[发明专利]一种电场分离荞麦抗消化胚乳细胞和子叶营养粉的方法

说明书

本发明提供了一种电场分离荞麦抗消化胚乳细胞和子叶营养粉的方法，涉及谷物精深加工技术领域。本发明以荞麦为原料，经过以下步骤：机械脱壳、脱壳籽粒破碎、干法分级、差异化粉碎、静电场富集、过热蒸汽灭酶，分离得到抗性胚乳细胞和子叶营养粉。本发明为物理法分离荞麦结构层的方法，可保留荞麦胚乳的完整细胞结构以及子叶中营养组分的原有特性，同时降低子叶粉中的苦味产生，工艺过程绿色、高效、节能。

技术领域

本发明涉及杂粮精深加工领域，特别是一种电场分离荞麦抗消化胚乳细胞和子叶营养粉的方法。

背景技术：

荞麦的籽粒包括外壳和荞麦仁。荞麦仁由胚乳、麸皮、子叶(胚芽)三部分构成，其中胚乳富含淀粉，子叶和麸皮则分别富含蛋白和膳食纤维。与传统的谷物不同，荞麦特有的子叶结构位于胚乳中心，需要用专用的制粉工艺装备。荞麦富含黄酮，苦荞中的黄酮含量高达2g/100g，是所有谷物中最高的；荞麦还富含抗性淀粉，其产品具有明显的抗消化和低GI特性。因此，荞麦是加工特殊人群膳食，尤其是糖尿病人群的优质原料。

然而，荞麦中的功能组分并不是均匀分布，具有明显的富集性。例如，荞麦中的淀粉集中在胚乳中，蛋白质和黄酮富集在子叶和胚芽中，而膳食纤维则富集在麸皮中；并且其功能性依赖于其特有的细胞结构，尤其是淀粉的抗消化性依赖于其胚乳的细胞完整性。

目前，荞麦淀粉、蛋白和纤维的分离加工方法主要为湿法、化学法。申请号为02153289.3的专利申请文件公开的技术是：用干磨法初步分离麸皮和荞麦芯粉，然后利用化学碱法从芯粉中提取荞麦淀粉和蛋白质，该过程破坏了荞麦胚乳结构，并且采用常规的清水漂洗荞麦蛋白，易造成荞麦蛋白的大量流失，蛋白质的纯度和收率低，用途窄。另一申请号为02153288.5的专利申请文件公开一种用干磨法从荞麦麸皮中提取混合荞麦蛋白、黄酮和膳食纤维的技术，同样采用了常规水洗涤富集蛋白的方法。由于荞麦，尤其是苦荞中富含的功能性成分芦丁为水溶性，且易受到芦丁降解酶的影响转化成苦味物质槲皮素。因此，清水洗涤富集荞麦蛋白不利于后续产品的口感和加工品质。公开号为CN108864245A的专利申请文件公开了一种从荞麦粒或荞麦粉中提取蛋白质、淀粉和纤维的方法：主要利用三者在比重、粒径上的差异实现，采用湿法离心沉降分离荞麦淀粉、蛋白和纤维，该方法虽然可以获得三种较高纯度的产品，但该工艺涉及水溶工艺、搅拌等，也会对荞麦胚乳细胞造成影响，还会造成苦荞芦丁的大量流失，影响苦荞淀粉和蛋白的营养和功能性。公开号为CN107790209A的专利申请文件提出了一种荞麦加工新工艺，主要利用干法的筛选分级、脱壳、后处理得到完整甜荞荞麦仁，虽然也提出对碎荞麦米进行制粉得到荞麦粉，但未涉及荞麦(甜荞和苦荞)完整胚乳细胞、子叶和麸皮之间的干法分离。

上述已有公开的方法，主要采用湿法、碱法和干法研磨等手段对荞麦进行处理，虽然可以获得较高纯度的荞麦淀粉、蛋白和纤维，但破坏荞麦胚乳、子叶的组织结构，对荞麦中淀粉的抗消化性和子叶蛋白原有功能造成很大影响；同时，湿法还会带来污水处理、蒸发能耗、装备等成本的增加，难以应用于现有杂粮加工产业。

发明内容：

针对现有荞麦产品加工分离方法存在的上述不足，本发明提供了一种电场分离荞麦抗消化胚乳细胞和子叶营养粉的方法，利用干法分级、差异化粉碎、静电场富集的工序分离出具有抗消化特性的荞麦胚乳，以及富含蛋白和黄酮的子叶粉，可以保留荞麦胚乳细胞的完整性，同时保留子叶蛋白和黄酮的原有特性，具有高效、节能、易操作等优势。

为了解决上述技术问题，本发明采取的具体技术方案如下：

一种电场分离荞麦抗消化胚乳细胞和子叶营养粉的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)荞麦脱壳与粉碎：通过机械挤压、磋磨或碾压脱去荞麦外壳，筛分去除荞麦外壳，并采用碾压、剪切的方式将去壳后的荞麦粉或荞麦仁粉碎；

(2)干法初步分级：利用筛分法对破碎后的荞麦全粉以40目为界线进行分级，40目筛上物作为富集子叶粉的原料，40目筛下物作为胚乳细胞分离的原料；