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热处理对燕麦籽粒出粉率有何影响

2018.12.05

    燕麦中含有丰富的蛋白质、脂肪、膳食纤维等营养成分,而且蛋白质中氨基酸种类齐全、含量均衡,营养价值高,具有降低胆固醇、滋阴生津等功效,对提高人类健康水平有着重要的价值.在我国燕麦约有80%用于制粉,燕麦面粉主要被加工成传统面制食品,出粉率是关系燕麦加工企业经济效益的重要指标.由于燕麦籽粒脂肪酶活力很高,容易氧化脂肪产生哈味缩短产品的货架期,所以在燕麦加工过程中增加了籽粒的热处理工序.热处理可以增加燕麦产品的风味,灭活脂肪氧化酶,减少或延缓燕麦中脂肪的氧化,达到延长货架期的目的.目前实际生产中采用的籽粒热处理方法为传统方法,即采用煤火加热平底锅,并将燕麦籽粒置于平底锅中不断翻炒来完成热处理.传统热处理工艺采用明火加热,易产生烟尘,工人劳动强度大;而且生产的燕麦籽粒受热不均匀、质量参差不齐,严重影响燕麦面粉的质量[3].胡新中等比较了普通烘烤、红外烘烤、常压蒸煮和高压蒸煮对籽粒热处理的效果后,结合品质变化指出红外烘烤是一种快速有效的燕麦灭酶和风味改善工艺.任嘉嘉等采用不同的热处理方式(热风干燥140170℃和红外烤箱烘烤200240℃)进行燕麦籽粒热处理后得出,经高温处理后燕麦籽粒的出粉率显著提高,与对照组(热风干燥50℃)相比,总出粉率平均高出18.18%.作者在前人的研究基础上,采用实验室自制远红外热处理设备模拟实际生产热处理,探讨了面粉出粉率以及各粉路出粉率随热处理时间的变化趋势,并分析了出粉率变化的主要原因.

    1材料与方法

    1.1材料

裸燕麦籽粒:白燕二号,白城市农科院提供.

    1.2试验设备

    DHG—9123型电热恒温鼓风干燥箱:上海精宏实验设备有限公司;LRMM8040—3—D实验磨粉机和LFS—30验粉筛:杭州麦哲仪器有限公司.

实验室自制远红外热处理仪如图1所示.该设备呈滚筒式结构,内部为活动式滚筒,外部由6根加热管构成,加热管长58cm,总功率为12kW,热处理时内部筒壁温度可以稳定在200℃.通过定向远红外管近距离、高温辐射籽粒,来实现燕麦籽粒热处理的目的,单次处理量为300g

远红外热处理仪

    1.3试验设计

    试验采用单因素设计.热处理时间为0min2min4min6min8min.试验指标为皮磨粉出粉率、心磨粉出粉率和面粉出粉率.试验重复2.

    1.4试验方法

    清理:采用清理筛对燕麦籽粒进行筛理,除尽籽粒中混含的杂质.
    润麦:准确称取1500g裸燕麦籽粒,放入润麦桶中,加入计算好的水量后,不断摇混使水分与籽粒混合均匀,润麦时间为10h,润麦后裸燕麦籽粒水分达到25%.

    热处理:首先开通机器预热3min,使筒壁温度稳定到200℃左右.然后每次称取300g润麦后的籽粒倒入滚筒内,合上开关,计时开始并匀速转动滚筒,每隔1min变换一次转动方向.热处理结束后,关闭机器,将籽粒取出并混合均匀待测其出粉率.不同热处理水平下的籽粒都要按照同样的步骤进行处理.

    制粉:热处理后测定燕麦籽粒水分,并进行二次润麦(水分润至12%),贮藏12h.将燕麦籽粒用实验磨粉机制粉,得到皮磨粉、心磨粉、细麸和粗麸4种组分.具体操作流程如图2所示.

燕麦籽粒热处理与脂粉流程

    1.5数据分析

    采用SPSS18.0Excel进行数据处理和分析.

    2结果与分析

    籽粒热处理时间对燕麦皮磨粉出粉率、心磨粉出粉率、面粉出粉率(心磨粉出粉率与皮磨粉出粉率的总和)的影响如图3、图4、图5所示,籽粒热处理时间对燕麦出粉率影响的方差分析见表1.

热处理时间对燕麦皮磨粉出粉率的影响

 

热处理时间对燕麦皮磨粉出粉率的影响

 

热处理时间对燕麦皮磨粉出粉率的影响

热处理时间对燕麦皮磨粉出粉率的影响的方差分析

    2.1籽粒热处理时间对燕麦皮磨粉出粉率的影响

    籽粒热处理0~8min的皮磨粉出粉率平均为17.53%,变异系数为70.13%.由表1可知,籽粒热处理0min2min4min3个水平间的皮磨粉出粉率没有显著差异;6min时皮磨粉出粉率显著增加,8min6min间的皮磨粉出粉率无显著差异,表明随着热处理时间的增加,燕麦皮磨粉出粉率呈现稳定后显著增加的趋势.籽粒热处理6min时皮磨粉出粉率达到最高,为31.29%,比热处理0min的皮磨粉出粉率增加了23.89个百分点.

    2.2籽粒热处理时间对燕麦心磨粉出粉率的影响

籽粒热处理08min的心磨粉出粉率平均为26.74%,变异系数为37.22%.1显示0min2min4min间的心磨粉出粉率没有显著差异,6min时心磨粉出粉率显著降低,8min6min的心磨粉出粉率无显著差异,表明随着热处理时间的增加,心磨粉出粉率呈现先稳定后显著降低的趋势.籽粒热处理4min时的心磨粉出粉率最高,为36.86%6min时心磨粉出粉率最低,为15.88%,比0min降低了14.80个百分点.

    2.3籽粒热处理时间对燕麦面粉出粉率的影响

籽粒热处理08min的面粉出粉率平均为44.27%,变异系数为8.30%.1显示0min2min时的出粉率没有显著差异,2min4min6min8min时的出粉率没有显著差异,4min时的出粉率与0min时出粉率相比则显著增加,表明随着热处理时间的增加,面粉出粉率呈现先升高后稳定的趋势.籽粒热处理0min时面粉出粉率最低,为39.31%6min时面粉出粉率最高,为47.17%,比0min增加了7.86个百分点.

    2.4讨论

燕麦籽粒出粉率的高低与胚乳占籽粒的比例和胚乳与皮层部分的结合分离难易程度有关[8].未经过热处理的籽粒制粉过程中面粉较难筛理,容易糊筛网,而热处理过程可以使燕麦籽粒膨胀,熟化胚乳,有利于胚乳和皮层的分离,促进面粉的筛理,使得面粉的出粉率增加.刘文胜等指出热处理后燕麦籽粒出粉率比未处理的籽粒出粉率平均高出3.12个百分点,其中使用红外灭酶处理后燕麦籽粒出粉率增加了6.84个百分点.任嘉嘉等研究表明燕麦籽粒经高温处理(热风干燥140170℃和红外烤箱烘烤200240℃)后,总出粉率均高于对照组(热风干燥50℃),平均高出18.18%;宁更哲等[6]研究表明炒制过后的燕麦籽粒的平均出粉率为42.76%,比未炒制的燕麦籽粒出粉率高出10.75%.本研究表明,籽粒热处理时间对面粉的出粉率有显著的影响,热处理可以提高出粉率8个百分点,这与前人的研究结果类似.同时本研究还发现不同热处理时间下的燕麦面粉组成是有差别的,热处理4min的面粉中含有79.2%的心磨粉,而6min中的面粉中则有66.3%的皮磨粉,8min的面粉中有65.2%的皮磨粉.热处理4min和热处理6min是两个重要的拐点,对燕麦面粉的组成比有着很大的影响.

    此外,燕麦籽粒中含有大量的酶类,其中脂肪酶的活性和含量远远高于同类谷物,对燕麦产品的储藏和加工有重要的影响].而经过适当的热处理可以有效地降低燕麦籽粒中的酶活.生产上通常也都是先对燕麦籽粒进行热处理后才继续加工,这样才能保证燕麦产品的品质、稳定和延长产品的货架期.同样在磨粉过程中,籽粒热处理时间较短时,面粉比较容易糊筛网,较难筛理,流散性很差.燕麦面粉的流散性间接的反应了燕麦面粉的化学特性,进而影响了面粉颗粒间的相互作用,使得面粉出粉率降低.因此,燕麦籽粒内部化学成分和酶活的变化很可能是导致燕麦出粉率变化的根本原因,而这种变化影响的原因还需进一步的研究.

    3结论

    热处理时间对皮磨粉出粉率和心磨粉出粉率有极显著影响(α=0.01),对面粉出粉率有显著影响(α=0.10.经过热处理的燕麦籽粒出粉率显著高于未经热处理的燕麦籽粒出粉率,由于籽粒品种和热处理的方式不同,出粉率增加的幅度也有所不同.此外,热处理还影响了不同粉路的出粉率,随着热处理时间的增加,燕麦面粉以心磨粉为主转变为以皮磨粉为主.出粉率的变化间接地反映了热处理对燕麦面粉理化性质的影响,这将为今后的研究工作和燕麦产品的开发提供一定的理论依据。


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