CN116832895A - 一种藜麦胚芽和麦芯高纯度分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种藜麦胚芽和麦芯高纯度分离方法，主要步骤包括原粮除杂、水分调节、首次碾削、低温浸水、灭酶烘干、二次碾削、过筛分离。所得藜麦胚芽纯度高于95％，蛋白质含量>40wt％，脂肪含量>15wt％，所得藜麦芯粉淀粉含量>70wt％。本发明能大大提高藜麦胚芽分离精度，与全谷物粉碎过筛相比可以降低能耗并减少营养流失。所得藜麦胚芽粉和藜麦芯粉可直接用于功能性食品的加工，或者作为原料进一步分离藜麦蛋白或淀粉，相比于直接从藜麦全谷物粉中提取蛋白或淀粉，得率高、工作量少、绿色环保。

Description

一种藜麦胚芽和麦芯高纯度分离方法

技术领域

本发明涉及藜麦处理技术领域，更具体涉及一种藜麦胚芽和麦芯高纯度分离方法。

背景技术

藜麦是起源于南美洲安第斯山区的一种古老粮食作物，因其丰富且独特的营养组成受到世界各地的广泛关注。与多数谷物淀粉相比，藜麦淀粉颗粒小、直链淀粉含量低，在生物降解膜、微胶囊壁材、皮克林乳液等领域表现出独特的应用潜力。藜麦蛋白质中必需氨基酸比例均衡，是少数优质植物蛋白资源之一。乳糜泻患者对添加藜麦的饮食耐受良好，将其视为麸质过敏人群的谷物替代品。藜麦油脂富含不饱和脂肪酸、植物甾醇、生育酚等功能成分，在功能性食品、化妆品等领域极具开发潜力。

目前藜麦蛋白或淀粉的获得，是以藜麦全谷物粉为原料分离提取获得，溶剂用量大，产物得率低。藜麦籽粒外形近似于扁平的圆柱体，主要由中央外胚乳和环绕在外围的种胚构成。外胚乳占据藜麦籽粒绝大部分，内含大量的淀粉粒；而种胚主要由蛋白体、脂质体等构成。

专利CN108244329B公开了一种以藜麦胚芽为原料分离提取蛋白粉的生产技术，其中藜麦胚芽是通过以下方法获取：将藜麦种子粗磨粉碎，过40目筛去除未粉碎的大颗粒，过100目筛去除已成粉末的淀粉，风选去皮和胚乳颗粒，纯化所得产物即视为藜麦胚芽，并以此为原料进行藜麦胚芽蛋白粉的制备。现有技术分离藜麦胚芽的原理是基于藜麦籽粒粉碎后其胚芽和外胚乳的粒度与密度不同，但粉碎与筛分工序能耗大，分离产物的纯度难以界定。

因此，如何将藜麦中富含蛋白、脂肪的胚芽和富含淀粉的麦芯有效分离，是需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种藜麦胚芽和麦芯高纯度分离方法，简单易行且针对性强，克服了现有技术中全谷物粉碎制备藜麦胚芽粉存在的工作能耗大、分离精度低、纯度低等缺点，本发明获得的藜麦胚芽粉中蛋白质含量>40wt％，脂肪含量>15wt％，藜麦芯粉中淀粉含量>70wt％。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种藜麦胚芽和麦芯高纯度分离方法，其特征在于，其包括如下步骤：

1)以脱壳藜麦为原料，去除杂质和干瘪籽粒，过筛，保留粒径在1.5～2.0mm之间的藜麦籽粒；

2)向所得藜麦籽粒中加水润麦6～8h，直至藜麦籽粒中含水量达到16～18wt％；

3)之后对藜麦籽粒碾削加工，使藜麦籽粒种皮脱落，再将藜麦米与皮壳、麸屑分离，控制去皮率大于11wt％，过筛后获得干净、完整的藜麦米；

4)获得的藜麦米用水冲洗至没有泡沫产生，之后将其浸泡在温度为4～8℃的水中，浸泡时间20～40min，直至胚芽与麦芯间出现空隙，沥水后，将其使用过热蒸汽灭酶处理60～80s，随后干燥至藜麦米内含水量低于12wt％；

5)将干燥后的藜麦米碾削加工，使藜麦胚芽从麦芯脱落，然后过筛，将藜麦胚芽和麦芯分离。

进一步，获得的藜麦胚芽研磨过40目筛得到藜麦胚芽粉，获得的麦芯研磨后过80目或100目筛得到藜麦芯粉。

优选的，步骤4)中，所述浸泡过程中加冰搅拌或超声处理，超声功率为100～200w，超声时间为10～15min。

本发明以脱壳藜麦为原料，去除藜麦中的杂质和干瘪籽粒，过筛，保留粒径在1.5～2.0mm之间的藜麦籽粒，为了确保碾削加工精度一致，同一批次处理中粒径太小不易脱皮，粒径太大易被碾碎。

之后将藜麦籽粒中加水润麦6～8h，直至藜麦籽粒中含水量达到16～18wt％，水分含量过低会使藜麦籽粒胚芽韧性不足，导致首次碾削加工藜麦胚芽留存率较低。

润麦后的藜麦籽粒进行首次碾削加工，碾削过程中砂辊对藜麦籽粒的碾削摩擦以及藜麦籽粒之间的碰撞摩擦，使藜麦籽粒种皮脱落，提高藜麦籽粒去皮率，控制去皮率大于11wt％，是为了在去除藜麦种皮的同时破坏藜麦胚芽外侧表皮，便于在后续工艺中加速胚芽吸水分离。碾削过程中还要能较大限度保留藜麦胚芽完整性，控制碎米率低于20wt％。

去皮率＝(碾削加工前藜麦原粮重量-碾削加工后藜麦米重量)/藜麦原粮重量*100％，

碎米率＝碎米重量/碾削加工后藜麦米重量*100％，

碾削后利用风选系统将藜麦米与皮壳、麸屑分离，再利用振动筛(筛孔直径小于藜麦米平均粒径的三分之二)将藜麦米中的碎米去除得到干净、完整的藜麦米。

获得的藜麦米在温度为4～8℃的低温条件下浸泡20～40min，直至胚芽与麦芯间出现空隙，低温浸水是为了使藜麦胚芽吸水吸胀，改善其紧贴麦芯的形态特征，该过程需严格控制温度和时间，减少因籽粒萌发带来的营养成分变化。在浸泡过程中可辅以加冰搅拌或超声处理(超声功率100～200w，超声时间10～15min)加速胚芽吸水。

本发明采用过热蒸汽对藜麦进行高温短时处理，可以降低藜麦籽粒尤其是胚芽中内源酶活性，且起到一定的杀菌作用，有助于提高藜麦胚芽和藜麦芯粉的贮藏稳定性，尽可能保持其营养品质。

低温浸泡后的藜麦米再次经过碾削加工，要在尽量保留藜麦外胚乳结构完整的前提下使胚芽断裂脱落，然后过筛，得到藜麦胚芽与麦芯，获得的藜麦胚芽纯度高于95％。

获得的藜麦胚芽研磨过40目筛得到藜麦胚芽粉，获得的麦芯研磨后过80目或100目筛得到藜麦芯粉，其中藜麦胚芽粉中蛋白质含量>40wt％，脂肪含量>15wt％，藜麦芯粉中淀粉含量>70wt％。

本发明的有益效果：

本发明藜麦利用胚芽吸水膨胀、结合两次碾削加工的方法分离获得纯度较高的藜麦胚芽，首次碾削加工充分去除藜麦外壳和种皮，藜麦胚芽低温吸水膨胀后，经过二次碾削加工，将胚芽和麦芯分离，所得藜麦胚芽纯度高于95％，大大提高胚芽分离精度。该方法获得的藜麦胚芽和麦芯相对完整，而非粉末状，与传统方法中的藜麦全谷物破碎后再筛分胚芽的方法相比，分离精度高、能耗低、效率高，避免藜麦胚芽分离不彻底造成的营养流失。

本发明可以将藜麦中富含蛋白、脂肪的藜麦胚芽和富含淀粉的藜麦芯粉充分分离，获得的藜麦胚芽粉中蛋白质含量>40wt％，脂肪含量>15wt％，藜麦芯粉中淀粉含量>70wt％，可直接用于功能性食品的加工，或者作为原料进一步分离藜麦蛋白或淀粉，相比于直接从藜麦全谷物粉中提取蛋白或淀粉，得率高、工作量少、绿色环保。

附图说明

图1为本发明实施例藜麦籽粒碾削加工后得到的藜麦米照片。

图2为本发明实施例低温浸泡后藜麦米的照片。

图3为本发明实施例获得的藜麦胚芽照片。

图4为本发明实施例获得的藜麦麦芯照片。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明，但实施例并不限制本发明的保护范围。

实施例1

1)以脱壳藜麦为原料，风选去除杂质与瘪粒，保留粒径在1.5～2.0mm籽粒饱满、大小均匀的藜麦籽粒；

2)测定藜麦籽粒中初始含水量为8.7wt％，加水润麦8h，调节其水分含量在16.6wt％；

3)采用砂辊碾米机对藜麦进行碾削加工，使籽粒种皮脱落，风选去除皮壳、麸屑，过孔径为1.0mm的筛网去除碎米，得到干净、完整的藜麦米，去皮率为12.7wt％，碎米率为9.8wt％；

4)脱壳藜麦米清水冲洗3次后加水浸泡，并加入少量冰块采用自动搅拌器连续搅拌，25min后观察到胚芽吸水吸胀，与麦芯连结不再过于紧密，用镊子可轻松剥离，沥水后采用110℃过热蒸汽处理80s，紧接着置于55℃干燥箱中进行鼓风干燥，2小时后水分含量达到11.3wt％；

5)干燥后的藜麦米再次进行碾削加工，使藜麦胚芽从籽粒主体脱落，然后过20目筛，将藜麦胚芽和麦芯分离。

获得的藜麦胚芽研磨过40目筛获得藜麦胚芽粉，获得的麦芯研磨后过80目筛得到藜麦芯粉，之后分别测量藜麦胚芽粉和藜麦芯粉中蛋白质、脂肪和淀粉含量，具体结果参见表1。

蛋白含量测定参照GB5009.5-2016第一法，脂肪含量测定参照GB5009.6-2016第二法，淀粉含量测定参照GB5009.9-2016第二法。

实施例2

1)以脱壳藜麦为原料，风选去除杂质与瘪粒，过圆孔筛保留粒径为1.5-2.0mm的藜麦籽粒；

2)测定藜麦初始含水量为9.9wt％，加水润麦6h，调节其水分含量在17.3wt％；

3)采用砂辊碾米机对藜麦进行碾削加工，使籽粒种皮脱落，风选去除皮壳、麸屑，过孔径为1.0mm的筛网去除碎米，得到干净、完整的藜麦米，其中去皮率约14.2wt％，碎米率约13.9wt％；

4)藜麦米清水冲洗5次后于6℃环境中浸泡吸水30min，期间采用200w超声波处理10min，上述藜麦米沥水后采用120℃过热蒸汽处理70s，紧接着置于50℃干燥箱中进行鼓风干燥，3小时后水分含量达到10.1wt％；

5)干燥后的藜麦米再次进行碾削加工，使藜麦胚芽从籽粒主体脱落，然后过20目筛，将藜麦胚芽和麦芯分离。

获得的藜麦胚芽研磨过40目筛获得藜麦胚芽粉，获得的麦芯研磨后过100目筛得到藜麦芯粉，之后分别测量藜麦胚芽粉和藜麦芯粉中蛋白质、脂肪和淀粉含量，具体结果参见表1。

蛋白含量测定参照GB5009.5-2016第一法，脂肪含量测定参照GB5009.6-2016第二法，淀粉含量测定参照GB5009.9-2016第二法。

对比例1

将脱壳藜麦粗磨粉碎，先后过40目筛和100目筛，其中100目筛截留物经风选去除皮和大颗粒胚乳块，所得产物即视为藜麦胚芽。将筛分后的40目截留物、100目截留物、100目筛下物分别磨粉过80目筛，测定各组分的营养组成。其中100目筛截留物蛋白质含量最高，为27.3wt％，但显著低于本发明所得胚芽粉的蛋白质含量。

表1

图1为本发明实施例藜麦籽粒碾削加工后得到的藜麦米照片，从图片上可以看出，在去除藜麦种皮的同时破坏藜麦胚芽外侧表皮。

图2为本发明实施例低温浸泡后藜麦米的照片，从图片上可以看出，藜麦胚芽吸水吸胀，胚芽与麦芯间出现空隙。

图3为本发明实施例获得的藜麦胚芽照片，从图片上可以看出，获得的藜麦胚芽较完整。

图4为本发明实施例获得的藜麦麦芯照片，从图片上可以看出，获得的麦芯相对较完整。

从表1可以看出，本发明获得的藜麦胚芽粉中蛋白质和脂肪含量要远高于使用传统方法获得的藜麦胚芽粉。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (4)

1.一种藜麦胚芽和麦芯高纯度分离方法，其特征在于，其包括如下步骤：

1)以脱壳藜麦为原料，去除杂质和干瘪籽粒，过筛，保留粒径在1.5～2.0mm之间的藜麦籽粒；

2)向所得藜麦籽粒中加水润麦6～8h，直至藜麦籽粒中含水量达到16～18wt％；

3)之后对藜麦籽粒碾削加工，使藜麦籽粒种皮脱落，再将藜麦米与皮壳、麸屑分离，控制去皮率大于11wt％，过筛后获得干净、完整的藜麦米；

4)获得的藜麦米用水冲洗至没有泡沫产生，之后将其浸泡在温度为4～8℃的水中，浸泡时间20～40min，直至胚芽与麦芯间出现空隙，沥水后，将其使用过热蒸汽灭酶处理60～80s，随后干燥至藜麦米内含水量低于12wt％；

5)将干燥后的藜麦米碾削加工，使藜麦胚芽从麦芯脱落，然后过筛，将藜麦胚芽和麦芯分离。

2.根据权利要求1所述的藜麦胚芽和麦芯高纯度分离方法，其特征在于，获得的藜麦胚芽研磨过40目筛获得藜麦胚芽粉，获得的麦芯研磨后过80目或100目筛得到藜麦芯粉。

3.根据权利要求1所述的藜麦胚芽和麦芯高纯度分离方法，其特征在于，步骤3)和步骤5)中，所述筛孔直径小于藜麦米平均粒径的三分之二。

4.根据权利要求1所述的藜麦胚芽和麦芯高纯度分离方法，其特征在于，步骤4)中，所述浸泡过程中加冰搅拌或超声处理，其中，超声功率为100～200w，超声时间为10～15min。