專利名稱：麥麩的雙螺桿擠壓加工處理方法以及所用的雙螺桿擠壓機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種麥麩的雙螺桿擠壓加工處理方法，屬于糧食加工副產(chǎn)品深加工范疇，是一種麥麩經(jīng)高溫、高壓、高剪切作用，并能實(shí)現(xiàn)瞬間釋放至常壓的加工方法。本發(fā)明還涉及實(shí)現(xiàn)該方法所用的雙螺桿擠壓機(jī)。
背景技術(shù)：
麥麩作為小麥制粉后的副產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于飼料、食品工業(yè)。用于生產(chǎn)飼料，作為原料之一生產(chǎn)醋、醬油、酒等食品。限制麥麩作進(jìn)一步應(yīng)用的原因主要是麥麩中含有大量的微生物、寄生蟲蟲卵，不耐儲存，食用不安全；麥麩中含豐富的生物酶，活性又高，不易存放；麥麩的食感粗糙，發(fā)渣，口味非常不好，難以下咽。CN1440681A公開了一種高活性麥麩膳食纖維餅干制作方法，選用小麥麩皮為原料，利用雙螺桿擠壓機(jī)對其進(jìn)行多功能轉(zhuǎn)化，制備了高活性膳食纖維，并以其為餅干生產(chǎn)輔料與國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高蛋白面粉進(jìn)行搭配，研制出了高活性膳食纖維餅干。CN1299612A公開了一種高纖麥維素及其制備方法，通過雙螺桿膨化機(jī)處理，粉碎得高纖維素基料。CN2753167Y公開了一種雙螺桿二次擠壓機(jī)，該設(shè)備包括套筒及與套筒相連的模頭，一對帶有反向螺桿的同向嚙合組合螺桿安裝在套筒內(nèi)部，其特征是所述組合螺桿沿模頭方向被依次劃分為喂料段、熔融段、一次擠出段、均化段、二次擠出段和反向阻滯段，這六段依照螺距的大小劃分，其中反向阻滯段與其他五段螺旋方向相反。CN2681887Y公開了一種螺桿擠壓造粒機(jī)中的變距螺桿，螺桿外部設(shè)置有螺旋片，螺旋片之間的距離是不等距離，螺旋片從進(jìn)料端到出料端其螺距逐漸變小。螺旋片進(jìn)料端螺距是出料端螺距的1～20倍。CN2706482Y公開了一種用于紡粘非織造布、化纖的新型擠壓機(jī)螺桿。由中國輕工業(yè)出版社出版(張?jiān)Ｖ?、王景主?的《食品擠壓加工技術(shù)與應(yīng)用》一書的第112～116頁介紹了雙螺桿擠壓機(jī)。以上技術(shù)對麥麩的加工處理效果一般，其中有的技術(shù)對麥麩的加工處理并未有指導(dǎo)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種麥麩的雙螺桿擠壓加工處理方法，對麥麩進(jìn)行高溫高壓強(qiáng)剪切處理后擠出，突然釋放至常溫常壓，使麥麩中的微生物、生物酶、害蟲蟲卵得到殺滅或失活，使麥麩中淀粉糊化產(chǎn)生香味，使麥麩中的蛋白質(zhì)熟化，易于消化和吸收，促使麥麩中纖維素和半纖維素的糖苷鍵斷裂，進(jìn)而降解，使其分子鏈變短，同時(shí)使麥麩的細(xì)胞壁破裂，胞內(nèi)容物釋放出來，增加可溶性膳食纖維含量，從而為麥麩的進(jìn)一步應(yīng)用提供有效途徑。
為實(shí)現(xiàn)上述加工處理方法，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種雙螺桿擠壓機(jī)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種麥麩的雙螺桿擠壓加工處理方法，其技術(shù)方案是它包括如下步驟(1)麥麩調(diào)質(zhì)采用拌料機(jī)，先加入40～60目麥麩，再加入占麥麩重量10～15％的水或濃度為3～8％的食品級氫氧化鈉溶液，混合攪拌，混勻；(2)擠壓處理采用同向旋轉(zhuǎn)全嚙合型雙螺桿擠壓機(jī)對調(diào)質(zhì)后的麥麩進(jìn)行擠壓處理，雙螺桿擠壓機(jī)的工作參數(shù)為螺桿長徑比(L/D)為15～30∶1，雙螺桿的壓縮比(V1/V2)為2～8∶1，螺桿轉(zhuǎn)速為150～500轉(zhuǎn)/分，模頭內(nèi)物料的溫度為120～200℃，擠出口正向壓力為2.0～15.0MPa；(3)旋切在模頭擠出口的外面對應(yīng)安裝旋轉(zhuǎn)切刀，將麥麩擠出物料切斷；(4)粉碎采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，使粉碎后的物料全部通過40目篩，且不少于70％的物料能通過100目篩。
上述技術(shù)方案中，步驟(3)中旋轉(zhuǎn)切刀最好由調(diào)頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)。步驟(3)中可以是將麥麩擠出物料切成0.2～4.0厘米長的圓柱型棒料。
實(shí)現(xiàn)所述的加工處理方法的雙螺桿擠壓機(jī)具有機(jī)架、旋轉(zhuǎn)切刀及其驅(qū)動(dòng)裝置、模頭、電加熱套、同向旋轉(zhuǎn)全嚙合型雙螺桿、機(jī)筒、螺桿傳動(dòng)裝置、喂料裝置，其技術(shù)方案是所述的螺桿長徑比(L/D)為15～30∶1；雙螺桿的壓縮比(V1/V2)為2～8∶1，其中，L為螺桿的有效長度，D為螺桿的直徑(大徑)，V1為喂料端螺桿一個(gè)螺距的螺槽容積，V2為排料端最后一個(gè)螺距的螺槽容積。
上述技術(shù)方案中，所述的旋轉(zhuǎn)切刀可以為兩個(gè)長條形刀片，它位于模頭擠出口的外面并與模頭擠出口相對應(yīng)，驅(qū)動(dòng)裝置可以具有固定于機(jī)架上的調(diào)頻電機(jī)、固定于調(diào)頻電機(jī)的動(dòng)力輸出軸上的主動(dòng)皮帶輪、內(nèi)孔加長型從動(dòng)皮帶輪、連接主動(dòng)皮帶輪與從動(dòng)皮帶輪的膠帶、橫穿過從動(dòng)皮帶輪的內(nèi)孔通過該內(nèi)孔里面的兩個(gè)滾動(dòng)軸承而將從動(dòng)皮帶輪限位支承的固定軸、設(shè)于從動(dòng)皮帶輪內(nèi)外兩側(cè)的將上述兩個(gè)滾動(dòng)軸承分別軸向限位的輔助擋壁，固定軸的其從從動(dòng)皮帶輪的內(nèi)孔伸出部分內(nèi)側(cè)帶有外螺紋，它與模頭通過螺紋固定連接于一起，旋轉(zhuǎn)切刀的兩個(gè)長條形刀片分別固定于從動(dòng)皮帶輪的其加長型內(nèi)孔的外表面，兩個(gè)長條形刀片的延伸方向在水平面的投影最好共線。
上述技術(shù)方案中，所述的位于從動(dòng)皮帶輪內(nèi)側(cè)的輔助擋壁可以為從動(dòng)皮帶輪本身的一部分，位于從動(dòng)皮帶輪外側(cè)的輔助擋壁可以為與從動(dòng)皮帶輪可拆卸地固定連接于一起的擋板。
本發(fā)明所得麥麩擠出物(產(chǎn)品)的特點(diǎn)是1)外觀黃褐色粉末，有股特殊的香味。2)粗細(xì)度粉碎后的物料全部通過40目篩，且不少于70％的物料能通過100目篩。3)膳食纖維含量總膳食纖維在40％以上，不溶性膳食纖維在34％以上，可溶性膳食纖維在6％以上。
本發(fā)明的加工處理方法是對麥麩進(jìn)行高溫高壓強(qiáng)剪切處理后擠出，突然釋放至常溫常壓，使麥麩中的微生物、生物酶、害蟲蟲卵得到殺滅或失活，使麥麩中淀粉糊化產(chǎn)生香味，使麥麩中的蛋白質(zhì)熟化，易于消化和吸收，促使麥麩中纖維素和半纖維素的糖苷鍵斷裂，進(jìn)而降解，使其分子鏈變短，同時(shí)使麥麩的細(xì)胞壁破裂，胞內(nèi)容物釋放出來，增加了可溶性膳食纖維含量；然后用粉碎機(jī)將物料粉碎至全部通過40目篩，且不少于70％的物料能通過100目篩，進(jìn)一步破壞了麥麩的細(xì)胞壁，使胞內(nèi)容物更多地釋放出來；并且使小麥麩皮膳食纖維中可溶性膳食纖維與不溶性膳食纖維的比例達(dá)到合理水平，它的保質(zhì)期長，從而為麥麩的進(jìn)一步應(yīng)用提供了有效途徑。
下面以生產(chǎn)全麥粉為例，進(jìn)一步說明本發(fā)明的加工處理方法所帶來的有益效果將制得的麥麩擠出物與特制一等小麥粉放入混合機(jī)(可采用葉帶臥式螺旋混合機(jī))中，再添加全麥粉添加劑，其重量配比是麥麩擠出物10～30％、全麥粉添加劑0.1％，余量為特制一等小麥粉，將三者混合5～8分鐘，即可打包成為成品全麥粉。所述的全麥粉添加劑的配方為葡萄糖氧化酶25ppm(即葡萄糖氧化酶占成品全麥粉總質(zhì)量的百萬分之二十五)、半纖維素酶15ppm、Vc 15ppm，再以小麥淀粉作為稀釋劑，稀釋至添加量達(dá)到0.1％，可采用V型混合機(jī)混合6分鐘即為全麥粉添加劑。所用的半纖維素酶、Vc、葡萄糖氧化酶等食品添加劑主要起加強(qiáng)麥麩與面團(tuán)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的連接作用。
采用本發(fā)明的加工處理方法生產(chǎn)的全麥粉的優(yōu)點(diǎn)是①生產(chǎn)的全麥粉進(jìn)行面制品制作時(shí)，制品口感較細(xì)膩，不發(fā)渣，有股特殊的全麥粉香味。
②保質(zhì)期長，常溫能達(dá)6個(gè)月以上。
③設(shè)備投資小，生產(chǎn)成本低，有利于生產(chǎn)，且麥麩中的營養(yǎng)成分幾乎全部保留。
④全麥粉中含有豐富的膳食纖維及維生素，見下表
全麥粉與小麥粉部分營養(yǎng)素參考比照表



圖1為本發(fā)明的雙螺桿擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的雙螺桿擠壓機(jī)的雙螺桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的雙螺桿擠壓機(jī)的旋轉(zhuǎn)切刀及驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明的雙螺桿擠壓機(jī)的旋轉(zhuǎn)切刀及驅(qū)動(dòng)裝置的其中一部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖4中A向的視圖。
圖6為圖5中沿B-B線的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
麥麩的雙螺桿擠壓加工處理方法包括如下步驟(1)麥麩調(diào)質(zhì)采用拌料機(jī)，先加入(從小麥制粉車間打麩機(jī)處提取的)40～60目(純)麥麩，再加入占麥麩重量10～15％(可選12％)的(純凈)水或濃度為3～8％(可選5％)的食品級氫氧化鈉溶液，混合攪拌3～6分鐘，混勻。(2)擠壓處理采用同向旋轉(zhuǎn)全嚙合型雙螺桿擠壓機(jī)對調(diào)質(zhì)后的麥麩進(jìn)行擠壓處理，雙螺桿擠壓機(jī)的工作參數(shù)為螺桿長徑比(L/D)為15～30∶1(可選15∶1或者20∶1或者25∶1或者30∶1)，其中，L為螺桿的有效長度，D為螺桿的直徑(大徑)。雙螺桿的壓縮比(V1/V2)為2～8∶1(可選2∶1或者5∶1或者8∶1)，其中，V1為喂料端螺桿一個(gè)螺距的螺槽容積，V2為排料端最后一個(gè)螺距的螺槽容積。螺桿轉(zhuǎn)速為150～500轉(zhuǎn)/分(可選150轉(zhuǎn)/分或者350轉(zhuǎn)/分或者500轉(zhuǎn)/分)，模頭內(nèi)物料的溫度為120～200℃(可選120℃或者160℃或者200℃)，擠出口正向壓力為2.0～15.0MPa(可選2.0MPa或者10.0MPa或者15.0MPa)。(3)旋切在模頭擠出口的外面對應(yīng)安裝一旋轉(zhuǎn)切刀，由調(diào)頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可將麥麩擠出物料切成0.2～4.0厘米長的圓柱型棒料。(4)粉碎采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，使粉碎后的物料全部通過40目篩，且不少于70％的物料能通過100目篩。所得麥麩擠出物(產(chǎn)品)的特點(diǎn)是1)外觀黃褐色粉末，有股特殊的香味。2)粗細(xì)度粉碎后的物料全部通過40目篩，且不少于70％的物料能通過100目篩。3)膳食纖維含量總膳食纖維在40％以上，不溶性膳食纖維在34％以上，可溶性膳食纖維在6％以上。
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，本發(fā)明的雙螺桿擠壓(出)機(jī)可以具有機(jī)架、旋轉(zhuǎn)切刀1及其驅(qū)動(dòng)裝置1′、模頭(模板)2、電加熱套3、同向旋轉(zhuǎn)全嚙合型雙螺桿4、機(jī)筒5、螺桿傳動(dòng)裝置、喂料裝置。螺桿傳動(dòng)裝置可以具有分配箱(變速箱)6、主電機(jī)7。喂料裝置可以具有喂料電機(jī)8、喂料攪龍9、破拱器10、喂料斗。旋轉(zhuǎn)切刀1為兩個(gè)長條形刀片，它位于模頭擠出口2′的外面并與模頭擠出口相對應(yīng)，驅(qū)動(dòng)裝置1′具有固定于機(jī)架上的調(diào)頻電機(jī)11、固定于調(diào)頻電機(jī)的動(dòng)力輸出軸上的主動(dòng)皮帶輪、內(nèi)孔(中心孔)加長型從動(dòng)皮帶輪(即該從動(dòng)皮帶輪的內(nèi)側(cè)壁延伸出一個(gè)套筒)、連接主動(dòng)皮帶輪與從動(dòng)皮帶輪的膠帶、橫穿過從動(dòng)皮帶輪的內(nèi)孔通過該內(nèi)孔里面的兩個(gè)滾動(dòng)軸承1b而將從動(dòng)皮帶輪限位支承(撐)的固定軸1a、設(shè)于從動(dòng)皮帶輪內(nèi)外兩側(cè)的將上述兩個(gè)滾動(dòng)軸承分別軸向限位的輔助擋壁，本實(shí)施例中位于從動(dòng)皮帶輪內(nèi)側(cè)的輔助擋壁為從動(dòng)皮帶輪本身的一部分，位于從動(dòng)皮帶輪外側(cè)的輔助擋壁為與從動(dòng)皮帶輪可拆卸地固定連接于一起的擋板1c。固定軸1a的其從從動(dòng)皮帶輪的內(nèi)孔伸出部分內(nèi)側(cè)帶有外螺紋，它與模頭2通過螺紋固定連接于一起。旋轉(zhuǎn)切刀1的兩個(gè)長條形刀片分別(可通過螺栓)固定于從動(dòng)皮帶輪的其加長型內(nèi)孔的外表面(即套筒的外表面)，兩個(gè)長條形刀片的延伸方向在水平面的投影共線。此結(jié)構(gòu)可使本發(fā)明的雙螺桿擠壓機(jī)的體積變小。旋轉(zhuǎn)切刀1及其驅(qū)動(dòng)裝置1′并不僅限于上述一種結(jié)構(gòu)，還可為其它結(jié)構(gòu)。螺桿長徑比(L/D)為15～30∶1；雙螺桿的壓縮比(V1/V2)為2～8∶1，其中，L為螺桿的有效長度，D為螺桿的直徑(大徑)，V1為喂料端螺桿一個(gè)螺距的螺槽容積，V2為排料端最后一個(gè)螺距的螺槽容積。達(dá)到上述壓縮比的方法可以采用不同螺距的三段螺桿，階梯式改變螺距；可以采用連續(xù)的漸變螺距；可以螺距不變，連續(xù)地改變螺紋厚度，以改變螺槽的容積；可以間斷地、階梯式地改變螺桿直徑和螺槽深度以改變螺槽的容積；還可以連續(xù)地改變螺桿的內(nèi)、外直徑，使螺槽容積逐漸變小。當(dāng)然，達(dá)到上述壓縮比的方法還可以采用其它方式。
權(quán)利要求
1.一種麥麩的雙螺桿擠壓加工處理方法，其特征在于它包括如下步驟(1)麥麩調(diào)質(zhì)采用拌料機(jī)，先加入40～60目麥麩，再加入占麥麩重量10～15％的水或濃度為3～8％的食品級氫氧化鈉溶液，混合攪拌，混勻；(2)擠壓處理采用同向旋轉(zhuǎn)全嚙合型雙螺桿擠壓機(jī)對調(diào)質(zhì)后的麥麩進(jìn)行擠壓處理，雙螺桿擠壓機(jī)的工作參數(shù)為螺桿長徑比(L/D)為15～30∶1，雙螺桿的壓縮比(V1/V2)為2～8∶1，螺桿轉(zhuǎn)速為150～500轉(zhuǎn)/分，模頭內(nèi)物料的溫度為120～200℃，擠出口正向壓力為2.0～15.0MPa；(3)旋切在模頭擠出口的外面對應(yīng)安裝旋轉(zhuǎn)切刀，將麥麩擠出物料切斷；(4)粉碎采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，使粉碎后的物料全部通過40目篩，且不少于70％的物料能通過100目篩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述步驟(3)中旋轉(zhuǎn)切刀由調(diào)頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于上述步驟(3)中是將麥麩擠出物料切成0.2～4.0厘米長的圓柱型棒料。
4.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的加工處理方法的雙螺桿擠壓機(jī)，具有機(jī)架、旋轉(zhuǎn)切刀及其驅(qū)動(dòng)裝置、模頭、電加熱套、同向旋轉(zhuǎn)全嚙合型雙螺桿、機(jī)筒、螺桿傳動(dòng)裝置、喂料裝置，其特征在于所述的螺桿長徑比(L/D)為15～30∶1；雙螺桿的壓縮比(V1/V2)為2～8∶1，其中，L為螺桿的有效長度，D為螺桿的直徑，V1為喂料端螺桿一個(gè)螺距的螺槽容積，V2為排料端最后一個(gè)螺距的螺槽容積。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙螺桿擠壓機(jī)，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)切刀(1)為兩個(gè)長條形刀片，它位于模頭擠出口(2′)的外面并與模頭擠出口相對應(yīng)，驅(qū)動(dòng)裝置(1′)具有固定于機(jī)架上的調(diào)頻電機(jī)(11)、固定于調(diào)頻電機(jī)的動(dòng)力輸出軸上的主動(dòng)皮帶輪、內(nèi)孔加長型從動(dòng)皮帶輪、連接主動(dòng)皮帶輪與從動(dòng)皮帶輪的膠帶、橫穿過從動(dòng)皮帶輪的內(nèi)孔通過該內(nèi)孔里面的兩個(gè)滾動(dòng)軸承(1b)而將從動(dòng)皮帶輪限位支承的固定軸(1a)、設(shè)于從動(dòng)皮帶輪內(nèi)外兩側(cè)的將上述兩個(gè)滾動(dòng)軸承分別軸向限位的輔助擋壁，固定軸(1a)的其從從動(dòng)皮帶輪的內(nèi)孔伸出部分內(nèi)側(cè)帶有外螺紋，它與模頭(2)通過螺紋固定連接于一起，旋轉(zhuǎn)切刀(1)的兩個(gè)長條形刀片分別固定于從動(dòng)皮帶輪的其加長型內(nèi)孔的外表面，兩個(gè)長條形刀片的延伸方向在水平面的投影共線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙螺桿擠壓機(jī)，其特征在于上述的位于從動(dòng)皮帶輪內(nèi)側(cè)的輔助擋壁為從動(dòng)皮帶輪本身的一部分，位于從動(dòng)皮帶輪外側(cè)的輔助擋壁為與從動(dòng)皮帶輪可拆卸地固定連接于一起的擋板(1c)。
全文摘要
一種麥麩的雙螺桿擠壓加工處理方法以及所用的雙螺桿擠壓機(jī)，該處理方法包括如下步驟麥麩調(diào)質(zhì)；擠壓處理采用同向旋轉(zhuǎn)全嚙合型雙螺桿擠壓機(jī)對調(diào)質(zhì)后的麥麩進(jìn)行擠壓處理，螺桿長徑比為15～30∶1，雙螺桿的壓縮比為2～8∶1，螺桿轉(zhuǎn)速為150～500轉(zhuǎn)/分，模頭內(nèi)物料的溫度為120～200℃，擠出口正向壓力為2.0～15.0MPa；旋切；粉碎。本發(fā)明使麥麩中的微生物、生物酶、害蟲蟲卵得到殺滅或失活，使麥麩中淀粉糊化產(chǎn)生香味，使麥麩中的蛋白質(zhì)熟化，易于消化和吸收，促使麥麩中纖維素和半纖維素的糖苷鍵斷裂，進(jìn)而降解，使其分子鏈變短，同時(shí)使麥麩的細(xì)胞壁破裂，胞內(nèi)容物釋放出來，增加了可溶性膳食纖維含量，從而為麥麩的進(jìn)一步應(yīng)用提供了有效途徑。
文檔編號A23P1/12GK1935044SQ20061004836
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者趙文華 申請人:河北黑馬糧油工業(yè)有限責(zé)任公司