專利名稱:小麥胚芽在線微波滅酶的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種農(nóng)產(chǎn)品深加工領(lǐng)域，尤其涉及ー種小麥胚芽滅酶的方法和裝置。
背景技術(shù)：
小麥胚芽雖然僅占小麥籽粒的2 3%，但其中含有極其豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)和維生素，以及ー些微量生理活性成份，被營養(yǎng)學(xué)家譽為“人類天然的營養(yǎng)寶庫”和“人類的生命之源”。研究表明，小麥胚芽具有延緩衰老、降低血脂、軟化血管、促進生長發(fā)育、改善機體基礎(chǔ)代謝率等功效作用，并能預(yù)防癌癥、高血壓、糖尿病和心腦血管疾病等。但是，目前我國尚未能對小麥胚芽進行充分開發(fā)利用，大部分被混入麩皮作為飼料處理。其主要原因是胚芽是小麥籽粒中生理活性最強的部分，水分(11. 5 14. 5% )和脂肪(7 11 % )含量高。當(dāng)小麥胚芽和小麥籽粒分離后，在高活力脂肪水解酶和脂肪氧化酶的作用下，短時 間內(nèi)就會使其脂肪酸值大幅度升高，引起麥胚酸敗變質(zhì)；同時微生物繁殖生長快，也會導(dǎo)致麥胚出現(xiàn)結(jié)塊、霉變、發(fā)酵等變質(zhì)現(xiàn)象。因此，只有通過穩(wěn)定化處理，小麥胚芽才能安全運輸和貯存，從而使麥胚深加工和綜合利用成為現(xiàn)實。目前，解決麥胚酸敗變質(zhì)的穩(wěn)定化方法主要為熱處理，包括干熱和濕熱處理，加熱處理鈍化脂肪酶活性是目前普遍采用的ー種方法，然而干熱處理對酶的鈍化效果不好，而濕熱法易導(dǎo)致麥胚水分含量高，設(shè)備的一次性投入較大，很難實現(xiàn)エ業(yè)化生產(chǎn)。
現(xiàn)有技術(shù)已認識到微波對小麥胚中酶的鈍化效果優(yōu)于傳統(tǒng)的加熱方式，微波具有熱穿透力強、加熱速度快、時間短、營養(yǎng)物質(zhì)損失少的優(yōu)點，微波加熱可以達到滅酶、滅菌和干燥的功效。專利申請?zhí)枮?00510036855. 0，公開號為CN1757705，名稱為“用微波和溶劑提取小麥胚芽油的方法”的專利文獻公開了的方法是先將小麥胚芽和溶劑混和，再用微波處理混和液，其目的是為了利用微波作用的選擇性和較低的溫度及較短的提取時間，避免小麥胚芽中其它雜質(zhì)的溶出，以獲得較為純凈的油品，但沒有解決麥胚的酸敗變質(zhì)問題。
曹輝(小麥胚芽微波滅酶的試驗研究，食品エ業(yè)科技，2003)、劉勇(小麥胚微波滅酶實驗研究，糧油食品科技，2005)和張銳利(小麥胚芽滅酶試驗中微波的作用研究，糧食加エ，2005)等報道了微波對麥胚中脂肪酶的鈍化效果，然而這兩種研究都是實驗室規(guī)模的試驗研究，且均采用家用微波爐為試驗儀器，與エ業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)存在一定的差異，目前尚未見到有關(guān)在線微波滅酶的エ業(yè)化生產(chǎn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中對小麥胚芽滅酶不及時和徹底、脂肪氧化酶易復(fù)活、蛋白質(zhì)易變性、設(shè)備投入高和未能實現(xiàn)エ業(yè)化生產(chǎn)等缺陷，本發(fā)明提供一種簡單易行的小麥胚芽在線微波滅酶的エ藝方法和裝置。[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是小麥胚芽在線微波滅酶的方法是將本發(fā)明的微波滅酶裝置安裝在小麥面粉加工車間，并與面粉廠的加工生產(chǎn)線相連接，從小麥面粉加工車間的高方平篩上分離出的新鮮小麥胚芽通過溜管輸送，直接進入微波滅酶裝置，實現(xiàn)小麥胚芽的在線微波干燥和滅酶；該微波滅酶裝置主要由控制系統(tǒng)、微波發(fā)生系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)等六部分組成。物料輸送滾筒連接上方進料口和下方出料ロ，微波發(fā)生系統(tǒng)安裝在物料輸送滾筒的下部，控制系統(tǒng)與微波發(fā)生系統(tǒng)電連接，溫控系統(tǒng)安裝在下方出料ロ附近，傳動系統(tǒng)安裝在上方進料ロ附近。
本發(fā)明的小麥胚芽在線微波滅酶的方法和裝置能顯著提高小麥胚芽的穩(wěn)定性，并實現(xiàn)エ業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)能力為每小時處理麥胚5 50kg，經(jīng)過微波處理后的麥胚進行真空包裝，可長期保存，為小麥胚芽的深度加工創(chuàng)造了條件。
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進ー步詳細說明。


圖I是本發(fā)明裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖I中物料輸送滾筒6內(nèi)側(cè)的軸向均布的四塊擋板10結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明裝置的另ー實施例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
如圖I所示，小麥胚芽車間的生產(chǎn)線上有高方平篩，小麥胚芽經(jīng)高方平篩分離后進入溜管，然后由溜管進入上方進料ロ 4。傳動系統(tǒng)3采用齒輪傳動，無級變速，滾筒轉(zhuǎn)速10 100轉(zhuǎn)/min可調(diào)?？諝庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)5采用引風(fēng)機除去系統(tǒng)內(nèi)的濕熱蒸汽，降低麥胚的水分含量物料輸送滾筒6傾斜連接上方進料ロ 4和下方出料ロ 8，微波發(fā)生系統(tǒng)I安裝在物料輸送滾筒6的下部，微波發(fā)生系統(tǒng)I由六套微波發(fā)生器組成由6套微波發(fā)生器組成，微波頻率為2450±50 MHz，微波功率為O 4kw連續(xù)可調(diào)。物料輸送形式為傾斜滾筒式(右頂部進料，滾筒式推進，左下部出料)或水平滾筒式(右頂部進料，絞籠推進，左下部出料)。傾斜式滾筒直徑12 20cm，長度60 200cm。滾筒內(nèi)側(cè)徑向內(nèi)嵌高4 6cm的隔板，目的是實現(xiàn)物料在筒內(nèi)的翻滾，保證微波加熱的均勻性。滾筒的水平的傾角為5 10度，以實現(xiàn)物料在筒內(nèi)的水平推進，水平式滾筒直徑10 15cm，長度60 200cm。控制系統(tǒng)2與微波發(fā)生系統(tǒng)I電連接，控制系統(tǒng)2采用PLC程序控制，擴展接ロ可接計算機、打印機；其輸入電源是三相380V±10%，50Hz±l% ;使用環(huán)境是溫度O 40°C，濕度彡80%。溫控系統(tǒng)7安裝在下方出料ロ 8附近，具有測溫和控溫功能，加熱溫度為O 250°C，連續(xù)可調(diào)。采用紅外感應(yīng)，測定出料ロ的麥胚溫度。根據(jù)設(shè)定的微波加熱溫度，實現(xiàn)微波加熱功率的自動調(diào)節(jié)傳動系統(tǒng)3安裝在上方進料ロ 4附近。本裝置的工作過程如下進入到上方進料ロ 4的小麥胚芽隨后進入物料輸送滾筒3。開啟傳動系統(tǒng)3至適當(dāng)轉(zhuǎn)速，待下方出料ロ 8有物料溢出吋，打開微波系統(tǒng)I至合適的微波加熱功率，并通過調(diào)節(jié)滾筒轉(zhuǎn)速和傾斜角度使進出物料達到平衡；物料在滾筒輸送過程中被微波加熱、滅酶。如圖2所示，滾筒內(nèi)側(cè)軸向均布四塊擋板10，當(dāng)物料被擋板10攜帯并轉(zhuǎn)動到一定高度后，自由落下，從而實現(xiàn)了麥胚的水平推進和上下翻動，且保證了物料加熱的均勻一致；在控制系統(tǒng)2中設(shè)定微波加熱溫度，然后打開溫控系統(tǒng)7，測定物料出口處的料溫，由控制系統(tǒng)2自動調(diào)節(jié)微波加熱功率；最后開啟空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)5，調(diào)節(jié)風(fēng)門，除去微波加熱時產(chǎn)生的濕熱空氣，并使產(chǎn)品終水分含量達到指標(biāo)要求。
如圖3所示，其它結(jié)構(gòu)和圖I相同，所不同的是在物料輸送筒6保持固定狀態(tài)，在其內(nèi)腔中安裝ー個物料輸送絞籠9，從上方進料ロ 4伸至下方出料ロ 8。本裝置的工作過程如下高方平篩分離得到的小麥胚芽由溜管送入上方進料ロ 4，然后進入物料輸送絞籠9，開啟傳動系統(tǒng)3至適當(dāng)轉(zhuǎn)速，待下方出料ロ 8有物料溢出時，打開微波系統(tǒng)I至合適的微波加熱功率，并通過調(diào)節(jié)絞籠轉(zhuǎn)速使進出物料達到平衡；物料在絞籠輸送過程中被微波加熱、滅酶，并混合攪拌，保證其中物料加熱的均勻一致；在控制系統(tǒng)2中設(shè)定微波加熱溫度，然后打開溫控系統(tǒng)7，測定物料出口處的料溫，由控制系統(tǒng)2自動調(diào)節(jié)微波加熱功率；最后開啟空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)5，調(diào)節(jié)風(fēng)門，除去微波加熱時產(chǎn)生的濕熱空氣，并使產(chǎn)品終水分含量達到指標(biāo)要求。
本發(fā)明的エ藝方法如下將微波滅酶裝置安裝在小麥面粉加工車間，并與面粉廠的加工生產(chǎn)線相配套。從高方平篩分離出的新鮮小麥胚芽，通過溜管輸送，直接進入微波干 燥裝置，并立刻進行低溫干燥和滅酶，實現(xiàn)小麥胚芽的在線滅酶。
本發(fā)明的微波滅酶裝置的生產(chǎn)能力為姆小時處理麥胚5 50kg。通常情況下,小麥胚芽原始水分含量在11. 5 14. 5%, —般為12 12. 5%;根據(jù)面粉生產(chǎn)線的產(chǎn)量、小麥品種、提胚エ藝和麥胚純度要求不同，提胚量在5 30kg/h不等，一般為20 25kg/h。根據(jù)小麥胚芽的含水量和流量，選擇I 4kw的微波加熱功率，最佳微波加熱功率為2 2. 5kw。微波加熱時間控制在30s 6min,最佳時間為3 5min ;微波加熱溫度控制在60 100°C,最佳溫度為70 80°C。溫度過高或時間過長會導(dǎo)致蛋白變性，溫度太低或時間短，滅酶不徹底，產(chǎn)品水分含量高。
上述エ藝條件是通過下面的控制手段來實現(xiàn)的。
(I)根據(jù)麥胚流量大小和含水量的高低選擇設(shè)定相應(yīng)的微波加熱功率。
(2)通過調(diào)節(jié)滾筒轉(zhuǎn)速和傾斜度或調(diào)整絞籠轉(zhuǎn)速達到控制微波作用時間的目的。
(3)采用紅外感應(yīng)，測定出料ロ的麥胚溫度，通過調(diào)節(jié)微波加熱功率實現(xiàn)控制微波加熱溫度的目的。
采用本發(fā)明生產(chǎn)出的小麥胚芽成品，水分含量為4 6%，色澤金黃，帶有濃郁的麥香味；產(chǎn)品酸值變化平緩，在35天的加速儲藏期間基本保持了ー個平穩(wěn)的變化趨勢，在室溫下儲藏6個月仍符合食用標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明中的微波滅酶裝置，一方面是以電磁波傳輸理論為基礎(chǔ)，同時還結(jié)合了小麥胚芽特定的生產(chǎn)エ藝和物料特性。本發(fā)明融合微波、食品加工、機電一體化和傳感自動控制等多項技術(shù)，使得整機運行可靠。本發(fā)明的微波裝置造價低、體積小、能耗低，采用自動控制，操作簡便。
采用本發(fā)明的微波滅酶方法和裝置處理小麥胚芽，不僅使麥胚在常溫下能長期貯存，而且能全面保護、保留麥胚的營養(yǎng)。小麥胚芽中的Ve和其它熱敏性營養(yǎng)成分的破壞程度較小，蛋白質(zhì)變性程度低，功能特性能夠得到較好的保持。同時還有利于麥胚油脂的開發(fā)和利用。由于麥胚含水量降低，且經(jīng)過微波處理，因而更加有利于麥胚油的浸出。
下面通過五個實施例對本發(fā)明再作詳細說明
實施例I[0026]高方平篩分離得到的小麥胚芽流量為20kg/h，水分含量為12%，由溜管送入微波滅酶設(shè)備上方進料ロ，然后進入物料輸送絞籠，絞籠直徑12cm，長度92cm。開啟傳動系統(tǒng)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/min，待下方出料ロ有物料溢出時，打開微波系統(tǒng)，調(diào)節(jié)微波加熱功率為2000w,并通過調(diào)節(jié)絞籠轉(zhuǎn)速為22轉(zhuǎn)/min，使進出物料達到平衡；在控制系統(tǒng)中設(shè)定微波加熱溫度為80°C，然后打開溫控系統(tǒng)，測定物料出ロ處的料溫，由控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)微波加熱功率；最后開啟空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)風(fēng)門，除去微波加熱時產(chǎn)生的濕熱空氣。經(jīng)檢測，產(chǎn)品終水分含量為4. 2%。
實施例2
高方平篩分離得到的小麥胚芽流量為15kg/h，水分含量為12. 3%，由溜管送入微波滅酶設(shè)備上方進料ロ，然后進入物料輸送絞籠，絞籠直徑12cm，長度92cm。開啟傳動系統(tǒng)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/min，待下方出料ロ有物料溢出時，打開微波系統(tǒng)，調(diào)節(jié)微波加熱功率為2000 ，并通過調(diào)節(jié)絞籠轉(zhuǎn)速為19轉(zhuǎn)/min，使進出物料達到平衡；在控制系統(tǒng)中設(shè)定微波加熱溫度為75°C，然后打開溫控系統(tǒng)，測定物料出ロ處的料溫，由控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)微波加熱功率；最后開啟空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)風(fēng)門，除去微波加熱時產(chǎn)生的濕熱空氣。經(jīng)檢測，產(chǎn)品終水分含量為4.0%。
實施例3
高方平篩分離得到的小麥胚芽流量為15kg/h，水分含量為12. 2%，由溜管送入微波滅酶設(shè)備上方進料ロ，然后進入物料輸送滾筒，滾筒直徑15cm，長度92cm，水平傾角5度。開啟傳動系統(tǒng)至轉(zhuǎn)速為32轉(zhuǎn)/min，待下方出料ロ有物料溢出時，打開微波系統(tǒng)，調(diào)節(jié)微波加熱功率為2500 ，并通過調(diào)節(jié)滾筒轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/min使進出物料達到平衡；在控制系統(tǒng)中設(shè)定微波加熱溫度為85°C，然后打開溫控系統(tǒng)，測定物料出ロ處的料溫，由控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)微波加熱功率；最后開啟空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)風(fēng)門，除去微波加熱時產(chǎn)生的濕熱空氣。經(jīng)檢測，產(chǎn)品終水分含量為3. 9%。
實施例4
高方平篩分離得到的小麥胚芽流量為21kg/h，水分含量為12. 5%，由溜管送入微波滅酶設(shè)備上方進料ロ，然后進入物料輸送滾筒，滾筒直徑15cm，長度92cm，水平傾角7度。開啟傳動系統(tǒng)至轉(zhuǎn)速為24轉(zhuǎn)/min，待下方出料ロ有物料溢出時，打開微波系統(tǒng)，調(diào)節(jié)微波加熱功率為2000 ，并通過調(diào)節(jié)滾筒轉(zhuǎn)速為48轉(zhuǎn)/min使進出物料達到平衡；在控制系統(tǒng)中設(shè)定微波加熱溫度為70°C，然后打開溫控系統(tǒng)，測定物料出ロ處的料溫，由控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)微波加熱功率；最后開啟空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)風(fēng)門，除去微波加熱時產(chǎn)生的濕熱空氣。經(jīng)檢測，產(chǎn)品終水分含量為5. I %。
實施例5
高方平篩分離得到的小麥胚芽流量為35kg/h，水分含量為12. 3%，由溜管送入微波滅酶設(shè)備上方進料ロ，然后進入物料輸送滾筒，滾筒直徑15cm，長度92cm，水平傾角10度。開啟傳動系統(tǒng)至轉(zhuǎn)速為64轉(zhuǎn)/min，待下方出料ロ有物料溢出時，打開微波系統(tǒng)，調(diào)節(jié)微波加熱功率為3500 ，并通過調(diào)節(jié)滾筒轉(zhuǎn)速為65轉(zhuǎn)/min使進出物料達到平衡；在控制系統(tǒng)中設(shè)定微波加熱溫度為80°C，然后打開溫控系統(tǒng)，測定物料出ロ處的料溫，由控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)微波加熱功率；最后開啟空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)風(fēng)門，除去微波加熱時產(chǎn)生的濕熱空氣。經(jīng)檢測，產(chǎn)品終水分含量為4. 7%。
權(quán)利要求
1.小麥胚芽在線微波滅酶裝置，包括微波發(fā)生系統(tǒng)(I)、控制系統(tǒng)(2)、傳動系統(tǒng)(3)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)、物料輸送滾筒(6)和溫控系統(tǒng)(7)，其特征是物料輸送滾筒(6)連接上方進料口(4)和下方出料口(8)，微波發(fā)生系統(tǒng)(I)安裝在物料輸送滾筒(6)的下部，控制系統(tǒng)(2)與微 波發(fā)生系統(tǒng)(I)電連接，溫控系統(tǒng)(7)安裝在下方出料口(8)附近，傳動系統(tǒng)(3)安裝在上方進料口(4)附近；控制系統(tǒng)(2)中設(shè)定微波加熱溫度和自動調(diào)節(jié)微波加熱功率；空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)除去微波加熱時產(chǎn)生的濕熱空氣，并使產(chǎn)品終水分含量達到指標(biāo)要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的小麥胚芽在線微波滅酶裝置，其特征在于微波滅酶裝置安裝在小麥面粉加工車間，并與面粉廠的加工生產(chǎn)線相配套，從小麥面粉加工車間的高方平篩上分離出的新鮮小麥胚芽通過溜管輸送，直接進入微波滅酶裝置，實現(xiàn)小麥胚芽的在線微波滅酶。
3.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的小麥胚芽在線微波滅酶裝置，其特征是在物料輸送滾筒(6)內(nèi)側(cè)還軸向均布四塊擋板(10)，從上方進料口(4)伸至下方出料口(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的小麥胚芽在線微波滅酶裝置，其特征是在物料輸送滾筒(6)內(nèi)腔中還安裝一個物料輸送絞籠(9)，從上方進料口(4)伸至下方出料口(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的小麥胚芽在線微波滅酶裝置，其特征是物料輸送方式為傾斜滾筒旋轉(zhuǎn)輸送或螺旋絞籠輸送。
6.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的小麥胚芽在線微波滅酶裝置，其特征是物料輸送滾筒(6)的連接形式為水平或傾斜式。
7.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的小麥胚芽在線微波滅酶裝置，其特征是所述微波發(fā)生系統(tǒng)(O由六套微波發(fā)生器組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的小麥胚芽在線微波滅酶裝置，其特征是所述傳動系統(tǒng)(3)采用齒輪傳動，無級變速；所述溫控系統(tǒng)(7)內(nèi)安裝有紅外感應(yīng)器；空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)采用引風(fēng)機結(jié)構(gòu)，除去系統(tǒng)內(nèi)的濕熱蒸汽；所述控制系統(tǒng)(2)采用PLC程序控制，擴展連接計算機和打印機。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種小麥胚芽的在線微波滅酶的裝置，將微波滅酶裝置安裝在小麥面粉加工車間并與生產(chǎn)線相連接，從高方平篩上分離出的新鮮小麥胚芽通過溜管輸送進入微波滅酶裝置，該微波滅酶裝置主要由控制系統(tǒng)、微波發(fā)生系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)等六部分組成，物料輸送滾筒連接上方進料口和下方出料口，微波發(fā)生系統(tǒng)安裝在物料輸送滾筒的下部，控制系統(tǒng)與微波發(fā)生系統(tǒng)電連接，溫控系統(tǒng)安裝在下方出料口附近，傳動系統(tǒng)安裝在上方進料口附近，本發(fā)明能提高小麥胚芽的穩(wěn)定性，并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)能力為每小時處理麥胚5～50kg，麥胚可進行真空包裝并可長期保存，為小麥胚芽的深度加工創(chuàng)造了條件。
文檔編號A23L1/172GKCN102144753 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 201110033322
公開日2012年12月19日 申請日期2007年9月3日
發(fā)明者董英, 徐斌, 陳國平, 錢曄, 張海暉, 崔恒林 申請人:江蘇大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3), 非專利引用 (2),