CN106622451A - 一种高粱脱皮方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高粱脱皮方法，包括以下步骤：第一步，加水浸泡高粱，使高粱种皮软化；第二步，浸泡结束，将高粱过滤后甩干；第三步，向上述甩干的高粱中加入浸泡液；第四步，将上述高粱与浸泡液的混合溶液进行搅拌超声至高粱种皮脱离；第五步，过滤去除脱离的高粱种皮，收集高粱籽粒；第六步，将上述收集的高粱籽粒甩干、清洗、干燥，得到完整的脱皮高粱籽粒。本发明的有益效果是：本发明的方法使高粱脱皮效率显著提高，脱皮率达90％以上，并且脱皮后的高粱籽粒完整，减少了籽粒的损失。

Description

一种高粱脱皮方法

技术领域

本发明涉及种皮脱皮领域，更具体地说涉及一种高粱脱皮方法。

背景技术

高粱是人类栽培的重要谷类作物之一，是世界上种植面积仅次于小麦、玉米、水稻、大麦的第五大谷类作物。近年来，随着人民健康意识的增强，更加注重五谷杂粮的地位和作用，更加追求食物的营养化和功能化。研究表明，高粱具有极高的营养价值，其中的慢消化淀粉、抗性淀粉不仅能够降低血液中的葡萄糖浓度水平，还可以减少胰岛素的分泌，这两方面的协同作用可以达到降低进食后血糖指数的作用，对于糖尿病人来说，可以有效地控制、缓解糖尿病病情。但是，高粱的种皮中含有一种具有涩味的多酚化合物—单宁，它是一种抗营养因子，可以与高粱中的蛋白质、酶、矿物质(如铁)、B族维生素(如硫胺素、维生素B6)结合，不仅降低高粱的营养价值，也降低了高粱的适口性，影响高粱资源的开发利用。

传统的谷物脱皮方法大都是用脱皮机脱皮,利用脱皮机内部转轴的转动,带动谷物之间相互碰撞,达到种皮脱离籽粒的效果。但是在脱皮过程中,会造成籽粒损失,对谷物脱皮后成品的完整性有着很大影响。此外，浸泡脱皮也是目前常用的谷物脱皮方法，以往的浸泡通常选用常温水浸泡，其脱皮率低，效果不好；已有研究发现采用浸泡剂浸泡高粱可以脱去高粱种皮，但是不同的浸泡剂和浸泡方法对高粱脱皮效果有很大的影响。因此急需一种工艺流程简单、效率高且适合高粱脱皮的新方法。

发明内容

本发明克服了现有技术中存在的问题，提供了一种高粱脱皮方法，在不破坏籽粒完整的同时高效地褪去种皮，脱皮后高粱籽粒完整，同时保持一定的硬度。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种高粱脱皮方法，包括以下步骤：

第一步，加水浸泡高粱，使高粱种皮软化；

第二步，浸泡结束，将高粱过滤后甩干；

第三步，向上述甩干的高粱中加入浸泡液；

第四步，将上述高粱与浸泡液的混合溶液进行搅拌超声至高粱种皮脱离；

第五步，过滤去除脱离的高粱种皮，收集高粱籽粒；

第六步，将上述收集的高粱籽粒甩干、清洗、干燥，得到完整的脱皮高粱籽粒。

进一步，所述第一步中浸泡高粱的条件为：温度0-4℃，时间为12-18h。

进一步，所述第二步、所述第六步中利用脱水离心机完成甩干，脱水离心机转速为1000-3000r/min、离心时间为8-12min。

进一步，所述第四步中高粱质量与浸泡液体积的比为1:1.5-1:2。

进一步，所述第四步中浸泡液为NaOH溶液，质量浓度为6％-8％。

进一步，所述第四步中超声搅拌的方法如下：将混合液置于容器中，在水浴条件下利用超声波清洗器进行超声，超声过程中搅拌器同步搅拌混合液。

进一步，所述超声波清洗器的功率设定为80-100w、温度设定为50-60℃，搅拌器搅拌的转速为120-160r/min，超声、搅拌的时间为10-15min。

进一步，所述第六步中用清水清洗高粱籽3-5次。

进一步，所述第六步中干燥条件为：温度30-40℃，干燥时长为12-16h。

进一步，所述第一步和所述第四步中水的用量没过高粱或混合溶液。

本发明的有益效果为：采用低温加水浸泡高粱使高粱的种皮软化，同时保持高粱籽粒的完整性和一定的硬度，脱皮时种皮和籽粒更易分离，籽粒损失率最小；

NaOH溶液作为浸泡剂帮助谷物脱壳，还可防止微生物的生长；

料液比和浓度既保证高粱颗粒能充分溶胀，种皮与籽粒发生结合力降低，使得脱皮时高粱种皮易分离，又保证脱皮效果，又要避免浓度过高使得种皮中的红色素溶解到NaOH溶液中而将籽粒染成红色；

每步中的NaOH溶液以及浸泡、冲洗用水均可循环利用，减少损耗；

超声过程中控制适宜的温度，能够促进氢氧化钠的浸泡作用，使种皮与籽粒分离效果最好，还可以避免温度过高造成的籽粒软化；

超声的同时进行搅拌，超声和搅拌的双重作用使得高粱浸泡充分，使种皮与籽粒易分离。

本发明的方法使高粱脱皮效率显著提高，脱皮率达90％以上，并且脱皮后的高粱籽粒完整，减少了籽粒的损失。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

在高粱脱皮过程中，高粱籽粒的低温浸泡时间、高粱的质量与浸泡液的体积比、NaOH溶液的浓度、碱泡时长及浸泡温度、超声功率及搅拌速率影响高粱脱皮的结果，针对以上因素进行单因素试验。

(1)低温浸泡时间对高粱脱皮率的影响

在料液比1:2、浓度8％、超声波清洗器温度60℃、超声功率80w、搅拌速率120r/min、超声和搅拌的时间为15min的条件下，不同的低温浸泡时间0、6、12、18、24h浸泡高粱籽粒，研究不同低温浸泡时间对高粱脱皮率和高粱品质的影响，结果如表一：

表一低温浸泡时间对高粱脱皮率的影响

注：同列肩标字母不同示具有显著性差异(p<0.05)

谷物在浸泡过程中也会有一定的损失，因此采用低温浸泡是为了使高粱的种皮软化，同时保持高粱籽粒的完整性和一定的硬度，如表一所示，随着低温浸泡时间的延长，脱皮率增加，但超过18h后，不再变化，而脱皮率最高和损失率最低在低温浸泡时间为12-18℃之间。

(2)高粱的质量与浸泡液的体积比对高粱脱皮率的影响

在低温浸泡时间12h、浓度8％、温度60℃、碱泡时间15min、超声功率80w、搅拌速率120r/min的条件下，分别用不同的料液比1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1：3浸泡高粱籽粒，研究不同高粱质量与浸泡液体积的比对高粱脱皮率和高粱品质的影响，结果如表二：

表二高粱质量与浸泡液体积的比对高粱脱皮率的影响

注：同列肩标字母不同示具有显著性差异(p<0.05)

随着高粱质量与浸泡液体积的比的增加，高粱脱皮率增加，但是料液比超过1:2时，脱皮率基本不增加了，而且高粱籽粒中的淀粉会发生游离、溶解到浸泡液中，高粱有部分损失，完整性降低。在高粱质量与浸泡液体积的比为1:1.5-1:2(即1g高粱加入1.5ml-2ml加入浓度为8％的NaOH溶液)时，脱皮率高、破损率低。

(3)不同浸泡浓度对高粱脱皮率和高粱品质的影响

在低温浸泡时间12h、料液比1:2、温度60℃、碱泡时间15min、超声功率80w、搅拌速率120r/min的条件下，分别用不同浓度2％、4％、6％、8％、10％的NaOH浸泡高粱籽粒，研究不同浸泡浓度对高粱脱皮率和高粱品质的影响，结果如表三：

表三不同浸泡浓度对高粱脱皮率和高粱品质的影响

注：同列肩标字母不同示具有显著性差异(p<0.05)

在浸泡中,氢氧化钠不断渗入原料内部,使高粱种皮发生软化，此外,氢氧化钠具有一定的抗菌防腐作用。高粱脱皮率随着氢氧化钠浓度的升高而增加，但是浓度大于8％后，脱皮率基本不增加，且高粱籽粒出现被染色的情况。

(4)NaOH溶液浸泡高粱时不同温度对高粱脱皮率和高粱品质的影响

在低温浸泡时间12h、料液比1:2、浓度8％、碱泡时间15min、超声功率80w、搅拌速率120r/min的条件下，分别在不同温度30、40、50、60、70℃的条件下浸泡高粱籽粒，研究NaOH溶液浸泡高粱时不同温度对高粱脱皮率和高粱品质的影响，结果如表四：

表四NaOH溶液浸泡高粱时不同温度对高粱脱皮率和高粱品质的影响

注：同列肩标字母不同示具有显著性差异(p<0.05)

浸泡温度对氢氧化钠浸泡作用具有重要的影响，提高浸泡液温度,能够促进氢氧化钠的浸泡作用,随着温度的升高，脱皮率增加，但温度超过60℃，部分高粱籽粒可能出现软化现象，损失率增高。故在温度为50-60℃时，脱皮率高、损失率低。

(5)NaOH溶液浸泡高粱时不同的时长对高粱脱皮率和高粱品质的影响

在低温浸泡时间12h、料液质量比1:2、浓度8％、温度60℃、超声功率80w、搅拌速率120r/min的条件下，以不同的碱泡时间5、10、15、20、25min浸泡高粱籽粒，研究不同碱泡时间对高粱脱皮率和高粱品质的影响。如表五：

表五NaOH溶液浸泡高粱时不同的时长对高粱脱皮率和高粱品质的影响

注：同列肩标字母不同示具有显著性差异(p<0.05)

高粱浸泡时,浸泡液慢慢渗入种皮的角质层，从而使种皮软化，随着浸泡时间的延长，脱皮率增加，但浸泡时间超过15min，浸泡液渗透进高粱内部，高粱籽粒***。最佳的浸泡时间为10-15min。

(6)超声功率对高粱脱皮率和高粱品质的影响

在低温浸泡时间12h、料液质量比1:2、浓度8％、温度60℃、碱泡时间15min、搅拌速率120r/min的条件下，以不同的超声功率40、60、80、100、120w浸泡高粱籽粒，研究不同超声功率对高粱脱皮率和高粱品质的影响。如表六：

表六超声功率对高粱脱皮率和高粱品质的影响

注：同列肩标字母不同示具有显著性差异(p<0.05)

高粱浸泡时，辅助进行超声，使高粱颗粒和浸泡液在超声波频率下一起振动，从而促进浸泡，使种皮软化。超声功率在80-100w的时候，种皮软化效果最好，脱皮率明显增长，损失率较低。

(7)搅拌速率对高粱脱皮率和高粱品质的影响

在低温浸泡时间12h、料液质量比1:2、浓度8％、温度60℃、碱泡时间15min、超声功率80w的条件下，在不同的搅拌速率100、120、140、160、180r/min浸泡高粱籽粒，研究不同搅拌速率对高粱脱皮率和高粱品质的影响。如表七：

表七搅拌速率对高粱脱皮率和高粱品质的影响

注：同列肩标字母不同示具有显著性差异(p<0.05)

高粱浸泡时，伴有搅拌，使高粱颗粒与浸泡液充分混合，加快浸泡液软化种皮，搅拌速率较小且低于120r/min时，脱皮效果不好，但是搅拌速率过大即超过160r/min时，会造成高粱颗粒的破碎。所以，最佳的搅拌速率为120-160r/min。

通过正交试验确定，各因素之间无明显交互作用，在各因素组合为：高粱籽粒的低温浸泡时间12h、高粱质量与浸泡液体积的比为1:1.5、NaOH溶液的质量浓度为6％、NaOH溶液浸泡时长为15min、碱泡温度为50℃、超声功率为80w、搅拌速率为160r/min和高粱籽粒的低温浸泡时间18h、高粱质量与浸泡液体积的比为1:2、NaOH溶液的质量浓度为8％、NaOH溶液浸泡时长为10min、碱泡温度为60℃、超声功率为100w、搅拌速率为120r/min时，脱皮效果最佳。

在以下实施例中碱泡温度、碱泡时间可通过调节超声波清器的温度、超声波超声时长来控制。

实施例1

一种高粱脱皮方法，包括以下步骤：

第一步，挑取干净无杂物的高粱原料，加水(没过高粱即可)，4℃浸泡12h；

第二步，浸泡结束后，用筛子过滤，用脱水离心机以1000r/min离心10min，将高粱甩干；

第三步，按料液比1:1.5，即1g高粱加入1.5ml浓度为6％的NaOH溶液；

第四步，将混合液置于烧杯中，在水浴条件下利用超声波清洗器进行超声，水浴液面超过混合液面，超声过程中搅拌器同步搅拌混合液，超声波清洗器的功率设定为80w、温度设定为50℃，搅拌器搅拌的转速为160r/min，超声、搅拌的时间为15min；

第五步，用网筛捞去浮在上层的高粱种皮，收集高粱籽粒；

第六步，将过滤的高粱籽粒置于脱水离心机中，以1000r/min离心10min，将高粱籽粒甩干；

第七步，用清水清洗甩干后的高粱籽粒5次；

第八步，将上述甩干后的高粱籽粒在温度40℃下干燥12h，得到完整的脱皮高粱籽粒。

实施例2

一种高粱脱皮方法，包括以下步骤：

第一步，挑取干净无杂物的高粱原料，加水(没过高粱即可)，4℃浸泡18h；

第二步，浸泡结束后，用筛子过滤，用脱水离心机以3000r/min离心10min，将高粱甩干；

第三步，按料液比1:2，即1g高粱加入2ml浓度为8％的NaOH溶液；

第四步，将混合液置于烧杯中，在水浴条件下利用超声波清洗器进行超声，水浴液面超过混合液面，超声过程中搅拌器同步搅拌混合液，超声波清洗器的功率设定为100w、温度设定为60℃，搅拌器搅拌的转速为120r/min，超声、搅拌的时间为10min；

第五步，用网筛捞去浮在上层的高粱种皮，收集高粱籽粒；

第六步，将过滤的高粱籽粒置于脱水离心机中，以3000r/min离心10min，将高粱籽粒甩干；

第七步，用清水清洗甩干后的高粱籽粒5次；

第八步，将上述甩干后的高粱籽粒在温度40℃下干燥12h，得到完整的脱皮高粱籽粒。

对比实施例1：无处理

直接对高粱使用脱皮机进行脱皮。

对比实施例2：无低温浸泡

在料液比为1:2、NaOH浓度为8％、超声波清洗器温度60℃、超声功率100w、搅拌速率120r/min、超声和搅拌的时间为10min的条件下对高粱进行脱皮，包括以下步骤：

第一步，按料液比1:2，即1g高粱加入2ml浓度为8％的NaOH溶液；

第二步，将混合液置于烧杯中，在水浴条件下利用超声波清洗器进行超声，水浴液面超过混合液面，超声过程中搅拌器同步搅拌混合液，超声波清洗器的功率设定为100w、温度设定为60℃，搅拌器搅拌的转速为120r/min，超声、搅拌的时间为10min；

第三步，用网筛捞去浮在上层的高粱种皮，收集高粱籽粒；

第四步，将过滤的高粱籽粒置于脱水离心机中，以3000r/min离心10min，将高粱籽粒甩干；

第五步，用清水清洗甩干后的高粱籽粒5次；

第六步，将上述甩干后的高粱籽粒在温度40℃下干燥12h，得到完整的脱皮高粱籽粒。

对实施例1、实施例2、对比实施例1、对比实施例2的高粱脱皮率和破损率进行检测，如表八：

表八不同条件下高粱脱皮率和破损率比较

注：同列肩标字母不同示具有显著性差异(p<0.05)

由表八的实施例1-2与对比例1-2可知，经过采用本发明中高粱脱皮方法最终种子脱皮率超过90％，而破损率在10％左右，由此说明实施例1-2脱皮效果是非显而易见，并且是显著(p<0.05)的，进一步说明本发明所采用的脱皮方法及低温浸泡处理对种子脱皮效果具有显著的影响。

以上仅是本发明的优选实施方式，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种高粱脱皮方法，包括以下步骤：其特征在于：

第一步，加水浸泡高粱，使高粱种皮软化；

第二步，浸泡结束，将高粱过滤后甩干；

第三步，向上述甩干的高粱中加入浸泡液；

第四步，将上述高粱与浸泡液的混合溶液进行搅拌超声至高粱种皮脱离；

第五步，过滤去除脱离的高粱种皮，收集高粱籽粒；

第六步，将上述收集的高粱籽粒甩干、清洗、干燥，得到完整的脱皮高粱籽粒。

2.根据权利要求1所述的高粱脱皮方法，其特征在于：所述第一步中浸泡高粱的条件为：温度0-4℃，时间为12-18h。

3.根据权利要求1所述的高粱脱皮方法，其特征在于：所述第二步、所述第六步中利用脱水离心机完成甩干，脱水离心机转速为1000-3000r/min、离心时间为8-12min。

4.根据权利要求1所述的高粱脱皮方法，其特征在于：所述第四步中高粱质量与浸泡液体积比为1:1.5-1:2。

5.根据权利要求4所述的高粱脱皮方法，其特征在于：所述第四步中浸泡液为NaOH溶液，质量浓度为6％-8％。

6.根据权利要求1所述的高粱脱皮方法，其特征在于：所述第四步中超声搅拌的方法如下：将混合液置于容器中，在水浴条件下利用超声波清洗器进行超声，超声过程中搅拌器同步搅拌混合液。

7.根据权利要求6所述的高粱脱皮方法，其特征在于：所述超声波清洗器的功率设定为80-100w、温度设定为50-60℃，搅拌器搅拌的转速为120-160r/min，超声、搅拌的时间为10-15min。

8.根据权利要求1所述的高粱脱皮方法，其特征在于：所述第六步中用清水清洗高粱籽3-5次。

9.根据权利要求1所述的高粱脱皮方法，其特征在于：所述第六步中干燥条件为：温度30-40℃，干燥时长为12-16h。

10.根据权利要求2或6所述的高粱脱皮方法，其特征在于：所述第一步和所述第四步中水的用量没过高粱或混合溶液。