一種純苦蕎麥片的制備方法與流程

本發明屬于食品加工技術領域，具體涉及一種純苦蕎麥片的制備方法。

背景技術：

苦蕎(fagopyrumtataricum)屬于草本雙子葉植物綱、寥科(polygonaceae)、蕎麥屬(fagopyrummill)，是一種食藥兼用的雜糧作物和經濟作物。苦蕎麥不僅富含多種優質蛋白質、人體必需氨基酸、不飽和脂肪酸、膳食纖維、b族維生素、微量元素等，還含有大量其他農作物缺乏的生物類黃酮(蘆丁、槲皮素等)、γ-氨基丁酸、d-手相肌醇、多酚等功能活性物質，具有全面均衡的營養功能和功效顯著的保健功能，對糖尿病、高血壓、高血脂和冠心病等現代“文明病”具有很好的預防和治療效果。近年來隨著人們生活質量的提高，保健意識不斷加強，苦蕎類食品越來越受到人們的關注。然而受限于落后的加工工藝，目前苦蕎產品開發主要以初級的傳統加工方式為主，導致營養成分損失較大、食用方式單一、保健效果不理想、即食性差等諸多缺陷。

苦蕎麥片由于其獨特的營養、保健功能和便攜、即食的食用方式，成為當前適應現代生活節奏和營養需求的食品開發熱點。近年來關于苦蕎麥片制備工藝的研究已多有報道，但營養成分損失大、含有多種輔料和添加劑、沖調性差以及工藝復雜等技術問題仍然沒有解決。苦蕎總黃酮、特別是損失較大，主要是由苦蕎麥片采用的制備工藝來決定的。而苦蕎麥片易碎易粉、沖調性差等問題，主要是由于苦蕎麥粉面筋蛋白含量較低、延展性較差的加工特性所導致，利用單一苦蕎原料制備的目前多采用添加其他輔料和食品添加劑來改善沖泡特性。凌恩福等人報道了一種苦蕎麥片制備方法，通過苦蕎麥粉與輔料復配后，經調配、過濾、均質、預糊化、單輥筒干燥等工序加工而成(凌恩福.單輥筒蒸汽干燥劑干燥苦蕎麥片機理及工藝探討.食品與機械,1995,(4):29-31；黃建初,李崇高.苦蕎麥營養麥片工藝技術的研究.食品工業科技,2004,25(10):85-87)。該方法制備的苦蕎麥片碎粒較多、沖調性差，同時含多種輔料和添加劑，不符合現代營養觀念。專利cn101317639b公開了另一種蕎麥片制備工藝，通過蕎麥粉與輔料復配后制備成軟材，經造粒、蒸熟、干燥、壓片等工序加工而成。該方法同樣采用添加多種輔料和添加劑的方法改善產品沖調性，同時存在工藝繁瑣、耗能較大等問題。專利cn103141773b公開了一種無任何輔料和添加劑的純苦蕎麥片的制備方法，采用苦蕎原糧、不經制粉，經過清理、烘干、噴爆膨化、分選、壓片等工序完成。該方法工藝簡單、無任何輔料和添加劑，然而營養成分損失較大，苦蕎主要功能成分總黃酮損失率高達80％以上。如何采用無任何輔料和添加劑的單一苦蕎原料，在保持苦蕎特有的口感風味的基礎上，制備一種兼具營養成分損失小、沖調性良好的純苦蕎麥片，一直是苦蕎麥片產品開發的研究重點。目前公開的苦蕎麥片工藝尚無法解決這一技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種營養成分損失小、沖調性良好、無任何輔料和添加劑的純苦蕎麥片的制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種純苦蕎麥片的制備方法，包括以下步驟：

(1)原料處理：粒度大于100目的苦蕎全粉與水混合，調整含水量至25wt％～35wt％，投入混合機充分混合，混合機轉速為60～80r/min，混料8～10min。

(2)擠壓膨化：步驟(1)所得物料加入雙螺桿擠壓膨化設備中進行擠壓膨化，設計五個加熱分區，每個加熱分區的溫度分別設置為：ⅰ區為40～50℃；ⅱ區為60～70℃；ⅲ區為140～150℃；ⅳ區為150～160℃；ⅴ區為130～140℃。雙螺桿轉速為80～160r/min，各加熱分區停留時間為2～5min，切割機旋切轉速為500～600r/min。

所述螺桿為積木式螺桿組合，長徑比為24，由芯軸和可拆分的各種螺桿元件組成，通過積木式螺桿元件(螺旋和剪切塊)排列組合以適應本工藝要求。

(3)預干燥：將上步擠壓膨化后物料進行預干燥，干燥溫度為50～60℃，時間為8～10min。

(4)壓片造型：上步擠壓膨化產品經壓片機進行壓片處理，調整壓片機的壓輥間隙為0.2～0.5mm。

(5)烘烤處理：將壓片造型處理后的產品經過連續式烘烤廂烘烤，溫度為135～145℃，調整振動篩頻率使產品在烘烤廂停留時間在2～3min，產品含水量控制在4wt％～6wt％。

(6)干燥包裝：在干燥處自然冷卻至室溫，密封包裝，即得純苦蕎麥片。

本發明的有益效果是：采用擠壓膨化技術，通過優化螺桿結構及擠壓膨化工藝參數制備了一種新型純苦蕎麥片。該苦蕎麥片以單一苦蕎全粉為原料，無任何輔料和添加劑，解決了純苦蕎麥片難成型、沖泡性差的問題；工藝簡單、能耗較低，營養成分損失小，總黃酮損失率最高僅為20％，蘆丁損失率比現有噴爆技術降低32％以上，具有攜帶、食用方便，可實現定量進補等特點，是適應現代飲食方式和營養需求的新一代純苦蕎麥片。

附圖說明

圖1實施例1螺桿組裝結構示意圖；其中a:se/50/123/2(螺旋代號/導程/長度/螺頭個數)；b:se/30/116/2(螺旋代號/導程/長度/螺頭個數)；d:se/15/114/1(螺旋代號/導程/長度/螺頭個數)；e:kb/3/25/30°(剪切塊代號/個數/長度/錯列角)；f:kb/5/50/30°(剪切塊代號/個數/長度/錯列角)。

圖2實施例2螺桿組裝結構示意圖；其中a:se/50/123/2(螺旋代號/導程/長度/螺頭個數)；b:se/30/116/2(螺旋代號/導程/長度/螺頭個數)；d:se/15/114/1(螺旋代號/導程/長度/螺頭個數)；e:kb/3/25/30°(剪切塊代號/個數/長度/錯列角)；f:kb/5/50/30°(剪切塊代號/個數/長度/錯列角)。

圖3實施例3螺桿組裝結構示意圖；其中a:se/50/123/2(螺旋代號/導程/長度/螺頭個數)；b:se/30/116/2(螺旋代號/導程/長度/螺頭個數)；d:se/15/114/1(螺旋代號/導程/長度/螺頭個數)；e:kb/3/25/30°(剪切塊代號/個數/長度/錯列角)；f:kb/5/50/30°(剪切塊代號/個數/長度/錯列角)。

圖4苦蕎麥片主要功效成分含量檢測。

具體實施方式

實施例1

選擇市售苦蕎全粉，測定其水分含量為12.03％，蘆丁含量為13.45mg/g，槲皮素含量為0.95mg/g，總黃酮含量為15.52mg/g。按照以下步驟生產純苦蕎麥片：

(1)原料處理：粒度為100目的苦蕎全粉與水混合，調整含水量至25wt％，投入混合機充分混合，混合機轉速為60r/min，混料8min。

(2)擠壓膨化：上步所得物料加入雙螺桿擠壓膨化設備中進行擠壓膨化，設計五個加熱分區，每個加熱分區的溫度分別設置為：ⅰ區為40℃；ⅱ區為60℃；ⅲ區為140℃；ⅳ區為150℃；ⅴ區為130℃。雙螺桿轉速為80r/min，各加熱分區停留時間為2min，切割機旋切轉速為500r/min。

所述螺桿為積木式螺桿組合，長徑比為24，由芯軸和可拆分的各種螺桿元件組成，通過積木式螺桿元件(螺旋和剪切塊)排列組合以適應本工藝要求。實施例螺桿組裝結構如圖1所示。

(3)預干燥：將上步擠壓膨化后物料進行預干燥，干燥溫度為50℃，時間為8min。

(4)壓片造型：上步擠壓膨化產品經壓片機進行壓片處理，調整壓片機的壓輥間隙為0.2mm。

(5)烘烤處理：將壓片造型處理后的產品經過連續式烘烤廂烘烤，溫度為135℃，調整振動篩頻率使產品在烘烤廂停留時間在2min，產品含水量控制在6wt％。

實施例2

選擇市售苦蕎全粉，測定其水分含量、蘆丁含量、槲皮素、總黃酮含量，結果同實施例1。按照以下步驟生產新型純苦蕎麥片：

(1)原料處理：粒度為100目的苦蕎全粉與水混合，調整含水量至35wt％，投入混合機充分混合，混合機轉速為80r/min，混料10min。

(2)擠壓膨化：上步所得物料加入雙螺桿擠壓膨化設備中進行擠壓膨化，設計五個加熱分區，每個加熱分區的溫度分別設置為：ⅰ區為50℃；ⅱ區為70℃；ⅲ區為150℃；ⅳ區為160℃；ⅴ區為140℃。雙螺桿轉速為160r/min，各加熱分區停留時間為5min，切割機旋切轉速為600r/min。

所述螺桿為積木式螺桿組合，長徑比為24，由芯軸和可拆分的各種螺桿元件組成，通過積木式螺桿元件(螺旋和剪切塊)排列組合以適應本工藝要求。本實施例螺桿組裝結構如圖2所示。

(3)預干燥：將上步擠壓膨化后物料進行預干燥，干燥溫度為60℃，時間為10min。

(4)壓片造型：上步擠壓膨化產品經壓片機進行壓片處理，調整壓片機的壓輥間隙為0.5mm。

(5)烘烤處理：將壓片造型處理后的產品經過連續式烘烤廂烘烤，溫度為145℃，調整振動篩頻率使產品在烘烤廂停留時間在3min，產品含水量控制在4wt％。

實施例3

選擇市售苦蕎全粉，測定其水分含量、蘆丁含量、槲皮素、總黃酮含量，結果同實施例1。按照以下步驟生產新型純苦蕎麥片：

(1)原料處理：粒度100目的苦蕎全粉與水混合，調整含水量至30wt％，投入混合機充分混合，混合機轉速為80r/min，混料8min。

(2)擠壓膨化：上步所得物料加入雙螺桿擠壓膨化設備中進行擠壓膨化，設計五個加熱分區，每個加熱分區的溫度分別設置為：ⅰ區為50℃；ⅱ區為60℃；ⅲ區為150℃；ⅳ區為160℃；ⅴ區為140℃。雙螺桿轉速為140r/min，各加熱分區停留時間為4min，切割機旋切轉速為600r/min。

所述螺桿為積木式螺桿組合，長徑比為24，由芯軸和可拆分的各種螺桿元件組成，通過積木式螺桿元件(螺旋和剪切塊)排列組合以適應本工藝要求。本實施例螺桿組裝結構如圖3所示。

(3)預干燥：將上步擠壓膨化后物料進行預干燥，干燥溫度為60℃，時間為8min。

(4)壓片造型：上步擠壓膨化產品經壓片機進行壓片處理，調整壓片機的壓輥間隙為0.5mm。

(5)烘烤處理：將壓片造型處理后的產品經過連續式烘烤廂烘烤，溫度為135℃，調整振動篩頻率使產品在烘烤廂停留時間在2min，產品含水量控制在5wt％。

各實施例制備的苦蕎麥片的物理品質、功效成分及感官評價分析如下：

以本發明方法制備的純苦蕎麥片和市售經爆破工藝制備的苦蕎麥片進行物理品質、功效成分和感官評價分析，進一步說明本發明方法的有效效果。

1、苦蕎麥片的物理品質分析

(1)麥片水分

將麥片樣品稱量后(w1)，105℃烘箱烘至恒重后稱量(w2)。每個樣品重復測定3次。按照以下公式計算麥片水分含量。

麥片含水率＝(w1-w2)/w1×100％

(2)麥片容重

將麥片樣品倒入量筒中，用平板刮去量筒表面多余的麥片，使量筒口的麥片與玻璃杯口相平，稱量量筒中麥片質量，結果以g/l表示。每個樣品重復測定5次。

(3)麥片常溫吸水率

準確稱量20.0g麥片(w1)，放入250ml燒杯中，加入100ml蒸餾水，在水浴鍋中25℃保溫20min。取出后放在紗網中，靜置10min，瀝干麥片表面水分，稱量吸水后麥片的質量(w2)。每個樣品重復測定3次。

麥片常溫吸水率＝(w2-w1)/w1×100％

(4)麥片高溫吸水率

準確稱量30.0g麥片(w1)，放入300ml離心杯中，麥片與離心杯重量w2，加入200ml剛沸騰的熱蒸餾水，用小勺攪勻，室溫下靜置10min，3000r/min離心15min，收集上清液備用，稱量離心杯質量(w3)。計算麥片高溫吸水率，每個樣品重復測定3次。

麥片高溫吸水率＝(w3-w2)/w1×100％

(5)麥片湯汁黏度

收集測定高溫吸水率時的上清液，過200目篩網濾除上層懸浮物，立即在25℃下取5ml濾液于烏氏粘度計中，測量蒸餾水及樣品濾液的流動時間(t0，t)。計算樣品的相對黏度，每個樣品重復測定3次。

相對黏度＝t/t0

(6)湯汁可溶性固形物含量測定

收集測定高溫吸水率時的上清液，參考sb/t10009-1992，采用烘箱干燥法測定上清液中可溶性固形物含量，結果以mg/g表示。

苦蕎麥片物理品質分析結果顯示，本發明制備的純苦蕎麥片與市售苦蕎麥片水分、容重、吸水率和相對黏度等物理品質相當。其中吸水率主要受淀粉、蛋白質及纖維素等成分影響，檢測結果一方面間接說明本發明產品和市售苦蕎麥片均未添加淀粉輔料，另一方面也證實擠壓膨化工藝和爆破工藝對苦蕎麥片吸水率的影響較小。可溶性固形物含量二者差異較大，主要原因可能是爆破工藝比擠壓膨化工藝對原料中大分子物質的降解能力大，也可能是市售樣品中添加了糖分輔料(見表1)。

表1苦蕎麥片物理品質分析結果

2、苦蕎麥片的功效成分測定

重點考察了苦蕎主要功效成分總黃酮、蘆丁及槲皮素在苦蕎麥片樣品中的含量，檢測方法如下：

(1)總黃酮含量測定

以鋁鹽法(a420)測定苦蕎麥片及原料苦蕎全粉的總黃酮含量。

標準曲線繪制：精密吸取0.05mg/ml蘆丁溶液0.5、1、2、3、4ml于10ml具塞試管中，分別加入2ml0.1mol/lalcl3和3ml1mol/lch3cook溶液，70％甲醇定容，搖勻后室溫靜置30min，以水為空白，于420nm處測定。以吸光度為橫坐標，蘆丁含量為縱坐標繪制標準曲線。

樣液測定：稱取0.25g麥片樣品，70％甲醇于70℃提取3h，取樣1ml按上述方法進行測定。

(2)蘆丁、槲皮素含量測定

采用高效液相法測定蘆丁、槲皮素含量。色譜條件：色譜柱hypersilbdsc18(250mm×4.6mm，5μm)，柱溫30℃，檢測波長360nm，流動相如表2所示。

表2高相檢測法流動相

實驗結果顯示，本發明自制苦蕎麥片總黃酮含量顯著高于市售苦蕎麥片，較苦蕎全粉原料損失率僅為20％左右，基本保留了苦蕎的主要功效成分，而本發明自制苦蕎麥片蘆丁損失率約為38.4％，較市售爆破工藝制備的苦蕎麥片蘆丁損失率(71.2％)降低約32.8％(見圖2)。

3、苦蕎麥片感官品質分析

麥片感官品質分析分為兩部分，分別為麥片沖泡前的感官品質分析和沖泡后的感官品質分析。采用百分制，麥片沖泡前感官品質30分，麥片沖泡后感官品質70分。隨機請30個人(15名男性、15名女性，年齡20～40歲)經過感官評價培訓后組成評鑒小組，按照苦蕎麥片產品感官評分標準進行打分。評價指標與方法見表3、表4給出的方法。

表3麥片沖泡前評價指標與方法

表4麥片沖泡后感官評價指標與方法

感官評價結果表明，本發明實施例1所得產品最高得分為72.5，能夠很好的結合苦蕎功效營養成分與消費者要求的口感，在有效降低功效成分總黃酮和蘆丁損失的基礎上，保證與市售噴爆工藝苦蕎麥片相當的沖調性。