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藜麥加工工藝論述

2019-10-31 07:15李百成楊德海霍樹靜
中國種業 2019年10期
關鍵詞:破碎率濕法皂苷

李百成 楊德海 霍樹靜

(1 酒泉奧凱種子機械股份有限公司,甘肅酒泉 735000;2 蘭州海蘭德泵業有限公司,蘭州 730070)

藜麥作為最適于人類的完美全營養食品,被稱為“糧食之母”,自2000 年后藜麥開始被營養學家所認可,已經將藜麥生產區域輻射到青海、甘肅、內蒙古、山西、河北等10 多個省區,隨著種植面積逐年擴大,對藜麥生產機械化需求也越來越迫切,現階段還沒有成熟的藜麥播種機械、收獲機械和產后服務機械,市場上銷售藜麥原糧的凈度、純度、顆粒飽滿度、外觀質量都無法達到食品質量標準,據了解,完全干凈的藜麥仍需要人工挑選,作為藜麥產后加工機械的研發迫在眉睫。

1 藜麥結構及特性

藜麥植物屬藜科,雙子葉植物。種子形狀呈圓形藥片狀,直徑為1.5~2.0mm,外觀大小和谷子差不多,容重比小米略輕,一般千粒重1.4~3.0g,有白色、乳黃色、紅色、橙黃色、黑色等多種顏色[1],其中白色口感最好、顆粒較大,目前國內種植以白藜麥為主。貯藏時易放在干燥陰涼處,成熟種子若暴露于濕氣中,24h 即可萌發[1]。種子表皮有一層水溶性皂苷,在做食物前,需采用浸泡或碾壓方法將種皮中的皂苷去除。成熟藜麥穗上結出的果實稱帶殼藜谷,脫去穎殼即為藜谷,藜谷除去表層皂苷后成為藜麥米[2]。

2 藜麥加工工藝發展

藜麥在中國市場作為一種新型的糧食作物,其營養價值超過任何一種傳統的糧食作物,近年來國內種植面積在不斷擴大。在藜麥加工生產過程中,如播種、收獲、脫粒脫殼、清選和除皂苷方面,基本上是套用谷子、小米等其他類似農作物加工生產設備,初步實現了機械化加工,但其精、深加工都需要有一定科研力量的支持,來持續為消費者提供優質、健康的藜麥食品,滿足市場需求。

藜麥加工工藝主要在于去除籽實外層皂苷的苦味,提升藜麥口感。據報道,藜麥中含有0.1%~5.0%的皂苷,根據含量不同分為甜藜與苦藜,國外對甜藜麥中皂苷含量定義為0.2~0.4g/kg,苦藜皂苷含量大于1.13g/kg[3],我國市場平均皂苷含量為1.041%,甚至更高[4]。關于降低藜麥皂苷的方法,從傳統的濕法到后期干法,再到目前應用較多的混合法;但國內研究甚少,尤其缺乏效率高且環境友好型的降皂工藝和專業的藜麥米加工設備,因此生產精度高、品質優的藜麥米迫在眉睫,對于藜麥加工生產設備的研發也勢在必行。

3 藜麥加工工藝分析

目前藜麥的加工方式主要分有干法加工工藝、濕法加工工藝、混合加工工藝[5],目前,市場上藜麥米的碎米率和皂苷含量偏高,品質和口感差。

3.1 通過藜麥加工機械要解決的主要問題(1)去掉原糧中的非藜麥,包括收割脫粒過程中混入的異物,植物碎枝梗、砂石等;(2)去掉發霉變質、成熟度差的藜麥;(3)去除藜麥的外殼(大多數在脫粒過程中就掉了),藜麥絕大多數是裸藜麥,不像水稻或谷類有包裹的外殼;(4)加工最核心的是要去除藜麥表皮含有皂苷的皮層,由于皂苷有苦味且有微毒性,因此在吃之前必須去除,如何能去除這層表皮而不破壞藜麥的外形及營養是關鍵;(5)完成真空計量包裝,實現由原糧到商品藜麥的全自動化生產。

3.2 干法加工工藝 風篩選→比重選→去石機→調質→碾皮機→兩次拋光→色選機→分級機→真空包裝機。此加工工藝首先必須經過初清機使原料凈度達到90%左右,再通過風篩、比重、去石清除非藜麥雜質使凈度達到≥99%,提高生產線生產能力;通過調質將水分控制在10%~14%,碾皮過程中破碎率最低(破碎率≤5%根據各地品質不同取最大值),再利用碾皮砂輥反復搓擦脫去殘留外殼和表層部分皂苷,2 次拋光極大程度清除表面皂苷和麥麩,色選和分級再次精選,清除變色籽粒、碎籽和小籽粒,此加工工藝適用于大批量生產加工,生產能力1.5~2.0t/h,作為效率高而且環境友好型加工工藝。

3.3 濕法加工工藝 風篩選→比重選→分級→浸水→甩干→碾皮→快速沖洗→干燥→色選→真空包裝。此工藝首先通過風篩和比重清除雜質,然后浸水使皂苷溶于水,使去除皂苷所需的力最小,再利用碾皮機砂輥反復搓擦去除皂苷,然后快速沖洗、干燥,最大程度減少皂苷含量,提升藜麥品質及口感。其優點在于出米率高、破碎率低、使皂苷含量最少,但藜麥胚芽活性較高,用水清洗易發芽,而且濕法去皂苷會造成水質污染問題,所以發達國家由于水體污染等原因一般不采用清洗法。

根據試驗證明,水洗干燥過程時間應控制在15min 之內,而目前市場藜麥水洗設備較為稀少,能夠滿足藜麥連續式水洗生產線工作工藝,需配備計量堿液池、堿度儀、絞龍水洗輸送、水位調節閥以及流化床干燥等設備。

3.4 混合法加工工藝 風篩選→去石機→碾皮機→拋光機→洗滌離心機→干燥→比重選→色選機→分級機→真空包裝。此工藝首先利用物理方法清選、快速碾磨拋光,去除表層穎殼和部分皂苷,然后進行簡單沖洗降皂,既減少了加工成本,而且在碾磨過程中也降低了廢水中的皂苷含量,還減小了水資源浪費和污染,和濕法加工工藝相同,藜麥水洗、干燥設備還不夠成熟,無法保證連續式生產線應用。

對于加工企業來說,干法加工對于剛收獲的藜麥預處理性價比高,而如果后期要做深加工處理,則考慮拋光→洗滌→甩干→低溫干燥的工藝,降低皂苷含量,提升藜麥口感,保證加工出的藜麥米既能保留胚芽,又能最大程度保留其營養成分,作為效率高而且環境友好型加工工藝(圖1)。

圖1 藜麥加工工藝圖

4 藜麥加工機械研究方向

根據實際應用中對藜麥的考察和試驗發現,可以將精選設備改進設計,使之實現藜麥比重去石分級的多重效果;另一方面藜麥碾皮機的破碎率問題仍然需要改進設計,目前藜麥水洗設備機和水洗工藝不夠完善,國內市場上藜麥的皂苷含量遠高于國際標準,開發高精度藜麥碾皮機、水洗機、拋光機等,能有效解決藜麥產后無加工機械的現狀,對提高生產效率、促進藜麥產后服務建設具有重大意義。

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