本發(fā)明屬于魔芋精粉加工技術領域,尤其是一種在魔芋精粉加工中分離淀粉的方法。
背景技術:
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魔芋葡甘露糖(KGM,以下同)是優(yōu)良的可溶性食物纖維,其保健功能得到世界衛(wèi)生組織的充分肯定。又是應用廣泛的食品添加劑(增稠劑)。目前,我國年生產主要含KGM的魔芋精粉約二萬噸。
鮮魔芋中KGM的含量一般為8~12%。其生理活性和應用價值決定于KGM吸收水后粘度釋放的速度和大小。粘度是決定精粉質量和價格的主要因素。鮮魔芋的內部結構如同石榴,晶瑩剔透的KGM粒子被周圍的淀粉離子包裹著,淀粉含量約占KGM的四至五分之一。淀粉不溶于冷水,抑制KGM粘度的釋放。因此,魔芋精粉加工的核心就是分離淀粉。目前生產上分離淀粉的方法有干法和濕法兩種。
借鑒日本技術的干法加工精粉,其特點是先干燥后分離,鮮芋先切片或條干燥后,經精粉機、研磨機強力破碎和反復研磨后分離除去淀粉。干法加工精粉占總產量的90%以上。
我國研制的濕法加工精粉,其不同的特點是先分離后干燥,鮮芋經精細破碎成小顆粒后,借助大量含有抑制劑(主要為乙醇)的洗滌液多次洗滌,通過離心分離除去淀粉。
評價精粉加工技術的先進性至少有以下三條標準:1,淀粉分離的徹底性;2,分離過程對KGM保護的程度,傷害包括量的丟失和質(分子結構)的破壞;3,分離的代價,附加成本。已有的干法分離淀粉忽略了KGM作為膠體粒子的發(fā)粘性,加熱干燥過程中KGM粒子與淀粉粒子緊緊粘在一起,變成極難分離的堅硬顆粒,要靠大功率的精粉機和研磨機反復粉碎研磨。這個過程中KGM的丟失率約5~10%,甚至更多;長時間干燥過程中溫度掌握不當會不同程度傷害KGM的品質,同時消耗大量的能源,還產生大量的飛粉(主要是淀粉)污染環(huán)境。已有的濕法分離淀粉,由于鮮芋中KGM粒子和淀粉粒子之間結合並不緊密,分離比較容易,因而提高了精粉出粉率和粘度,但以消耗大量的含乙醇的洗滌液為代價,同時產生大量廢液如不處理會污染環(huán)境。
技術實現要素:
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本發(fā)明的目的是為了提供一種破碎分離一體化,在充分保護KGM粒子的前提下,著力于減小、弱化KGM粒子和淀粉粒子之間的結合力和影響力,使分離變得更加容易,通過一般的 粉碎即可分離淀粉,同時改變精粉中淀粉存在的形態(tài),把淀粉抑制KGM粘度釋放的作用力減到最小的魔芋精粉加工中分離淀粉的方法。
本發(fā)明的目的是這樣來實現的:
本發(fā)明魔芋精粉加工中分離淀粉的方法,包括以下步驟:
(1)配備浸泡液:浸泡液含有在水中質量百分比濃度為0、5~1%亞硫酸鈉,抑制褐變;
(2)浸泡:鮮芋切成1~1、5cm的小塊,浸泡液中浸泡10~30秒;
(3)破碎分離:將浸泡后的鮮芋,在食品料理機(如AF~J250型、北美電器ACA公司出品)中破碎分離,實現KGM、淀粉和自由水的三相分離,分離后得到的濕粉含水量為70%左右。食品料理機有以下三個特征:1),刨絲式,不用過度破碎就能夠將魔芋葡甘露糖粒子從淀粉和自由水中分離出來;2),壓榨式,不用外來的洗滌液,利用鮮芋自身所含自由水就能夠通過離心分離將大部分淀粉分離掉;3),破碎分離一體化,分離效果好,效率高。
(4)均質:破碎分離后的濕粉,在萬能粉碎機(國產)中粉碎10~30秒,使上述復合抑制劑的成分分布均勻,KGM粒子和淀粉粒子均勻吸水體積同時脹大,濕粉有較好的分散性;
(5)干燥:將均質后的濕粉,在干燥器中,在濕粉體溫<80度下干燥成粗粉,粗粉含水量為10%~12%;
(6)粉碎分離:將得到的粗粉在粉碎機中粉碎3~5分鐘,過160目篩,細于160目的即為淀粉,淀粉分離率為粗粉的3~10%,分離后精粉粒度為40~120目,精粉出粉率為粗粉的90%左右。
上述的浸泡液中含有在水中的體積百分比濃度為10~60%有機阻溶劑;
上述的有機阻溶劑為乙醇或異丙醇。
上述的浸泡液中含有在水中的質量百分比濃度為1~5%的無機阻溶劑;
上述的無機阻溶劑為檸檬酸三鈉或葡萄糖酸鈣。
本發(fā)明的依據是,1,KGM粒子和淀粉粒子在物理性質上存在巨大差異,一是粒子的大、小,KGM粒子直徑為0、15~0、45mm,淀粉粒子僅0、004mm;二是吸水能力和粘度相差敉十倍;2,鮮芋中存在大量的水份,一般達80%左右。其中細胞間存在的自由水含量占60%以上;3,專用的破碎機能實現KGM、淀粉和自由水的三相分離,在這個過程中,一方面,約三分之一的自由水可在離心分離中帶走大量的淀粉,而濕法加工要靠大量的洗滌液帶走淀粉。本發(fā)明主要靠鮮芋自身水分帶走淀粉,這是與濕法加工的區(qū)別;另一方面,余下的約三分之二的 自由水被KGM粒子和淀粉粒子同時吸收,體積同步脹大,但吸水后KGM粒子的體積比淀粉粒子大若干倍。干燥后二者的體積同步縮小,這種體積的″脹縮效應″拉開了二者間的距離,從而在一定程度上減小了二者間的結合力,使分離變得更加容易。其表現就是,干燥后一般粉碎機也可實現淀粉分離,完全可以不用精粉機和研磨機,這是與干法加工的區(qū)別;4,適當地使用有機或無機阻溶劑,有限度地抑制KGM釋放粘度,有利于弱化KGM和淀粉粒子間的結合力。
與現有的技術相比,本發(fā)明的有益效果是:
與現有生產上使用的干法、濕法分離淀粉技術相比,在試驗條件下:1,由于KGM得到充分的保護。在分離過程中KGM的丟失率<3%,同樣的鮮芋,粘度提高一個等級(國家標準精粉按粘度大、小分為四級)以上;2,精粉出粉率按鮮芋切干率計算(步驟[5]得到的粗粉已經分離掉大部份淀粉,與切干率不同),約提高5%~10%;3,原料利用率,即加工一噸精粉所需鮮芋比,下降到8~10比1;生產上一般為12比1;4,精粉中存在的少量淀粉對KGM粘度釋放影響減小,可根據市場需求來確定淀粉的分離率,提高粘度不以降低出粉率為代價;5,精粉加工設備和工藝大為簡化;加工設備投入和能耗大幅度下降;乙醇用量比濕法大幅度減少;各種附加成本均大幅度減少;7,粉塵得到控制,有利于環(huán)境保護,分離出的淀粉等營養(yǎng)物質能夠有效利用。
我國魔芋產業(yè)從無到有經過30多年發(fā)展已初具規(guī)模。目前存在三大瓶頸問題急待解決,1,種植業(yè)發(fā)展滯后,原料不足導致價格上脹,下游產品的價格市場難以接受;2,加工企業(yè)經濟效益差,發(fā)展緩慢;3,產品安全危機,全國魔芋原料芋片或條大部份由農村土烘房干燥,含s量嚴重超標,而替代土烘房的進展很慢。解決上述矛盾的主要出路在于科技創(chuàng)新。本發(fā)明通過淀粉分離原理的創(chuàng)新,使精粉加工的產品質量、成本、原料利用率、設備工藝等都有較大突破,預測精粉加工的綜合經濟效益有可能提高10%~20%。由于加工方法的簡化和優(yōu)化,設備可以小型化,可替代土烘房在魔芋產區(qū)廣泛推廣。這就為解決困擾我國魔芋產業(yè)發(fā)展的三大瓶頸問題,找到了一條有效的途徑。
具體實施方式:
實施例1:
本實施例1在魔芋精粉加工中分離淀粉的方法,包括以下步驟:
(1)配備浸泡液:
在200ml水中加入亞硫酸鈉2克;
(2)浸泡:
將200克去皮后的鮮芋切成1~1.5cm的小塊,在浸泡液中浸泡20秒,濾干。
(3)破碎分離:
將浸泡后的鮮芋放入食物料理機中破碎分離;
(4)均質:
將破碎分離后得到的濕粉,在萬能粉碎機中打擊30秒;
(5)干燥:
將均質后的濕粉,在干燥器中,在濕粉體溫<80度下干燥成粗粉;
(6)粉碎分離:
將粗粉在粉碎機中粉碎4分鐘,過160目篩,細于160目即為淀粉、40~120目的為精粉。
實施例2:
本實施例2在魔芋精粉加工中分離淀粉的方法,包括以下步驟:
(1)配備浸泡液:
在200ml水中加入亞硫酸鈉1克,乙醇20ml;
(2)浸泡:
將200克去皮后的鮮芋切成1~1.5cm的小塊,在浸泡液中浸泡30秒,濾干;
(3)破碎分離:
將浸泡后的鮮芋,在食物料理機中破碎分離;
(4)均質:
將破碎分離后得到的濕粉,在萬能粉碎機中打擊30秒;
(5)干燥:
將均質后的濕粉,在干燥器中,在濕粉體溫<80度下干燥成粗粉;
(6)粉碎分離:
將粗粉在粉碎機中粉碎4分鐘,過160目篩,細于160目即為淀粉、40~120目的為精粉。
實施例3:
本實施例3在魔芋精粉加工中分離淀粉的方法,包括以下步驟:
(1)配備浸泡液:
在250ml水中加入亞硫酸鈉1、75克,乙醇150ml;
(2)浸泡:
將300克去皮后的鮮芋切成1~1.5cm的小塊,在上述浸泡液中浸泡10秒,濾干;
(3)破碎分離:
將浸泡后的鮮芋,在食物料理機中破碎分離;
(4)均質:
將破碎分離后得到的濕粉,在萬能粉碎機中打擊30秒;
(5)干燥:
將均質后的濕粉,在干燥器中,在濕粉體溫<80度下干燥成粗粉;
(6)粉碎分離:
將粗粉在粉碎機中粉碎3分鐘,過160目篩,細于160目即為淀粉;40~120目的為精粉。
實施例4:
本實施例4在魔芋精粉加工中分離淀粉的方法,包括以下步驟:
(1)配備浸泡液:
在200ml水中加入亞硫酸鈉2克,檸檬酸三鈉2克;
(2)浸泡:
將220克去皮后的鮮芋切成1~1、5cm的小塊,在上述浸泡液中浸泡20秒,濾干;
(3)破碎分離:
將浸泡后的鮮芋,在食物料理機中破碎分離;
(4)均質:
將破碎分離后得到的濕粉,在萬能粉碎機中打擊30秒;
(5)干燥:
將均質后的濕粉,在干燥器中,在濕粉體溫<80度下干燥成粗粉;
(6)粉碎分離:
將步驟(5)的粗粉在粉碎機中粉碎4分鐘,過160目篩,細于160目即為淀粉,40~120目的為精粉;
實施例5:
本實施例5在魔芋精粉加工中分離淀粉的方法,包括以下述步驟:
(1)配備浸泡液:
在400ml水中加入亞硫酸鈉2.5克,檸檬酸三鈉20克;
(2)浸泡:
將450克去皮后的鮮芋切成1~1.5cm的小塊,在浸泡液中浸泡10秒,濾干;
(3)破碎分離:
將浸泡后的鮮芋,在食物料理機中破碎分離;
(4)均質:
將破碎分離后得到的濕粉,在萬能粉碎機中打擊30秒;
(5)干燥:
將均質后的濕粉,在干燥器中,在濕粉體溫<80度下干燥成粗粉;
(6)粉碎分離:
將粗粉在粉碎機中粉碎3分鐘,過160目篩,細于160目即為淀粉,40~120目的為精粉。
上述實施例是對本發(fā)明的上述內容作進一步說明,但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于上述實施例。凡基于上述內容所實現的技術均屬于本發(fā)明的額范圍。