專利名稱：一種汽爆輔助魔芋濕法研磨制粉的方法
一種汽爆輔助魔芋濕法研磨制粉的方法
技術領域：
本發明屬于農產品加工領域，特別涉及一種汽爆輔助魔芋濕法研磨制粉的方法。背景技術：
魔芋是迄今地球上發現的唯一大量含有葡甘聚糖的植物。中國擁有豐富而優質的魔芋資源，早在1700余年前即有栽培魔芋的記載，但直到20世紀80年代初期，其研究利用幾乎為空白。但隨后的20多年，我國的魔芋產業發生了翻天覆地的變化。如今我國魔芋已由一個自生自滅的小蔬菜作物，發展成為目前南方山區農民致富的拳頭經濟作物之一，產品也由當初的單一黑魔芋豆腐到目前的百余種食品，還廣泛應用于醫藥、化工、石油、紡織等行業中，目前魔芋已形成一個新興的朝陽產業。魔芋是我國的特產資源，我國約有20多個品種，其主要分布在長江流域以南的湖北、湖南、四川、云南、貴州、江西、安徽、廣西和臺灣等地。魔芋是重要的經濟作物，原料生產具有產量高，效益明顯的特點。我國魔芋的種植面積約43萬畝，鮮芋年產量約20萬噸。魔芋塊莖中含有的大量的葡甘聚糖是繼淀粉和纖維素之后，一種較為豐富的可再生天然高分子資源，是理想的膳食纖維，魔芋制作的食品被聯合國衛生組織確定為十大保健食品之一， 其食用價值在于魔芋塊莖含豐富的碳水化合物，實驗證明，以魔芋為主要原料的食品，如同腸道中的“掃帚”，其食用纖維可促進腸胃蠕動、解除便秘。魔芋粉的加工主要包括干法加工和濕法加工兩類。干法加工是將干魔芋片經物理機械分離制取魔芋精粉的過程，即先將魔芋塊莖切成塊或片，然后烘干，再將干塊或干片粉碎研磨，利用葡甘露聚糖粒子和淀粉粒子之間的粒徑差和比重差進行篩分或風選分離，以獲得葡甘聚糖。濕法加工是利用防止葡甘聚糖溶脹的乙醇、異丙醇、甲醇、丙酮等有機溶劑作為加工介質，鮮魔芋在其介質存在下粉碎研磨，再進行離心分離，去掉小顆粒的淀粉等雜質，最后干燥得到濕法魔芋精粉的過程。干法的優點是設備較單一，投資小，加工成本低，但與濕法相比，精粉顆粒易破碎，也無法去除葡甘聚糖粒子內部的雜質，帶有魔芋的腥臭味， 粘度相對較低，產品質量品質較差。濕法加工精粉收率高，還可以去除精粉內部雜質，使精粉質量高于干法加工的精粉。濕法加工的精粉粘度高，SO2含量低，但設備投入稍高，加工季節短，成本略高。因此，必須開發低成本、高純度、清潔魔芋精粉加工方法。蒸汽爆破技術近年來廣泛應用于造紙、飼料加工、藥物提取等行業，它利用高溫高壓水蒸氣滲入物料組織的孔隙和細胞之中，然后瞬間高速釋放出來，所產生的機械力可以產生一定程度上的機械撕裂作用，從而破壞物料。該法整合了化學水解和物理粉碎作用，能夠在短時間(幾分鐘)內有效破壞木質纖維的致密結構，從而提高提取效率。汽爆對于原料處理得的作用主要有兩個方面的作用，其一是高溫水蒸氣的蒸煮作用，其二是瞬間釋壓過程中對細胞的剪切撕裂作用。本發明將汽爆技術用于魔芋的原料處理中，用于輔助魔芋的濕法研磨制粉。
發明內容
發明目的本發明的目的在于針對魔芋制粉技術中干法加工產品純度不高、濕法加工季節短、成本略高等問題，提供一種汽爆輔助魔芋濕法研磨制粉的方法，通過汽爆輔助，減少魔芋濕法制粉保護劑用量、降低生產過程能耗、提高魔芋粉的得率和純度。發明構思現有的魔芋濕法加工制粉技術都是采用鮮魔芋為原料，再加入保護劑研磨制備魔芋粉，這種工藝的特點是受季節影響而干魔芋通常是采用干法粉碎加工。從而造成魔芋精粉的品質受到工藝、季節和設備的多重限制。如果能夠使干魔芋在加工過程中首先經過復水，然后再采用濕法研磨有可能會改善干魔芋片濕法研磨的產品品質。另一個問題就是鮮魔芋濕法研磨保護劑用量大，導致精粉加工成本較高，如果能夠采用一定的方法增加保護劑與魔芋細胞內葡甘聚糖的接觸，則有可能降低保護劑的用量，降低濕法加工制粉的成本。 基于以上兩點分析，本發明提供了一種以汽爆技術同時實現是上述兩個目的的方法。汽爆過程中，飽和蒸汽滲入魔芋中(干魔芋片首先要進行浸潤復水)，既可以起到破碎作用又可以起到破壁作用，從而增加了原料與保護劑的接觸。本發明的技術方案本發明所述的一種汽爆輔助魔芋濕法研磨制粉的方法，其特征在于包括以下步驟1、魔芋原料前處理鮮魔芋的前處理主要是將鮮魔芋洗凈晾干表面水分，除去表皮蟲疤及頂芽等雜質，并切塊，按照與魔芋原料1 0.5 1 2重量比加入亞硫酸鹽護色水溶液進行預浸3s;干魔芋的前處理主要是按照與干魔芋原料1 1比例加水預浸 10-60min，浙干水分后，按照與魔芋原料1 0. 5 1 2重量比加入亞硫酸鹽護色水溶液中浸泡3s ；2、魔芋汽爆處理將預浸處理后的魔芋原料置于汽爆罐中，設定汽爆壓力為 0. 5 2. OMPa，維壓時間為IOs 5min ；然后瞬間釋放壓力，即得到汽爆魔芋原料；3、汽爆魔芋濕法研磨制粉將汽爆魔芋原料置于高效濕式粉碎機中，并加入60% 酒精亞硫酸鹽抑膨護色溶液，加入比例(重量比)為汽爆魔芋60%酒精亞硫酸鹽抑膨護色溶液=1 0.5 1.5;進行研磨后，脫水干燥即得到魔芋普通精粉。本發明所述的一種汽爆輔助魔芋濕法研磨制粉的方法，其特征在于步驟1所述的亞硫酸鹽護色水溶液濃度為100-200ppm。本發明的優點本發明具有如下優點1、在汽爆的瞬間釋放過程中魔芋細胞壁發生破碎，有利于濕法研磨保護劑的滲入，從而既可以減少保護劑的用量，又增加了保護劑與葡甘聚糖的接觸面積，提高精粉中葡甘聚糖的純度。2、汽爆可以同時起到粉碎的作用，經過汽爆后的魔芋塊不需要再經過粉碎，而且汽爆能耗低、處理速度快，從而降低了濕法研磨前處理粉碎的能耗。3、通過對干魔芋片加水預浸復水，提高了干魔芋片制備魔芋精粉的產品純度和品質。4、汽爆過程中葡甘聚糖發生部分降解，產生不同分子量的低聚糖，從而提高了精粉的功能性價值。具體實施方法實施例1稱取鮮魔芋200g，洗凈晾干表面水分，除去表皮蟲疤及頂芽等雜質，并切塊，按照與魔芋原料1 0.5重量比加入IOOppm的亞硫酸鹽護色水溶液進行預浸3s;將預浸處理后的魔芋原料置于汽爆罐中，設定汽爆壓力為0. 8MPa，維壓時間為30s，然后瞬間釋放壓力，即得到汽爆魔芋原料；將汽爆魔芋原料置于高效濕式粉碎機中，并加入與汽爆魔芋重量比為1 1的60%酒精亞硫酸鹽抑膨護色溶液；研磨后進行脫水干燥即得到魔芋普通精粉
15.Sg。經測定得到的精粉主要參數指標為葡甘聚糖含量在84.2%，粘度36500mPa*S ；二氧化硫含量在0. 125g/kg。實施例2稱取鮮魔芋200g，洗凈晾干表面水分，除去表皮蟲疤及頂芽等雜質，并切塊，按照與魔芋原料1 1重量比加入150ppm的亞硫酸鹽護色水溶液進行預浸3s;將預浸處理后的魔芋原料置于汽爆罐中，設定汽爆壓力為0. 5MPa，維壓時間為2min，然后瞬間釋放壓力， 即得到汽爆魔芋原料；將汽爆魔芋原料置于高效濕式粉碎機中，并加入與汽爆魔芋重量比為1 0.5的60%酒精亞硫酸鹽抑膨護色溶液；研磨后進行脫水干燥即得到魔芋普通精粉
16.2g。經測定得到的精粉主要參數指標為葡甘聚糖含量在83.6%，粘度35200mPa*S ；二氧化硫含量在0. 132g/kg。實施例3稱取干魔芋200g，按照與魔芋重量體積比為1 1加入蒸餾水，浸泡IOmin后，洗凈晾干表面水分，并切塊，按照與魔芋原料1 0.5重量比加入IOOppm的亞硫酸鹽護色水溶液進行預浸3s ；將預浸處理后的魔芋原料置于汽爆罐中，設定汽爆壓力為0. 8MPa，維壓時間為30s，然后瞬間釋放壓力，即得到汽爆魔芋原料；將汽爆魔芋原料置于高效濕式粉碎機中，并加入與汽爆魔芋重量比為1 1的60%酒精亞硫酸鹽抑膨護色溶液；研磨后進行脫水干燥即得到魔芋普通精粉23. 4g。經測定得到的精粉主要參數指標為葡甘聚糖含量在 75. 2%，粘度 30500mPa · s ；二氧化硫含量在 0. 145g/kg。實施例4稱取鮮魔芋200g，洗凈晾干表面水分，除去表皮蟲疤及頂芽等雜質，并切塊，按照與魔芋原料1 2重量比加入IOOppm的亞硫酸鹽護色水溶液進行預浸3s;將預浸處理后的魔芋原料置于汽爆罐中，設定汽爆壓力為1. 2MPa，維壓時間為3min，然后瞬間釋放壓力， 即得到汽爆魔芋原料；將汽爆魔芋原料置于高效濕式粉碎機中，并加入與汽爆魔芋重量比為1 1的60%酒精亞硫酸鹽抑膨護色溶液；研磨后進行脫水干燥即得到魔芋普通精粉
17.lg。經測定得到的精粉主要參數指標為葡甘聚糖含量在85.6%，粘度37800mPa*S ；二氧化硫含量在0. 12g/kg。實施例5稱取干魔芋200g，按照與魔芋重量體積比為1 1加入蒸餾水，浸泡60min后，洗凈晾干表面水分，并切塊，按照與魔芋原料1 0.5重量比加入IOOppm的亞硫酸鹽護色水溶液進行預浸3s ；將預浸處理后的魔芋原料置于汽爆罐中，設定汽爆壓力為1.2MPa，維壓時間為30s，然后瞬間釋放壓力，即得到汽爆魔芋原料；將汽爆魔芋原料置于高效濕式粉碎機中，并加入與汽爆魔芋重量比為1 1的60%酒精亞硫酸鹽抑膨護色溶液；研磨后進行脫水干燥即得到魔芋普通精粉26. Sg。經測定得到的精粉主要參數指標為葡甘聚糖含量在 80. 1%，粘度 32300mPa · s ；二氧化硫含量在 0. 138g/kg。實施例6稱取鮮魔芋200g，洗凈晾干表面水分，除去表皮蟲疤及頂芽等雜質，并切塊，按照與魔芋原料1 0.5重量比加入150ppm的亞硫酸鹽護色水溶液進行預浸3s;將預浸處理后的魔芋原料置于汽爆罐中，設定汽爆壓力為2MPa，維壓時間為5min，然后瞬間釋放壓力， 即得到汽爆魔芋原料；將汽爆魔芋原料置于高效濕式粉碎機中，并加入與汽爆魔芋重量比為1 1的60%酒精亞硫酸鹽抑膨護色溶液；研磨后進行脫水干燥即得到魔芋普通精粉 13. 85g。經測定得到的精粉主要參數指標為葡甘聚糖含量在68.對％，粘度^500mPa .s ； 二氧化硫含量在0. 12g/kg。實施例7稱取鮮魔芋200g，洗凈晾干表面水分，除去表皮蟲疤及頂芽等雜質，并切塊，按照與魔芋原料1 1重量比加入200ppm的亞硫酸鹽護色水溶液進行預浸3s;將預浸處理后的魔芋原料置于汽爆罐中，設定汽爆壓力為1.2MPa，維壓時間為60s，然后瞬間釋放壓力， 即得到汽爆魔芋原料；將汽爆魔芋原料置于高效濕式粉碎機中，并加入與汽爆魔芋重量比為1 1的60%酒精亞硫酸鹽抑膨護色溶液；研磨后進行脫水干燥即得到魔芋普通精粉 17. 5g。經測定得到的精粉主要參數指標為葡甘聚糖含量在87. M%，粘度36500mPa · s ； 二氧化硫含量在0. 125g/kg。
權利要求
1.一種汽爆輔助魔芋濕法研磨制粉的方法，其特征在于包括以下步驟1)魔芋原料前處理鮮魔芋的前處理主要是將鮮魔芋洗凈晾干表面水分，除去表皮蟲疤及頂芽等雜質，并切塊，按照與魔芋原料1 0.5 1 2重量比加入亞硫酸鹽護色水溶液進行預浸；干魔芋的前處理主要是按照與干魔芋原料1 1比例加水預浸10-60min，浙干水分后，按照與魔芋原料1 0.5 1 2重量比加入亞硫酸鹽護色水溶液中浸泡；2)魔芋汽爆處理將預浸處理后的魔芋原料置于汽爆罐中，設定汽爆壓力為0.5 2. OMPa，維壓時間為IOs 5min ；然后瞬間釋放壓力，即得到汽爆魔芋原料；3)汽爆魔芋濕法研磨將汽爆魔芋原料置于高效濕式粉碎機中，并加入60%酒精亞硫酸鹽抑膨護色溶液，加入比例(重量比)為汽爆魔芋60%酒精亞硫酸鹽抑膨護色溶液= 1 0.5 1.5;進行研磨后，脫水干燥即得到魔芋普通精粉。
2.如權利要求1所述的一種汽爆輔助魔芋濕法研磨制粉的方法，其特征在于，所述的步驟1)中亞硫酸鹽護色水溶液濃度為100-200ppm。
全文摘要
針對魔芋制粉技術中干法加工產品純度不高、濕法加工季節短、成本略高等問題，本發明提供一種汽爆輔助魔芋濕法研磨制粉的方法，通過汽爆輔助，減少魔芋濕法制粉技術中保護劑用量、降低生產過程能耗、提高精粉的得率和純度。本發明包括魔芋原料前處理、魔芋汽爆處理、汽爆魔芋濕法研磨等步驟。本發明的優點在于，汽爆在其中一方面是破壞細胞壁，另一方面使葡甘聚糖部分降解為低聚糖，從而既增加了保護劑與葡甘聚糖的接觸面積，提高魔芋粉中葡甘聚糖的純度，又提高了魔芋粉的功能性價值。
文檔編號A23P1/06GK102524706SQ20121000280
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者邱衛華, 陳洪章 申請人:中國科學院過程工程研究所