提高三相卧螺工艺中面筋蛋白得率的和面工艺技术 技术领域 ：
本发明主要针对小麦湿法加工生产淀粉和面筋蛋白工艺中， 改善面筋蛋白聚集效 果的和面工艺技术， 涉及粮食精深加工技术， 属于农产品加工领域。 背景技术 小麦可通过干法加工生产面粉， 也可通过湿法加工生产小麦淀粉和面筋蛋白。小 麦淀粉可用于食品和非食品领域， 也可通过改性生产变性淀粉， 如氧化淀粉、 交联淀粉、 取 代淀粉、 交联 / 取代淀粉等， 用于食品和非食品领域， 小麦淀粉还可转化为小麦淀粉的水解 产品如淀粉糖等。近年来由于食品、 化工和医药行业的发展， 小麦淀粉的用量也在逐年增 加。面筋蛋白作为一种重要的植物蛋白质原料， 被广泛用于面制品、 肉制品等行业。
工业化生产小麦淀粉与面筋蛋白是一种湿法物理分离过程， 根据分离方法的不 同， 小麦淀粉生产方法用的常有马丁法、 瑞休法、 旋流法和三相卧螺法等。无论哪一种小麦 淀粉和谷朊粉的分离方法均先将面粉与水和面形成不同程度的面团， 使面筋充分聚集， 然 后采用物理的方法， 利用面团混合物中淀粉和面筋物理性质的不同将其分开。面筋蛋白和 淀粉的效果主要取决于面团中面筋蛋白的聚集特性， 由于面筋蛋白质相互之间聚集成的面 筋颗粒大于淀粉而密度小于淀粉， 从而是实现面团中面筋蛋白和淀粉之间的分离。面筋蛋 白的聚集效果主要由和面过程所控制， 因此， 小麦淀粉和面筋蛋白生产中， 和面工艺技术条 件和参数的控制， 以调控面团中面筋蛋白的聚集特性， 对淀粉和面筋蛋白的分离效果起着 至关重要的作用。
三相卧螺工艺是目前最先进的小麦淀粉生产工艺， 其和面工艺为 ： 面粉 (1 份， Wb) 与水 (0.8-0.95 份 ) 在 30-40℃温度下快速混合形成固型物含量大约为 47g/100g 的面糊， 然后在匀质机中均质， 再用加水稀释到固形物含量大约 30g/100g 左右， 进入三相卧式离心 机中进行分离， 其最主要优点是产生的废水少。目前， 三相卧螺法小麦淀粉和面筋蛋白生 产工艺中， 存在一个主要的问题， 就是与传统的马丁法小麦淀粉分离工艺相比较， 面筋蛋 白的得率低， 马丁法工艺中面筋蛋白的得率为 12-13 ％， 而三相卧螺工艺面筋蛋白的得率 为 10-11％， 其中最主要的原因是三相卧螺工艺在面粉加水和面过程， 面粉与水的比例是 1 ∶ 1 左右， 形成的是流散性的面糊， 面筋凝聚特性差， 使得面筋蛋白的收率低。
本发明针对三相卧螺法小麦淀粉和面筋蛋白生产工艺， 研究改善面筋蛋白聚集效 果的和面工艺技术条件和参数， 从而可实现淀粉和面筋蛋白质的有效分离， 提高面筋蛋白 的得率， 降低设备使用数量， 节省投资， 减少废水排放， 保护生态环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高三相卧螺工艺中面筋蛋白得率的和面工艺技术。 本发明的工艺流程简单、 面筋蛋白得率高， 产生废水少， 节约能源， 可以应用工业化生产。
针对三相卧螺小麦淀粉生产工艺， 为了实现淀粉和面筋蛋白的有效分离， 增加面 筋蛋白的凝聚特性， 提高面筋蛋白的得率， 对和面工艺技术和参数进行系统研究。 研究面粉和水的比例、 和面时水的温度、 和面时添加盐以及酶、 和面时间、 面团熟化条件等对面筋收 率的影响， 确定和面工艺技术参数。
目前广泛采用的三相卧螺和面过程为 ： 面粉∶水＝ 0.8-0.95(W/W) 在 30-40℃温 度和面， 时间为 30s ～ 1min， 然后均质， 再用加水稀释到固形物含量 30g/100g 左右。 为了提 高面筋的凝聚特性， 本发明以形成具有粘弹特性的面团出发， 使面筋充分形成， 然后再加水 稀释均质， 使固形物含量 30g/100g 左右 ； 在此基础上通过添加盐、 细胞壁分解酶 ( 木聚糖酶 和纤维素酶 )， 以及调整面团熟化时间等， 达到面筋蛋白的最佳聚集效果。通过发明的和面 工艺可在保证淀粉得率不变的情况下， 使面筋蛋白得率由 10.5％增加到 13.0％。
在整个研究过程中， 采用实验室实验和中试相结合的方法， 首先通过实验室试验 得到优化的和面技术方案， 然后对该方案进行中试， 再根据中试的结果进行和面工艺技术 的完善。整个实验过程和结果达到了预期的目标， 技术方案合理， 可工业化应用， 具有很好 的可推广性。本发明的技术方案如下 ：
1、 现有和面工艺面筋蛋白的得率
面粉∶水＝ 1 ∶ 0.9(W/W) 在 35℃温度下和面机中中速搅拌 1min， 在匀质机中均 质， 再用加水稀释均质后的面糊到固形物含量为 30g/100g， 进入卧式离心机进行分离， 再经 过处理得到面筋蛋白 (10.5％， db)。 2、 面粉加水形成面团与形成面糊对面筋收率的比较
现有的和面工艺是将面粉加水形成面糊， 然后均质， 稀释， 进入卧式离心机， 本发 明改变面粉加水后形成的状态， 使其形成具有粘弹性性的面团， 而非面糊， 然后加水稀释 到卧室离心机进机所需的浓度， 比较改进后的面团状态与原有的面糊状态对面筋收率的影 响。
面粉∶水＝ 1 ∶ 0.5(W/W) 在 35℃温度下和面机中中速搅拌 3min， 再用加水稀释 均质后的面糊到固形物含量为 30g/100g， 在匀质机中均质， 进入卧式离心机进行分离， 再经 过处理得到面筋蛋白 (11.2％， db)， 面筋收率提高 0.7％。
3、 和面时添加盐对面筋蛋白得率效果
由于盐的加入可有利于面筋蛋白的形成， 因此， 比较用 2％的盐水和面与常规水和 面对面筋蛋白收率影响，
面粉∶盐水 (2％ ) ＝ 1 ∶ 0.5(W/W) 在 35℃温度下和面机中中速搅拌 3min， 再用 加水稀释均质后的面糊到固形物含量为 30g/100g， 在匀质机中均质， 进入卧式离心机进行 分离， 再经过处理得到面筋蛋白 (11.8％， db)， 面筋收率与不加盐相比提高 0.6％。
4、 和面时添加酶对分离效果影响
在面粉和面过程中添加 100ppm 的木聚糖酶或纤维素酶， 研究对面筋蛋白得率的 影响。
面粉 ( 添加 100ppm 木聚糖酶或纤维素酶 ) ∶盐水 (2％ ) ＝ 1 ∶ 0.5(W/W) 在 35℃ 温度下和面机中中速搅拌 3min， 再用加水稀释均质后的面糊到固形物含量为 30g/100g， 在 匀质机中均质， 进入卧式离心机进行分离， 再经过处理得到面筋蛋白， 发现添加 100ppm 木 聚糖酶， 面筋蛋白得率为 (12.5％， db)， 面筋收率与不加酶相比提高 0.7％。木聚糖酶可明 显的增加蛋白得率和提高面筋蛋白凝聚指数， 提高面筋蛋白凝聚程度。木聚糖酶的重要作 用归因于减少了面筋蛋白和戊聚糖之间的结合， 除去了戊聚糖在面筋蛋白凝聚中的空间位
阻， 促进淀粉和蛋白质的分离。
5、 面团熟化时间对面筋蛋白得率影响
面粉 ( 添加 100ppm 木聚糖酶 ) ∶盐水 (2％ ) ＝ 1 ∶ 0.5(W/W) 在 35℃温度下和 面机中中速搅拌 3min， 然后在 35℃温度下放置熟化 30min， 再用加水稀释均质后的面糊到 固形物含量为 30g/100g， 在匀质机中均质， 进入卧式离心机进行分离， 再经过处理得到面筋 蛋白 (13.0％， db)， 面筋收率与不加盐相比提高 0.5％。
6、 和面工艺确定
在上述研究的基础上确定和面工艺为 ： 面粉 ( 添加 100ppm 木聚糖酶 ) ∶盐水 (2 ％ ) ＝ 1 ∶ 0.5(W/W) 在 35 ℃温度下和面机中中速搅拌 3min， 然后在 35 ℃温度下熟化 30min， 再用加水稀释均质后的面糊到固形物含量为 30g/100g， 在匀质机中均质， 进入卧 式离心机进行分离， 再经过处理得到面筋蛋白 (13.0％， db)， 与现有和面工艺 ( 面筋蛋白 10.5％ )， 面筋蛋白得率提高 2.5％。
本发明的有益效果 ： 本发明针对三相卧螺小麦淀粉和面筋蛋白生产工艺， 使和面 时形成面团而非面糊状态， 并加入木聚糖和盐以及通过面团熟化的方式使面筋蛋白充分聚 集， 提高面筋蛋白的得率， 从而改变与马丁法相比较， 面筋蛋白得率低的现状， 可大大提高 企业的生产效益， 实现小麦资源的有效利用。 附图说明
图 1 为经改进和面工艺后的小麦面筋蛋白分离工艺流程图。具体实施方式
下面结合附图， 对本发明专利作进一步的说明 ：
面粉 (1 份， Wb) 与 100ppm 木聚糖酶混合均匀， 然后与盐水 (0.5 份， 2.0％ NaCl)， 采用针式和面机进行和面， 和面时水温为 35℃， 和面时间 3min， 形成面团， 然后在 35℃温度 下对面团进行熟化 30min。 然后面团加水快速混合形成固型物含量为 30g/100g 的面糊 ( 在 35℃ )， 将面糊输送到高压匀质机中， 形成均一的面糊状态， 然后用汞输送到三相卧螺机中， 该离心机可将分散相分为三相 ： 重相是 A 淀粉相， A 淀粉相通过逆流洗涤纯化， 然后干燥 ； 中 间相主要是面筋、 B 淀粉和洗纤维， 然后使面筋聚集， 通过筛理装置将面筋从 B 淀粉和细纤 维中纯化出来， 另外， B 淀粉和纤维中含有的 A 淀粉可通过碟片离心机分离出来， 以提高 A 淀 粉得率， 最后纤维用旋转维筛从 B 淀粉中分离出来， A、 B 淀粉得率为 73％， 面筋蛋白得率为 13％。
本发明方法工艺技术参数实施方便， 简单， 可行性大， 本发明可以有效地实现提高 面筋蛋白得率， 实现淀粉和面筋蛋白有效分离， 节约投资， 减少污水排放， 有效的提高小麦 的经济附加值， 对发展高新技术产业有着重要的现实意义和广阔的应用前景。
以上实施例仅用于说明本发明的优选实施方式， 但本发明并不限于上述实施方 式， 在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内， 本发明的精神和原则之内所作的任何 修改、 等同替代和改进等， 其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围之内。