在105-115℃和160-170℃的条件下进行，得到挤压物；
S4、将上述S3中所得挤压物传送至料仓中，在温度为38-60℃、干燥时间为3-6h的条件下进行干燥处理；
S5、将上述S4中所得干燥物经超微粉碎机粉碎，过80-100目网筛进行筛选，即得膳食纤维麦麸粉制品。
优选的，S1中淀粉选用玉米淀粉。
优选的，麦麸皮选用重量份数为100份的，淀粉选用重量份数为5份的，水选用重量份数为17份的。
优选的，S3中螺杆在转速为200r/min、压力为8MPa的条件下进行，两段的设备操作温度分别在115℃和170℃的条件下进行。
优选的，S4中进行干燥处理的方式为室温鼓风干燥。
优选的，S5中进行过100目网筛进行筛选。
实施例5：
一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法，包括以下步骤：
S1、将重量份数为90-100份的麦麸皮，0-8份的淀粉，依次加入混合搅拌器中，进行搅拌混合均匀；
S2、将上述S1中加入重量份数为15-20份的水，混合搅拌15-30min，混合均匀，传输至混料缸中；
S3、将上述S2中混拌均匀后的物料转移至同向双螺杆挤压设备中，在螺杆转速为200-350r/min，压力为3-8MPa的条件下进行剪切破壁，剪切破壁分为两段，两段的设备操作温度分别在105-115℃和160-170℃的条件下进行，得到挤压物；
S4、将上述S3中所得挤压物传送至料仓中，在温度为38-60℃、干燥时间为3-6h的条件下进行干燥处理；
S5、将上述S4中所得干燥物经超微粉碎机粉碎，过80-100目网筛进行筛选，即得膳食纤维麦麸粉制品。
优选的，S1中淀粉选用小麦淀粉。
优选的，麦麸皮选用重量份数为92份的，淀粉选用重量份数为0份的，水选用重量份数为20份的。
优选的，S3中螺杆在转速为320r/min、压力为5MPa的条件下进行，两段的设备操作温度分别在108℃和165℃的条件下进行。
优选的，S4中进行干燥处理的方式为热风干燥。
优选的，S5中进行过100目网筛进行筛选。
对上述实施例1-5中所制备的膳食纤维麦麸粉制品进行总膳食纤维的含量测试，测试数据如下表所示：
| 实施例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 含量(％) | 40 | 44.8 | 43.7 | 42.3 | 45 |
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将重量份数为90-100份的麦麸皮，0-8份的淀粉，依次加入混合搅拌器中，进行搅拌混合均匀；
S2、将上述S1中加入重量份数为15-20份的水，混合搅拌15-30min，混合均匀，传输至混料缸中；
S3、将上述S2中混拌均匀后的物料转移至同向双螺杆挤压设备中，在螺杆转速为200-350r/min，压力为3-8MPa的条件下进行剪切破壁，所述剪切破壁分为两段，所述两段的设备操作温度分别在105-115℃和160-170℃的条件下进行，得到挤压物；
S4、将上述S3中所得挤压物传送至料仓中，在温度为38-60℃、干燥时间为3-6h的条件下进行干燥处理；
S5、将上述S4中所得干燥物经超微粉碎机粉碎，过80-100目网筛进行筛选，即得膳食纤维麦麸粉制品。
2.根据权利要求1所述的一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法，其特征在于：所述S1中淀粉选用小麦淀粉、玉米淀粉或木薯淀粉中的任意一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法，其特征在于：所述麦麸皮选用重量份数为98份的，淀粉选用重量份数为2份的，水选用重量份数为15份的。
4.根据权利要求1所述的一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法，其特征在于：所述麦麸皮选用重量份数为95份的，所述淀粉选用重量份数为4份的，所述水选用重量份数为18份的。
5.根据权利要求1所述的一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法，其特征在于：所述麦麸皮选用重量份数为92份的，所述淀粉选用重量份数为0份的，所述水选用重量份数为20份的。
6.根据权利要求1所述的一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法，其特征在于：所述S3中螺杆在转速为260r/min、压力为3MPa的条件下进行，所述两段的设备操作温度分别在112℃和160℃的条件下进行。
7.根据权利要求1所述的一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法，其特征在于：所述S4中进行干燥处理的方式为室温鼓风干燥、热风干燥中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法，其特征在于：所述S5中进行过100目网筛进行筛选。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200124 |
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