一种可降低面粉中麸皮杂质含量的小麦预处理方法与流程

本发明属于面粉加工技术领域，具体涉及一种可降低面粉中麸皮杂质含量的小麦预处理方法。

背景技术：

小麦是中国最重要的农作物之一，是三大谷物中作为粮食食用率最高的谷物，也是许多国家人民极其重要的主食。小麦籽粒或颖果可大致分为3个部分：胚乳，胚和麸皮。胚乳中以淀粉和蛋白质为主，胚是以脂类和蛋白质为主，麸皮是以膳食纤维为主。人们所种植的小麦通常会被加工生产成面粉，面粉的制粉率从73%到77%不等，这取决于碾磨工艺、小麦品种和栽培条件等。

中国小麦加工后产生的副产物主要是麸皮。小麦麸皮是指小麦在干磨制粉生产过程中，经过逐道研磨和筛理，除去打碎入粉的胚乳剩下的成分。目前虽然多数面粉厂小麦清理工艺设置比较完善，但在实际加工汇总，人磨净麦中仍含有麦皮、麦毛及麦沟中含有尘土，这是因为小麦经前几道筛、打、吸风、去石等综合清理后，其夹带的杂质及表面杂质虽大都能去除，但在之后的斗式提升机、螺旋输送机及溜管的输送过程中，麦粒与麦粒间、麦粒与设备间的摩擦会重新产生一些麦毛、麦皮，另外，经打麦机撕裂而未脱落的麦皮、麦胚也会脱落下来，形成的一些细小的麸皮难以去除，从而使得面粉中夹带杂质影响白度。因此，在小麦加工过程中，降低面粉中夹带的麸皮杂质的含量，对提高面粉的质量以及白度尤为重要。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种可降低面粉中麸皮杂质含量的小麦预处理方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种可降低面粉中麸皮杂质含量的小麦预处理方法，具体工艺方法如下：

1）配制10-15mg/ml纳米二氧化钛分散液，然后与浓度为0.8-1.0mg/ml的海藻酸钠溶液按1:4-5的体积比混合均匀，得到混合液，将混合液与浓度为1.4-1.7mg/ml的氯化钙溶液分别装入针头内径为1-1.3mm的注射器中，设定混合溶液的注射速度为15-20ml/h，氯化钙溶液的注射速度为25-30ml/h，同时注入到快速旋转的双蒸水收集浴中，转速为150-200r/min，将拉伸得到的微凝胶纤维用质量分数80%的乙醇溶液置换10-15min，再用二氧化碳临界点干燥仪干燥至恒重，得到微凝胶纤维，将得到的微凝胶纤维与浓度为20-25mg/ml，ph值为5-5.5的壳聚糖溶液等体积混合，反应20-30min，再经二氧化碳临界点干燥仪干燥至恒重，即可得到复合微凝胶纤维；本发明中，利用海藻酸钠和氯化钙的鳌合作用，以同轴注射和水动力学拉伸收集的方法制备了负载有纳米二氧化钛的微凝胶纤维，负载的纳米二氧化钛可以提高微凝胶纤维表面沟壑的粗糙度，再利用微凝胶纤维与壳聚糖溶液的静电吸附作用，形成一层壳聚糖膜将微凝胶纤维包裹在内，利用二氧化碳临界点干燥技术制得复合微凝胶纤维，得到的复合微凝胶纤维表面具有明显的沟壑，并且粗糙；负载的纳米二氧化钛经过盐酸溶液处理，利用二氧化钛在ph值低的溶液中，因对粒子表面的羟基吸附氢离子而带正电荷，从而得到带有正电荷的纳米二氧化钛，将带有正电荷的纳米二氧化钛负载在微凝胶纤维上，从而使得得到的复合微凝胶纤维呈正电性；

2）将适量的壳聚糖超声分散于蒸馏水中，得到浓度为25-28mg/ml的壳聚糖水分散液，按照体积比为2:21-25，将量取的壳聚糖水分散液加入到超纯水中，混匀后用稀盐酸和氢氧化钠溶液调节ph值为5-6，得到聚阳离子壳聚糖溶液，备用，按照海藻酸钠溶液、氯化钙溶液以及超纯水的体积比为1:2:190-200，将量取的浓度为24-26mg/ml的海藻酸钠溶液和浓度为24-26mg/ml的氯化钙溶液，在100-130r/min搅拌下缓慢加入超纯水，继续搅拌10-15min，并用200-300w超声处理5-10min，得到聚阴离子海藻酸钠溶液，备用；

3）将小麦除杂后浸入到聚阳离子壳聚糖溶液中，室温下浸渍10-15min，然后用蒸馏水反复冲洗并干燥，得到小麦a，将小麦a在室温下浸入到聚阴离子海藻酸钠溶液中，浸渍时间10-15min，然后用蒸馏水反复冲洗并干燥，得到小麦b；

4）将复合微凝胶纤维微粉化处理后得到粒径为10-20μm的纤维粉末，分散于蒸馏水中，得到质量分数为0.5-1.0%的复合微凝胶纤维分散液，将小麦b在室温下浸入到复合微凝胶纤维分散液中，浸渍时间15-20min，然后用蒸馏水反复冲洗并干燥，再以步骤3）和步骤4）中的浸渍处理为一个循环周期，循环进行4-5个周期，即可完成对小麦的预处理；本发明中，由于小麦麸皮的主要组分纤维素在水溶液中带负电荷，因此最初采用聚阳离子壳聚糖溶液在小麦表面形成聚阳离子电介质层，为下一步组装相反的聚阴离子海藻酸钠电解质层做准备，当组装完聚阴离子电解质层后，进一步在其表面组装带正电荷的复合微凝胶纤维，经过重复交替组装，从而在小麦表面形成由复合微凝胶纤维组成的包覆层，由于小麦表面的麸皮为疏松多孔的结构，因此在包覆层形成的过程中，部分复合微凝胶纤维会渗入到麸皮的孔隙中，并嵌固在孔隙中，从而可以提高包覆层与麸皮之间的结合强度，同时嵌固在麸皮孔隙中的复合微凝胶纤维相互之间连接，在麸皮孔隙中穿插形成连续的网络结构，可以提高麸皮的韧性，使得麸皮在加工过程中不易被过分破碎，从而可以减少细小麸皮的形成，并且，复合微凝胶纤维表面具有明显的沟壑，而且较为粗糙，增大了微凝胶纤维之间的接触面积，使得微凝胶纤维之间易相互交连，因此部分细小的麸皮容易通过包覆以及嵌固在孔隙中的复合微凝胶纤维，与较大体积麸皮中的复合微凝胶纤维发生交连，从而附着在大体积麸皮上，使得面粉中的细小麸皮易除去，从而可以降低面粉中细小麸皮杂质的含量。

进一步，所述二氧化钛分散液的制备方法如下：在300-400w超声分散条件下，将纳米二氧化钛分散在蒸馏水中，分散10-15min，并使用浓度为0.1-0.15mol/l的盐酸溶液调节ph小于等电点，ph为2.5-3.5，即可得到浓度为10-15mg/ml的带有正电荷的纳米二氧化钛分散液。

本发明相比现有技术具有以下优点：

针对小麦加工过程中易产生一些细小的，难以去除的麸皮碎屑，降低了面粉的白度以及质量，本发明采用静电自组装技术，在小麦麸皮的表面形成由复合微凝胶纤维组成的包覆层，由于小麦表面的麸皮为疏松多孔的结构，因此在包覆层形成的过程中，部分复合微凝胶纤维会渗入到麸皮的孔隙中，并嵌固在孔隙中，从而可以提高包覆层与麸皮之间的结合强度，同时嵌固在麸皮孔隙中的复合微凝胶纤维相互之间连接，在麸皮孔隙中穿插形成连续的网络结构，可以提高麸皮的韧性，使得麸皮在加工过程中不易被过分破碎，从而可以减少细小麸皮的形成，并且，复合微凝胶纤维表面具有明显的沟壑，而且较为粗糙，增大了微凝胶纤维之间的接触面积，使得微凝胶纤维之间易相互交连，因此部分细小的麸皮容易通过包覆以及嵌固在孔隙中的复合微凝胶纤维，与较大体积麸皮中的复合微凝胶纤维发生交连，从而附着在大体积麸皮上，使得面粉中的细小麸皮易除去，从而可以降低面粉中细小麸皮杂质的含量，有助于提升面粉的白度以及质量。

具体实施方式

下面结合具体实施方法对本发明做进一步的说明。

实施例1

一种可降低面粉中麸皮杂质含量的小麦预处理方法，具体工艺方法如下：

1）配制10mg/ml纳米二氧化钛分散液，然后与浓度为0.8mg/ml的海藻酸钠溶液按1:4的体积比混合均匀，得到混合液，将混合液与浓度为1.4mg/ml的氯化钙溶液分别装入针头内径为1mm的注射器中，设定混合溶液的注射速度为15ml/h，氯化钙溶液的注射速度为25ml/h，同时注入到快速旋转的双蒸水收集浴中，转速为150r/min，将拉伸得到的微凝胶纤维用质量分数80%的乙醇溶液置换10min，再用二氧化碳临界点干燥仪干燥至恒重，得到微凝胶纤维，将得到的微凝胶纤维与浓度为20mg/ml，ph值为5的壳聚糖溶液等体积混合，反应20min，再经二氧化碳临界点干燥仪干燥至恒重，即可得到复合微凝胶纤维；

2）将适量的壳聚糖超声分散于蒸馏水中，得到浓度为25mg/ml的壳聚糖水分散液，按照体积比为2:21，将量取的壳聚糖水分散液加入到超纯水中，混匀后用稀盐酸和氢氧化钠溶液调节ph值为5，得到聚阳离子壳聚糖溶液，备用，按照海藻酸钠溶液、氯化钙溶液以及超纯水的体积比为1:2:190，将量取的浓度为24mg/ml的海藻酸钠溶液和浓度为24mg/ml的氯化钙溶液，在100r/min搅拌下缓慢加入超纯水，继续搅拌10min，并用200w超声处理5min，得到聚阴离子海藻酸钠溶液，备用；

3）将小麦除杂后浸入到聚阳离子壳聚糖溶液中，室温下浸渍10min，然后用蒸馏水反复冲洗并干燥，得到小麦a，将小麦a在室温下浸入到聚阴离子海藻酸钠溶液中，浸渍时间10min，然后用蒸馏水反复冲洗并干燥，得到小麦b；

4）将复合微凝胶纤维微粉化处理后得到粒径为10μm的纤维粉末，分散于蒸馏水中，得到质量分数为0.5%的复合微凝胶纤维分散液，将小麦b在室温下浸入到复合微凝胶纤维分散液中，浸渍时间15min，然后用蒸馏水反复冲洗并干燥，再以步骤3）和步骤4）中的浸渍处理为一个循环周期，循环进行4个周期，即可完成对小麦的预处理。

进一步，所述二氧化钛分散液的制备方法如下：在300w超声分散条件下，将纳米二氧化钛分散在蒸馏水中，分散10min，并使用浓度为0.1mol/l的盐酸溶液调节ph小于等电点，ph为2.5，即可得到浓度为10mg/ml的带有正电荷的纳米二氧化钛分散液。

选用黄淮冬麦区的冬麦作为小麦原料，对小麦进行除杂，使得小麦中的尘芥杂质不超过0.2％，其中砂石不超过0.015％，粮谷杂质不超过0.5％，基本不含磁性金属杂质，然后采用实施例1提供的处理方法对小麦进行预处理，得到待加工小麦样品，对照组的小麦原料不进行预处理，然后利用现有车间技术进行生产，并且控制出粉率为80%，将得到的面粉样品使用杭州大吉光电仪器有限公司提供的wsb-vi型智能白度测定仪进行白度测定，结果如下：实施例1中的面粉样品，白度为83.2；对照组中的面粉样品，白度为79.5。

实施例2

一种可降低面粉中麸皮杂质含量的小麦预处理方法，具体工艺方法如下：

1）配制12mg/ml纳米二氧化钛分散液，然后与浓度为0.9mg/ml的海藻酸钠溶液按1:4.5的体积比混合均匀，得到混合液，将混合液与浓度为1.5mg/ml的氯化钙溶液分别装入针头内径为1.2mm的注射器中，设定混合溶液的注射速度为18ml/h，氯化钙溶液的注射速度为28ml/h，同时注入到快速旋转的双蒸水收集浴中，转速为170r/min，将拉伸得到的微凝胶纤维用质量分数80%的乙醇溶液置换12min，再用二氧化碳临界点干燥仪干燥至恒重，得到微凝胶纤维，将得到的微凝胶纤维与浓度为23mg/ml，ph值为5.5的壳聚糖溶液等体积混合，反应25min，再经二氧化碳临界点干燥仪干燥至恒重，即可得到复合微凝胶纤维；

2）将适量的壳聚糖超声分散于蒸馏水中，得到浓度为26mg/ml的壳聚糖水分散液，按照体积比为2:23，将量取的壳聚糖水分散液加入到超纯水中，混匀后用稀盐酸和氢氧化钠溶液调节ph值为5.5，得到聚阳离子壳聚糖溶液，备用，按照海藻酸钠溶液、氯化钙溶液以及超纯水的体积比为1:2:195，将量取的浓度为25mg/ml的海藻酸钠溶液和浓度为25mg/ml的氯化钙溶液，在120r/min搅拌下缓慢加入超纯水，继续搅拌12min，并用250w超声处理7min，得到聚阴离子海藻酸钠溶液，备用；

3）将小麦除杂后浸入到聚阳离子壳聚糖溶液中，室温下浸渍12min，然后用蒸馏水反复冲洗并干燥，得到小麦a，将小麦a在室温下浸入到聚阴离子海藻酸钠溶液中，浸渍时间12min，然后用蒸馏水反复冲洗并干燥，得到小麦b；

4）将复合微凝胶纤维微粉化处理后得到粒径为15μm的纤维粉末，分散于蒸馏水中，得到质量分数为0.8%的复合微凝胶纤维分散液，将小麦b在室温下浸入到复合微凝胶纤维分散液中，浸渍时间18min，然后用蒸馏水反复冲洗并干燥，再以步骤3）和步骤4）中的浸渍处理为一个循环周期，循环进行5个周期，即可完成对小麦的预处理。

进一步，所述二氧化钛分散液的制备方法如下：在350w超声分散条件下，将纳米二氧化钛分散在蒸馏水中，分散12min，并使用浓度为0.12mol/l的盐酸溶液调节ph小于等电点，ph为3.0，即可得到浓度为12mg/ml的带有正电荷的纳米二氧化钛分散液。

选用黄淮冬麦区的冬麦作为小麦原料，对小麦进行除杂，使得小麦中的尘芥杂质不超过0.2％，其中砂石不超过0.015％，粮谷杂质不超过0.5％，基本不含磁性金属杂质，然后采用实施例2提供的处理方法对小麦进行预处理，得到待加工小麦样品，对照组的小麦原料不进行预处理，然后利用现有车间技术进行生产，并且控制出粉率为80%，将得到的面粉样品使用杭州大吉光电仪器有限公司提供的wsb-vi型智能白度测定仪进行白度测定，结果如下：实施例2中的面粉样品，白度为83.7；对照组中的面粉样品，白度为79.2。

实施例3

一种可降低面粉中麸皮杂质含量的小麦预处理方法，具体工艺方法如下：

1）配制15mg/ml纳米二氧化钛分散液，然后与浓度为1.0mg/ml的海藻酸钠溶液按1:5的体积比混合均匀，得到混合液，将混合液与浓度为1.7mg/ml的氯化钙溶液分别装入针头内径为1.3mm的注射器中，设定混合溶液的注射速度为20ml/h，氯化钙溶液的注射速度为30ml/h，同时注入到快速旋转的双蒸水收集浴中，转速为200r/min，将拉伸得到的微凝胶纤维用质量分数80%的乙醇溶液置换15min，再用二氧化碳临界点干燥仪干燥至恒重，得到微凝胶纤维，将得到的微凝胶纤维与浓度为25mg/ml，ph值为5.5的壳聚糖溶液等体积混合，反应30min，再经二氧化碳临界点干燥仪干燥至恒重，即可得到复合微凝胶纤维；

2）将适量的壳聚糖超声分散于蒸馏水中，得到浓度为28mg/ml的壳聚糖水分散液，按照体积比为2:25，将量取的壳聚糖水分散液加入到超纯水中，混匀后用稀盐酸和氢氧化钠溶液调节ph值为6，得到聚阳离子壳聚糖溶液，备用，按照海藻酸钠溶液、氯化钙溶液以及超纯水的体积比为1:2:200，将量取的浓度为26mg/ml的海藻酸钠溶液和浓度为26mg/ml的氯化钙溶液，在130r/min搅拌下缓慢加入超纯水，继续搅拌15min，并用300w超声处理10min，得到聚阴离子海藻酸钠溶液，备用；

3）将小麦除杂后浸入到聚阳离子壳聚糖溶液中，室温下浸渍15min，然后用蒸馏水反复冲洗并干燥，得到小麦a，将小麦a在室温下浸入到聚阴离子海藻酸钠溶液中，浸渍时间15min，然后用蒸馏水反复冲洗并干燥，得到小麦b；

4）将复合微凝胶纤维微粉化处理后得到粒径为20μm的纤维粉末，分散于蒸馏水中，得到质量分数为1.0%的复合微凝胶纤维分散液，将小麦b在室温下浸入到复合微凝胶纤维分散液中，浸渍时间20min，然后用蒸馏水反复冲洗并干燥，再以步骤3）和步骤4）中的浸渍处理为一个循环周期，循环进行5个周期，即可完成对小麦的预处理。

进一步，所述二氧化钛分散液的制备方法如下：在400w超声分散条件下，将纳米二氧化钛分散在蒸馏水中，分散15min，并使用浓度为0.15mol/l的盐酸溶液调节ph小于等电点，ph为3.5，即可得到浓度为15mg/ml的带有正电荷的纳米二氧化钛分散液。

选用黄淮冬麦区的冬麦作为小麦原料，对小麦进行除杂，使得小麦中的尘芥杂质不超过0.2％，其中砂石不超过0.015％，粮谷杂质不超过0.5％，基本不含磁性金属杂质，然后采用实施例3提供的处理方法对小麦进行预处理，得到待加工小麦样品，对照组的小麦原料不进行预处理，然后利用现有车间技术进行生产，并且控制出粉率为80%，将得到的面粉样品使用杭州大吉光电仪器有限公司提供的wsb-vi型智能白度测定仪进行白度测定，结果如下：实施例3中的面粉样品，白度为83.3；对照组中的面粉样品，白度为79.8。

对比例：去除步骤1）中的纳米二氧化钛，其余与实施例1相同。

选用黄淮冬麦区的冬麦作为小麦原料，对小麦进行除杂，使得小麦中的尘芥杂质不超过0.2％，其中砂石不超过0.015％，粮谷杂质不超过0.5％，基本不含磁性金属杂质，然后采用对比例提供的处理方法对小麦进行预处理，得到待加工小麦样品，对照组的小麦原料不进行预处理，然后利用现有车间技术进行生产，并且控制出粉率为80%，将得到的面粉样品使用杭州大吉光电仪器有限公司提供的wsb-vi型智能白度测定仪进行白度测定，结果如下：对比例中的面粉样品，白度为81.2；对照组中的面粉样品，白度为79.5。

通过上述对比试验结果可知，本发明提供的小麦预处理工艺，可以有效的降低面粉中的麸皮杂质含量，从而可以提高面粉的白度以及质量。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

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