一种基于级联擦离制备高品质苋米及苋米粉的加工方法

1.本发明属于食品加工领域，具体涉及一种基于级联擦离制备高品质苋米及苋米粉的加工方法。


背景技术：

2.籽粒苋，是一种新型的粮食与饲料兼用型作物。籽粒苋籽具有丰富的营养价值，淀粉含量高达58％-66％，且几乎全部为支链淀粉，在食品加工中的利用价值很高。籽粒苋籽中的蛋白含量也高于普通谷物，约占12％-22％，且氨基酸组成平衡，尤其是赖氨酸含量高，而面粉、玉米等谷物大多缺少赖氨酸，将籽粒苋籽与常见谷物搭配食用可以弥补日常膳食的赖氨酸缺乏。籽粒苋籽中脂质含量在6％～13％之间，不饱和脂肪酸占脂肪酸的52.7％以上，必需脂肪酸占不饱和脂肪酸的81.3％以上，是良好ω-3系列脂肪酸来源。此外，籽粒苋籽中还含有丰富的膳食纤维，维生素和矿物质。
3.目前，籽粒苋籽除直接蒸煮熟化食用外，还被加工成籽粒苋全粉添加到面包、饼干、糕点中，提高产品的营养价值和质构品质。但由于籽粒苋籽的皮层硬度较高，粗纤维含量高，含有皂苷等苦涩味成分，导致未脱皮的籽粒苋籽的色泽黄，直接食用口感粗糙，苦涩味明显，食味品质低；且籽粒苋籽因其蜡质淀粉含量高，主要用于糯性食品如粽子中，而未脱皮的籽粒苋籽黏性差，导致其加工性能差。因此，需要对籽粒苋籽进行碾磨脱皮处理以便提高籽粒苋籽的食用品质和加工适宜性。
4.针对籽粒苋籽的脱皮加工，目前缺少自动化、连续式的加工工艺。由于籽粒苋籽的颗粒极小，直径仅有1mm左右，比平均粒径为1.5mm的谷子还小。大米和小米等常见谷物的碾磨脱皮技术和设备无法直接用于加工籽粒苋籽。近年来，有少数农户采用自行改造的老式碾米机脱除籽粒苋籽外皮获得苋米，虽然提高了食味品质，但加工效率很低：苋米的营养成分伴随脱皮碾磨大量流失，熟化后的质地品质和黏性差，产品加工性能下降，加工效果不稳定且难以实现连续化生产。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高品质苋米和苋米粉的加工方法。采用级联擦离的方法除去籽粒苋籽皮层中的粗纤维和苦涩味成分，得到苋米和苋米粉，解决了籽粒苋籽直接食用时食味品质低，加工性能差，而过度碾磨导致营养成分流失，加工性能差的问题；同时解决了现有加工方法出米率低，加工效果不稳定且难以实现连续化生产的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
7.本发明所提供的高品质苋米和苋米粉的加工方法，包括如下步骤：
8.1)色选分离：对采收的籽粒苋籽进行色选分离，除去黑色籽粒，收集颜色一致的籽粒；
9.2)含水量调节：将经色选分离后的籽粒苋籽的含水量调整到8％-12％范围内；
10.3)级联擦离碾白：依靠从外而内的摩擦擦离作用擦除步骤2)所得籽粒苋籽的皮
层，进行碾白；
11.4)风选分离或筛选分离：利用风选法或筛选法分离米糠和苋米，得到苋米；
12.5)粉碎制粉：将步骤4)得到的苋米粉碎，过筛，制得苋米粉。
13.上述方法在进行步骤1)的色选分离之前，还可对采收的籽粒苋籽进行清理除杂的操作，具体可为：采用风选和筛选相结合除去大杂质、小杂质和轻杂质；相对密度分选去石；磁选除去磁性杂质；
14.步骤3)中，由碾辊与碾辊外围的筛板形成狭小的碾白空间，由于籽粒苋籽在狭小的碾白空间构件之间以及籽粒与籽粒之间具有相对运动，产生摩擦力，这种摩擦力使皮层沿着胚乳表面产生相对滑动并由外而内地将皮层擦除；
15.所述碾辊优选为砂辊，由于籽粒苋籽强度较弱，选用砂辊对籽粒苋籽的压力小，产生的碎米少，产量高；
16.具体，可采用砂辊碾米机进行擦离碾白，碾辊为砂辊，砂辊使用的磨料为黑碳化硅；砂辊与筛板之间的间隙为2～5mm；
17.所述擦离可进行多次，
18.根据苋米的出米率调整擦离的次数，即，将苋米的出米率控制在46％～60％，确定擦离的次数可为6～8次。
19.步骤4)中，采用风选法分离米糠和苋米，以空气为分选介质将较轻的米糠从较重的苋米中分离出来，由于苋米颗粒较小，气流速度根据米糠中的苋米量调节，米糠中的苋米量不应超过1％，气流速度控制在3～6m/s；
20.或采用筛选法分离米糠和苋米，根据米糠和苋米的粒度差异，配备以合适的筛孔，借助筛面的运动分离出呈粉状的米糠，筛孔为方形孔，小于20目(0.90mm)；
21.步骤5)中，所述过筛为过80目筛；
22.在步骤4)和5)之间，还可依次进行擦米除糠、晾米降温的操作，
23.所述擦米除糠为对步骤4)获得的苋米擦除黏附在苋米表面的糠粉，使苋米表面光洁，提高产品外观色泽；
24.所述晾米降温为自然冷却以降低苋米的温度。
25.由以上方法制得的苋米和苋米粉也属于本发明的保护范围。
26.本发明具有如下有益效果：
27.1.本发明通过依靠从外而内的摩擦擦离作用擦除籽粒苋籽的皮层，得到了高品质的苋米和苋米粉，产品食用无苦涩味，颜色自然，适口性好，食味品质得以提高。
28.2.本发明得到的高品质苋米和苋米粉保留了丰富的营养物质，淀粉含量为75％～83％，蛋白含量为6％～9％，脂肪含量为2％～4％，与市售苋米相比，蛋白含量提高了20％～60％，脂肪含量提高了40％～150％，营养价值更高。
29.3.本发明得到的苋米和苋米粉粘性高，加工性能好。蒸熟后的苋米的粘性较未加工的籽粒苋籽提高了55％～90％，更适于饭团、粽子等对粘性要求高的食品中；苋米粉的rva峰值黏度较未加工的籽粒苋粉提高了40％～70％，在成糊食品中体现出更好的增稠作用。
30.4.本发明通过控制擦离程度，在提高苋米及苋米粉品质的同时，提高了出米率，将出米率由农户碾磨的40％提高到了46％～60％；选用的设备先进，可实现连续化生产。
附图说明
31.图1为本发明提供的未加工的籽粒苋(左)和加工得到的高品质苋米产品(右)的图片；
32.图2为本发明提供的未加工的籽粒苋(左)和加工得到的高品质苋米粉(右)糊化后的图片。
33.图3为发明提供的未色选即加工的苋米产品(左)和色选后加工得到的苋米产品(右)
具体实施方式
34.下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。
35.下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
36.实施例1、高营养品质和食味品质苋米的加工
37.高营养品质和食味品质苋米的加工方法，包括以下步骤：
38.(1)清理除杂：籽粒苋籽产自甘肃，将30kg籽粒苋籽通过风选除去轻杂质，通过18目筛分除去大杂质，通过40目筛筛分除去小杂质；
39.(2)色选分离：采用色选机除去黑色籽粒；
40.(3)将经色选分离后的籽粒的含水量调整12％；
41.(4)级联擦离碾白：将步骤(3)所得籽粒苋籽通入至砂辊碾米机(所述砂辊碾米机中的砂辊与筛板之间的间隙为4mm，砂辊使用的磨料为黑碳化硅)进行碾磨脱皮，将第一次碾磨得到的糙米通入碾米机进行第二次碾磨，将第二次碾磨得到的糙米再通入碾米机进行第三次碾磨，重复碾磨6次，风选(风速4m/s)分离米糠，得到苋米，擦米除糠，苋米出米率为56％；
42.(5)晾米降温：将得到的苋米自然冷却至室温。
43.所得苋米组成为：淀粉含量占干基的76.2％，蛋白含量占干基的8.4％，脂肪含量占干基的3.5％，与市售苋米相比，蛋白含量提高了56％，脂肪含量提高了148％。
44.将制得苋米按米水比1：3淘洗后，加1.3倍的蒸馏水蒸制30min，进行感官评价，蒸熟的苋米具有籽粒苋的特有香气，无苦涩味；颜色呈淡黄色，自然有光泽；粘性好，软硬适中，有弹性，适口性好，整体食味品质较未加工的籽粒苋种籽明显提高。
45.测定蒸熟后的苋米饭质构，选用ta11/1000圆柱形平底探头(直径为25.4mm)，测试模式为tpa全质构模式，触发类型设置为“auto”，触发点负载5g，测试速率为1mm/s，测试循环数为2次。加工后的苋米饭的粘性为2.7mj，未加工的籽粒苋米饭的粘性为1.7mj，该发明得到的高品质苋米饭的粘性提高了59％。
46.实施例2、高加工性能苋米的加工
47.参照实施例1，不同之处在于步骤(4)中的碾磨次数为8次，此时对应的出米率为49％。
48.所得苋米组成为：淀粉含量占干基的81.3％，蛋白含量占干基的6.5％，脂肪含量占干基的1.9％。
49.将制得苋米按米水比1：3淘洗后，加1.3倍的蒸馏水蒸制30min，进行感官评价，蒸熟的苋米具有籽粒苋的特有香气，无苦涩味；颜色呈淡黄色，自然有光泽；粘性好，软硬适中，有弹性，适口性好，整体食味品质较未加工的籽粒苋种籽明显提高。
50.测定蒸熟后的苋米饭质构，选用ta11/1000圆柱形平底探头(直径为25.4mm)，测试模式为tpa全质构模式，触发类型设置为“auto”，触发点负载5g，测试速率为1mm/s，测试循环数为2次。加工后的苋米饭的粘性为3.2mj，未加工的籽粒苋米饭的粘性为1.7mj，该发明得到的高品质苋米饭的粘性提高了88％。
51.实施例3、高加工性能苋米粉的加工
52.高加工性能苋米粉的加工方法，包括以下步骤：
53.(1)清理除杂：籽粒苋籽产自甘肃，将30kg籽粒苋籽通过风选除去轻杂质，通过18目筛分除去大杂质，通过40目筛筛分除去小杂质；
54.(2)色选分离：采用色选机除去黑色籽粒；
55.(3)将经色选分离后的籽粒的含水量调整到12％；
56.(4)级联擦离碾白：将步骤(3)所得籽粒苋籽通入至砂辊碾米机(所述砂辊碾米机中的砂辊与筛板之间的间隙为4mm，砂辊使用的磨料为黑碳化硅)进行碾磨脱皮，将第一次碾磨得到的糙米通入碾米机进行第二次碾磨，将第二次碾磨得到的糙米再通入碾米机进行第三次碾磨，重复碾磨7次，风选(风速4m/s)分离米糠，得到苋米，擦米除糠，苋米得率为51％；
57.(5)晾米降温：将得到的苋米自然冷却至室温；
58.(6)粉碎制粉：将步骤(5)得到的苋米进行粉碎，过80目筛，制得苋米粉。
59.所得苋米粉的组成为：淀粉含量占干基的79.3％，蛋白含量占干基8.2％，脂肪含量占干基的2.2％。
60.测定制得的苋米粉的rva糊化特性，试样质量为3.5g(按14％湿基校正)，加水量为25ml，按标准程序1进行测定，样品的峰值黏度为2574cp，最终黏度为1950cp，而未碾磨脱皮的籽粒苋粉的峰值黏度为1534cp，最终黏度为1287cp，苋米粉的峰值黏度较未加工的籽粒苋粉提高了68％，最终黏度较未加工的籽粒苋粉提高了52％，苋米粉的粘性好，加工性能得以提高。
61.实施例4、高品质苋米的加工
62.参照实施例1，不同之处在于不进行步骤(2)的色选分离，考察所得苋米的品质。
63.擦离8次得到的苋米产品中含有黑色籽粒，占比约为1.1％，产品外观颜色不均匀，如图3所示。
64.对比例1、
65.市售苋米及其加工方法，包括以下步骤：
66.(1)清理除杂：籽粒苋籽产自河北沧州，将25kg籽粒苋籽通过风选除去轻杂质；
67.(2)碾米机碾白：将除杂后的籽粒苋籽通入老式铁辊碾米机(老式碾米机时铁辊碾米机，砂辊碾米机是砂辊)进行碾磨脱皮，将第一次碾磨得到的糙米通入碾米机进行第二次碾磨，将第二次碾磨得到的糙米再通入碾米机进行第三次碾磨，重复碾磨7次，分离米糠，得
到苋米，苋米出米率为40％；
68.(3)晾米降温：将(2)得到的苋米自然冷却至室温。
69.所得苋米组成为：淀粉含量占干基的75.3％，蛋白含量占干基的5.4％，脂肪含量1.4％；与本发明所得的高营养品质苋米相比，蛋白含量降低了3％，脂肪含量降低了2％。
70.将制得苋米按米水比1：3淘洗后，加1.3倍的蒸馏水蒸制20～30min，进行感官评价，蒸熟的苋米具有籽粒苋的特有香气，无苦涩味；颜色呈淡黄色，自然有光泽；粘性好，软硬适中，有弹性，适口性好，整体食味品质较未加工的籽粒苋种籽明显提高。
71.测定蒸熟后的市售苋米质构，选用ta11/1000圆柱形平底探头，测试模式为tpa全质构模式，触发类型设置为“auto”，触发点负载5g，测试速率为1mm/s，测试循环数为2次。市售苋米的粘性为2.4mj，该发明得到的高加工性能苋米的粘性为3.2mj，提高了33％。
72.采用本发明制得的苋米和市售苋米的食味品质高，但本发明得到的苋米营养价值高于市售苋米，制得米饭的粘性较市售苋米提高了33％，而且出米率更高，由40％提高至46％～60％，减少了低值副产物，提高了经济效益。
73.以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本技术欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本技术中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。

技术特征：
1.苋米和苋米粉的加工方法，包括如下步骤：1)色选分离：对采收的籽粒苋籽进行色选分离，除去黑色籽粒，收集颜色一致的籽粒；2)含水量调节：将经色选分离后的籽粒苋籽的含水量调整到8％-12％范围内；3)级联擦离碾白：依靠从外而内的摩擦擦离作用擦除步骤2)所得籽粒苋籽的皮层，进行碾白；4)风选分离或筛选分离：利用风选法或筛选法分离米糠和苋米，得到苋米；5)粉碎制粉：将步骤4)得到的苋米粉碎，过筛，制得苋米粉。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3)中，采用碾辊碾米机进行擦离碾白，碾辊为砂辊，砂辊使用的磨料为黑碳化硅。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤3)中，采用碾辊碾米机进行擦离碾白，碾辊为砂辊，砂辊与筛板之间的间隙为2～5mm。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述擦离进行多次，根据苋米的出米率调整擦离的次数，即，将苋米的出米率控制在46％-60％，确定擦离的次数为6～8次。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：步骤4)中，采用风选法分离米糠和苋米，气流速度控制在3～6m/s。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：步骤4)中，采用筛选法分离米糠和苋米，筛孔为方形孔，小于20目。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于：步骤5)中，所述过筛为过80目筛。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于：在步骤4)和5)之间，还依次进行擦米除糠、晾米降温的操作。9.由权利要求1-8中任一项所述方法制备的苋米和苋米粉。

技术总结
本发明公开了一种基于级联擦离制备高品质苋米及苋米粉的加工方法。包括：1)色选分离；2)将经色选分离后的籽粒苋籽的含水量调整到8％-12％范围内；3)级联擦离碾白：依靠从外而内的摩擦擦离作用擦除步骤2)所得籽粒苋籽的皮层进行碾白；4)风选分离或筛选分离得到苋米；5)粉碎制粉。本发明通过依靠从外而内的摩擦擦离作用擦除籽粒苋籽的皮层，得到了高品质的苋米和苋米粉，产品食用无苦涩味，颜色自然，适口性好，食味品质得以提高。食味品质得以提高。


技术研发人员：彭星云 谢文凤 黄鑫
受保护的技术使用者：中国农业大学
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/8/4