一种发芽全谷物的预熟装置及其发芽设备和加工方法与流程

1.本发明涉及全谷物加工领域，特别是涉及一种发芽全谷物的预熟装置及其发芽设备和加工方法。


背景技术：

2.现有技术中全谷物是指未经精细加工或虽经碾磨/粉碎/压片等处理仍保留了完整谷粒所具备的胚乳、胚芽、麸皮组成及天然营养成分的谷物。也就是说，全谷物主要由胚乳、胚芽和谷皮组成，全谷物摄入能够极大地控制慢性疾病的发生，已成为我国居民饮食中不可缺少的食物来源；全谷物由于皮层和胚芽的存在，具有难蒸煮、口感粗糙和保质期短的问题，解决以上三大产业问题并实现自动化生产是全谷物产业发展的关键。全谷物因脱去外壳，在适宜的发芽温度、湿度和氧气条件下更容易滋生微生物而产生异味，因此发芽过程中抑菌措施很关键。传统的种子发芽设备缺少有效的抑菌措施，多为人工进出料，温湿度难以稳定、恒定。且现有技术中针对发芽全谷物基本上均在发芽后将其在进行一定程度上的脱水，在进行封存，然而其并不仅会造成能耗的增加，而且脱水后的发芽全谷物难蒸煮、口感粗糙。
3.专利cn103844206a、专利cn101984852a和专利cn105124433a对干燥的发芽糙米进行复配/加工，并对米饭干燥,生产脱水干燥米饭。但米粒在干燥过程中易被破坏,营养成分损失严重,复水后食用品质较差。专利文件 cn109619421a公开了一种即食发芽糙米的工业化制作方法，先处理后得到粗制即食发芽糙米，然后对所述粗制即食发芽糙米进行风选去屑处理,得到干净、不粘连、大小一致的颗粒状半成品即食发芽糙米，最后经过高温焙烤膨化后得到传统大米形态类似的成品即食发芽糙米。采用两次焙烤,既能杀菌灭酶，又能保证即食发芽糙米熟透,使成品更具清香。但是其不可避免的限定了对发芽糙米的饮食习惯，仅能够膨化饮食，并不能再进行蒸煮等。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种发芽全谷物的预熟装置及其发芽设备和加工方法，以解决上述现有技术存在的问题，将发芽谷物表面水分沥干后，分装在若干封装袋中，进而对封装在封装袋内的发芽全谷物进行高温高压预熟处理和灭菌处理，一方面，在密闭的包装内，水分被锁住，在高温下水分子剧烈运动，皮层纤维变得疏松，内部淀粉充分糊化，作为主食蒸煮时，口感更软、蒸煮性更好，另一方面，经过高温高压作用将封装袋中的微生物全部杀死，有效的延长了发芽全谷物的保存时间。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种针对发芽全谷物的预熟装置，包括沿对发芽全谷物处理工序方向依次设置的沥水机构、包装机构和高温高压灭菌机构；
6.所述沥水机构，用于在对发芽全谷物分装之前沥干其表面水分；
7.所述包装机构，用于将沥干水分后的发芽全谷物分装进若干封装袋内；
8.所述高温高压灭菌机构，用于对封装在所述封装袋内的发芽全谷物进行高温高压预熟处理和灭菌处理。
9.优选的，所述沥水机构包括用于对发芽全谷物振动沥水的振动筛，所述振动筛的出料端与所述包装机构相连接。
10.优选的，所述包装机构与所述振动筛之间设有用于输送发芽全谷物的提升机构，所述提升机构的输送部沿输送方向呈逐渐升高的倾斜状结构。
11.还提供一种全谷物发芽设备，包括发芽设备及位于所述发芽设备输出侧的所述针对发芽全谷物的预熟装置，所述发芽设备包括发芽罐和存储有用于全谷物发芽所需温水的温水罐，所述温水罐设有用于定时朝所述发芽罐内输入温水的输水机构，且所述发芽罐设有用于下次输入温水前排净罐内水的排水机构。
12.优选的，所述输水机构包括用于对所述发芽罐内全谷物进行喷淋的盘式喷淋管、用于收集喷淋后的温水的集水管，所述盘式喷淋管和所述集水管相连通，且所述盘式喷淋管连通有将收集的温水输送至所述盘式喷淋管进行喷淋的泵入机构。
13.优选的，所述发芽罐内设有用于在喷淋时对全谷物进行搅拌的搅拌机构。
14.优选的，所述温水罐连通有用于定时向其内部温水中通入臭氧的臭氧发生器。
15.优选的，所述发芽罐连通有用于发芽工作前向其内部全谷物通入水流的清洗机构，且所述发芽罐的罐体上开设有用于飘起且溢流出杂质的溢流口，所述溢流口位于全谷物堆体上方。
16.还提供一种全谷物加工方法，包括如下步骤：
17.上料：将全谷物输送至发芽罐中；
18.清洗、浸泡：朝所述发芽罐中注入清洗水流，清洗水流的液位没过全谷物后开启搅拌，继续注入清洗水流，液位达到溢流口时，继续注入冷水，持续 3
‑
5min将全谷物清洗干净，排出清洗水流，将温水罐中的温水注入所述发芽罐中，没过全谷物，浸泡2
‑
4h后排出温水；
19.发芽：采用温水浸泡全谷物后排出，再次注入温水，开启循环喷淋，并对全谷物进行搅拌，喷淋自循环3
‑
5min后排出温水，间隔2h再次注入温水，开启喷淋和搅拌，循环执行至发芽结束；
20.出料、沥水：所述发芽罐排出发芽全谷物，并将发芽全谷物输入振动筛，振动沥水并将发芽全谷物均匀输入提升机构上，将发芽全谷物表面的水分沥干；
21.包装、预熟灭菌：将表面沥干水后的发芽全谷物提升至包装机料斗进行定量包装，包装后的发芽全谷物转入高压灭菌机构内进行预熟灭菌。
22.优选的，在发芽步骤中，每间隔6h朝所述温水罐内通入臭氧20
‑
30min。
23.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
24.第一，沿对发芽全谷物处理工序方向依次设置沥水机构、包装机构和高温高压灭菌机构，沥水机构用于在对发芽全谷物分装之前沥干其表面水分，包装机构用于将沥干水分后的发芽全谷物分装进若干封装袋内，高温高压灭菌机构用于对封装在封装袋内的发芽全谷物进行高温高压预熟处理和灭菌处理，将发芽谷物表面水分沥干后，分装在若干封装袋中，进而对封装在封装袋内的发芽全谷物进行高温高压预熟处理和灭菌处理，一方面，在密闭的包装内，水分被锁住，在高温下水分子剧烈运动，皮层纤维变得疏松，内部淀粉充分
糊化，作为主食蒸煮时，口感更软、蒸煮性更好，另一方面，经过高温高压作用将封装袋中的微生物全部杀死，有效的延长了发芽全谷物的保存时间。
25.第二，包装机构与振动筛之间设有用于输送发芽全谷物的提升机构，提升机构的输送部沿输送方向呈逐渐升高的倾斜状结构，那么在发芽全谷物由振动筛输送至包装机构上时，由于其整体逐渐升高，那么水分逐渐朝下滑落，尽可能的将振动筛未脱除的水分由上之下滑离发芽全谷物。
26.第三，输水机构包括用于对发芽罐内全谷物进行喷淋的盘式喷淋管、用于收集喷淋后的温水的集水管，盘式喷淋管和集水管相连通，且盘式喷淋管连通有将收集的温水输送至盘式喷淋管进行喷淋的泵入机构，通过盘式喷淋管和集水管之间产生的自循环，使得温水能够持续对全谷物进行喷淋作用，保证全谷物能够充分受热，提高其自身的发芽均匀度和效果。
27.第四，发芽罐内设有用于在喷淋时对全谷物进行搅拌的搅拌机构，使得喷淋的温水能够充分的浸润在全谷物上，保证了发芽罐内的全谷物堆各处均能够均匀处于发芽环境中，保证了全谷物发芽的均匀度。
28.第五，发芽罐连通有用于等时间间隔向其内部温水中通入臭氧的臭氧发生器，全谷物因脱去外壳，在发芽条件下更容易滋生微生物而产生异味，采用定期通入臭氧的方式可以有效抑菌减少异味。
29.第六，发芽罐连通有用于发芽工作前向其内部全谷物通入水流的清洗机构，且发芽罐的罐体上开设有用于飘起且溢流出杂质的溢流口，溢流口位于全谷物堆体上方，那么在发芽之前将发芽罐内注入水流使得混在在全谷物中的漂浮杂质能够在水流的作用下漂浮起来，并经过溢流口流出发芽罐，保证了全谷物的清洁程度。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明整体连接正视图；
32.图2为本发明整体连接侧视图；
33.图3为本发明工艺示意图；
34.其中，1
‑
斗式提升机；2
‑
温水罐；3
‑
发芽罐；4
‑
温水管；5
‑
冷水管；6
‑ꢀ
溢流口；7
‑
搅拌桨；8
‑
电动蝶阀；9
‑
振动筛；10
‑
盘式喷淋管；11
‑
刮板式提升机；12
‑
风吹式沥水输送机；13
‑
包装机构。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.本发明的目的是提供一种发芽全谷物的预熟装置及其发芽设备和加工方法，以解决上述现有技术存在的问题，将发芽谷物表面水分沥干后，分装在若干封装袋中，进而对封装在封装袋内的发芽全谷物进行高温高压预熟处理和灭菌处理，一方面，在密闭的包装内，水分被锁住，在高温下水分子剧烈运动，皮层纤维变得疏松，内部淀粉充分糊化，作为主食蒸煮时，口感更软、蒸煮性更好，另一方面，经过高温高压作用将封装袋中的微生物全部杀死，有效的延长了发芽全谷物的保存时间。
37.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
38.如图1至3所示，提供一种针对发芽全谷物的预熟装置，其中，发芽全谷物是全谷物在一定温度、适度和氧气条件下，发芽至一定程度所得到的由幼芽和带皮层的胚乳组成的制品，整个装置包括沿对发芽全谷物处理工序方向依次设置的沥水机构、包装机构13和高温高压灭菌机构；沥水机构，用于在对发芽全谷物分装之前沥干其表面水分，优选其采用过滤筛或过滤板等结构；包装机构13，用于将沥干水分后的发芽全谷物分装进若干封装袋内，优选其设有包装机料斗，以对发芽全谷物进行定量包装，优选每袋存装发芽全谷物50至 100g，并通过设置排气装置以对发芽全谷物排气包装，形成真空包装的环境，整个包装机构13；高温高压灭菌机构，用于对封装在封装袋内的发芽全谷物进行高温高压预熟处理和灭菌处理，优选其采用高压灭菌锅，高压灭菌锅打开后，将储存有发芽全谷物的封装袋由包装机构13输送至其内部，之后将高压灭菌锅封盖，并生成高温高压的内部环境，优选其内部温度为115℃，内部空气压力为0.20mpa，对封装带持续作用20至25min，整个装置将发芽谷物表面水分沥干后，分装在若干封装袋中，进而对封装在封装袋内的发芽全谷物进行高温高压预熟处理和灭菌处理，一方面，在密闭的包装内，水分被锁住，在高温下水分子剧烈运动，皮层纤维变得疏松，内部淀粉充分糊化，作为主食蒸煮时，口感更软、蒸煮性更好，另一方面，经过高温高压作用将封装袋中的微生物全部杀死，有效的延长了发芽全谷物的保存时间。
39.进一步的，沥水机构包括用于对发芽全谷物振动沥水的振动筛9，由于发芽全谷物在处理时需要用到温水，在完成发芽工序后将其从发芽罐3中输送出来，并带有大量的水分，通过振动筛9将其表面的水分充分振动脱离发芽全谷物，以保证发芽全谷物的干燥程度，振动筛9的出料端与包装机构13相连接，以将发芽全谷物输送至包装机构13处。
40.其中，包装机构13与振动筛9之间设有用于输送发芽全谷物的提升机构，优选采用刮板式提升机11，刮板式提升机11将沥水后的物料提升至包装机料斗进行定量包装，振动筛9出口设置隔板使发芽全谷物均匀进入刮板式提升机 11，提升机构的输送部沿输送方向呈逐渐升高的倾斜状结构，那么在发芽全谷物由振动筛9输送至包装机构13上时，由于其整体逐渐升高，那么水分逐渐朝下滑落，尽可能的将振动筛9未脱除的水分由上之下滑离发芽全谷物；优选在输送部的一侧设有用于风干其输送的全谷物的送风机构，以对发芽全谷物在输送时能够将其表面吹干，或者在刮板式提升机11与包装机构13之间设置风吹式沥水输送机12沥水，风吹式沥水输送机12采用冷风扇，避免对发芽程度造成影响。
41.具体的，现有技术中在对发芽全谷物进行脱水处理，以进行封存并不能保证发芽全谷物的口感，且不可避免的造成能耗，另一种现有技术中，在进行真空包装后蒸煮，但是在真空包装时仍需加入大量的水分，以保证蒸煮效果，但是加入水分后，在过多水分的作用
下，不可避免的会导致发芽全谷物整体过于软烂，不利于后续对发芽全谷物在作为主食时不同的处理方式，本技术中将发芽全谷物表面上的水充分沥干，仅利用其内部吸收的水分足以，进而在高温下水分子剧烈运动，皮层纤维变得疏松，内部淀粉充分糊化，既能够在一定程度上保证发芽全谷物的软度，又能够保证后续对发芽全谷物的不同食用方法。
42.还提供一种全谷物发芽设备，包括发芽设备及位于发芽设备输出侧的针对发芽全谷物的预熟装置，发芽设备包括发芽罐3和存储有用于全谷物发芽所需温水的温水罐2，温水罐2设有用于等时间间隔朝发芽罐3内输入温水的输水机构，优选温水罐2为夹层保温罐，采用电加热至设定温度30至35℃并保持恒温不变，液位低于最高水位自动补水，并加热至设定温度，重复执行；且优选温水罐2连通有温水管4，将温水管4通入发芽罐3中导入温水，且发芽罐 3设有用于下次输入温水前排净罐内水的排水机构；优选在发芽罐3连接有用于上料的斗式提升机1，全谷物经斗式提升机1下端提升至顶端，斗式提升机 1可以自动将全谷物提升至发芽罐3中，进料速度根据实际处理量可变频调节，且在发芽罐3底部设置电动蝶阀8，发芽结束时，打开电动蝶阀8，将发芽全谷物缓慢排至沥水机构上，通过控制蝶阀开启的大小控制出料量。
43.以糙米为例，将白米、糙米和本发明发芽糙米分别蒸饭，质构分析结果如表1：糙米饭的硬度显著高于白米饭，而本发明发芽糙米的硬度显著降低，与白米饭硬度差异不显著。糙米饭的咀嚼性与白米饭差异显著，而本发明发芽糙米的咀嚼性显著降低，与白米饭咀嚼性差异较小。说明本发明的工艺解决了全谷物难蒸煮、口感粗糙的问题。
[0044] 硬度g咀嚼性白米饭596.42272.10糙米饭1159.13403.62本发明发芽糙米饭636.12181.23
[0045]
表1
[0046]
其中，输水机构包括用于对发芽罐3内全谷物进行喷淋的盘式喷淋管10、用于收集喷淋后的温水的集水管，盘式喷淋管10和集水管相连通，且盘式喷淋管10连通有将收集的温水输送至盘式喷淋管10进行喷淋的泵入机构，通过盘式喷淋管10和集水管之间产生的自循环，使得温水能够持续对全谷物进行喷淋作用，保证全谷物能够充分受热，提高其自身的发芽均匀度和效果。
[0047]
进一步的，发芽罐3内设有用于在喷淋时对全谷物进行搅拌的搅拌机构，优选的搅拌机构包括转轴和连接在转轴上的搅拌桨7，搅拌桨7均匀设置在发芽罐3的顶端和底端之间，通过搅拌使得喷淋的温水能够充分的浸润在全谷物上，保证了发芽罐3内的全谷物堆各处均能够均匀处于发芽环境中，保证了全谷物发芽的均匀度，且有助于全谷物与氧气接触，利于发芽；优选的，喷淋自循环3
‑
5min后排出温水，间隔2h再次注入温水，开启喷淋和搅拌，循环执行至发芽结束，全谷物种类不同发芽时间不同。
[0048]
作为本发明优选的实施方式，温水罐连通有用于等时间间隔向其内部温水中通入臭氧的臭氧发生器，然后再喷淋阶段，将混杂有臭氧的温水再喷淋至发芽罐中的全谷物上，全谷物因脱去外壳，在发芽条件下更容易滋生微生物而产生异味，采用定期通入臭氧的方式可以有效抑菌减少异味，优选的，发芽过程中每间隔6h通入臭氧20
‑
30min，可通过定时开关自动控制。且通入臭氧与后续的高温预熟工艺结合，115℃处理20
‑
30min，几乎将微生物
全部杀死，室温下保质期可达12个月。以糙米为例，分析发芽糙米保质期内微生物检测结果见表2，说明发芽过程中的臭氧消毒工艺结合高温预熟工艺，有效抑制、杀死微生物，延长了产品的保质期，可达12个月。
[0049][0050]
表2
[0051]
其中，发芽罐3连通有用于发芽工作前向其内部全谷物通入水流的清洗机构，且发芽罐3的罐体上开设有用于飘起且溢流出杂质的溢流口6，溢流口6 位于全谷物堆体上方，那么在发芽之前将发芽罐3内注入水流使得混在在全谷物中的杂质、变质全谷物能够在水流的作用下漂浮起来，并经过溢流口6流出发芽罐3，保证了全谷物的清洁程度。优选的发芽罐3上还开设有冷水阀和冷水管5，完成发芽罐3上料后，经冷水阀和冷水管5进入发芽罐3注入冷水，用作清洗水流。
[0052]
发芽全谷物的实质是全谷物中所含有的大量酶被激活和释放，并从结合态转变为游离态的酶解过程。经过发芽后，全谷物内部含有的营养素也跟着提升，尤其是γ
‑
氨基丁酸含量提升5
‑
10倍，降血脂、降血糖、降血压、抗氧化和预防老年痴呆功能增强，营养性提升。而且全谷物皮层中的纤维素、半纤维素和果胶等物质部分分解成为容易吸收和消化的小分子，发芽全谷物更容易消化吸收，口感变软，蒸煮性提升。本发明的全谷物发芽设备主要由斗式提升机1、温水罐2、发芽罐3、振动筛9、刮板式提升机11、包装机和高压灭菌锅组成。该套设备可以实现自动上料、自动进水清洗、恒温控制、自动定时喷淋温水、定时通入臭氧抑菌、自动出料、沥水和自动包装，每批生产量达500
‑
1000kg，根据企业生产需要可以平行增加生产线，实现发芽全谷物的规模化生产，满足产业需求。
[0053]
还提供一种全谷物加工方法，包括如下步骤：
[0054]
上料：将全谷物输送至发芽罐3中；
[0055]
清洗、浸泡：朝发芽罐3中注入清洗水流，清洗水流的液位没过全谷物后开启搅拌，继续注入清洗水流，液位达到溢流口6时，继续注入清洗水流，持续3
‑
5min将全谷物清洗干净，排出清洗水流，将温水罐2中的温水注入发芽罐3中，没过全谷物，浸泡2
‑
4h后排出温水；
[0056]
发芽：采用温水浸泡全谷物后排出，再次注入温水，开启循环喷淋，没过全谷物，并对全谷物进行搅拌，喷淋自循环3
‑
5min后排出温水，间隔2h再次注入温水，开启喷淋和搅拌，循环执行至发芽结束；
[0057]
出料、沥水：发芽罐3排出发芽全谷物，并将发芽全谷物输入振动筛9，振动沥水并将发芽全谷物均匀输入提升机构上，将发芽全谷物表面的水分沥干；
[0058]
包装、预熟灭菌：将表面沥干水后的发芽全谷物提升至包装机料斗进行定量包装，包装后的发芽全谷物转入高压灭菌机构内进行预熟灭菌。
[0059]
优选的，在发芽步骤中，每间隔6h朝温水罐2内通入臭氧20
‑
30min，通入臭氧与高温预熟工艺结合，115℃处理20
‑
30min，几乎将微生物全部杀死，室温下保质期可达12个月。以糙米为例，分析发芽糙米保质期内微生物检测结果见表2，说明发芽过程中的臭氧消毒工艺结合高温预熟工艺，有效抑制、杀死微生物，延长了产品的保质期，可达12个月。
[0060]
根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内
[0061]
需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0062]
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。