CN102266065B - 一种马铃薯不溶性膳食纤维及其加工方法 - Google Patents
一种马铃薯不溶性膳食纤维及其加工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种马铃薯不溶性膳食纤维及其加工方法,该方法包括如下步骤将鲜薯渣进行溶散及粉碎,之后再进行破胶、洗涤、酶解、干燥,即得。本发明方法提高了不溶性膳食纤维的纯度,大大降低了生产能耗,尤其是破胶处理后,降低了薯渣的粘度和流动性,使得固液分离的效果更好,降低了工业生产中的分离难度。采用本发明方法制备的马铃薯不溶性膳食纤维,经检测,纯度可达到70%以上,产率为40~65%(以干基计)。
Description
技术领域
本发明涉及一种不溶性膳食纤维及其加工方法,特别涉及一种马铃薯不溶性膳食纤维及其加工方法。
背景技术
膳食纤维是一种不易被人体吸收、以多糖类为主的大分子物质的总称,包括植物性物质木质素、纤维素、半纤维素、果胶、胶原及少量的蜡、角质、多酚酯等物质,被营养学界称为“第七大营养素”。
按照溶解于水的性质可以分为两个基本类型:水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维,水溶性主要存在于燕麦、豆类、水果、海藻类和某些蔬菜中,水溶性纤维可减缓消化速度和快速***胆固醇,有助于调节免疫***功能,促进体内有毒重金属的排出,所以可让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水准之上,还可以帮助糖尿病患者改善胰岛素水平和三酸甘油脂;水不溶性膳食纤维主要存在于全谷物制品如麦糠、蔬菜和坚果中,非水溶性纤维可降低罹患肠癌的风险,同时可经由吸收食物中有毒物质预防便秘和憩室炎,并且减低消化道中细菌排出的毒素。
马铃薯渣是马铃薯淀粉生产过程中产生的高含水量副产物,膳食纤维的干基含量可达17%-20%,其余主要成分为蛋白质、残余淀粉颗粒、果胶等物质,是生产膳食纤维的天然优质原料。我国目前年产马铃薯7000万吨左右,可用于加工的产量约为500-700万吨左右,居世界第二位。而在我国马铃薯薯渣的深加工较为落后,尤其对于马铃薯膳食纤维的产业化尚未进行,大多研究主要处在试验室阶段,因此将马铃薯作为一种安全、廉价的膳食纤维资源,既可以降低马铃薯淀粉的生产成本,也可以解决高含水量薯渣的去路。
发明内容
本发明的目的在于公开一种马铃薯不溶性膳食纤维,本发明的目的还在于公开一种马铃薯不溶性膳食纤维的加工方法。
本发明目的是通过如下方法实现的。
本发明马铃薯不溶性膳食纤维是通过如下方法加工的:将鲜薯渣进行溶散及粉碎,之后再进行破胶、洗涤、酶解、干燥,即得。
所述鲜薯渣可进行保鲜处理后再投入使用,保鲜处理可采用以下方法:将鲜薯渣加入到质量浓度0.5~3%的食品级双氧水中,搅拌混合均匀,充分排气后放置。
所述溶散及粉碎可采用如下方法:取新鲜马铃薯渣,加入其质量0.8~6倍的水,充分搅拌形成薯渣料浆;然后将薯渣料浆用胶体磨循环研磨至薯渣粒度为150~200目;所述薯渣为鲜薯渣或保鲜储藏的薯渣。本发明所述其质量0.8~6倍的水是指每1kg马铃薯渣加入0.8~6kg的水,以此类推,下同。
所述破胶可采用如下方法:常温条件下加入薯渣质量0.5‰~2‰的碱性果胶酶或果胶裂解酶,调节pH至7.5~9.5,反应0.5~3小时。本发明所述薯渣中质量0.5‰~2‰是以薯渣的重量计算,即薯渣干物质重量的0.5‰~2‰,以此类推,下同。
为能够使薯渣获得更好的纯化和脱水效果,可将破胶的薯渣再过胶体磨磨至薯渣粒度为150-200目,再进行下步工序。
所述洗涤可采用如下方法:在薯渣中加入其质量2~4倍水,充分搅拌后用螺旋污泥脱水机进行脱水、洗涤,重复进行2~5次。
所述酶解可采用如下方法:将薯渣溶解于其质量2~4倍水中,加入薯渣质量1‰~3‰的α-淀粉酶、薯渣质量1‰~3‰的蛋白酶,于40~60℃水解0.5~2小时,然后加入薯渣质量1‰~3‰的糖化酶,于40~55℃糖化0.5~2小时,螺杆式污泥挤压机脱水,再将液体经过卧式沉降离心机及碟片机的处理,收集薯渣,得酶解后薯渣。
所述干燥可采用离心喷雾干燥、闪蒸干燥或空心桨叶干燥等方法。
采用离心喷雾干燥时,可将酶解后薯渣溶解于其质量2~5倍的水中,再喷雾干燥,使产品水份在5%以内,喷雾干燥参数为:进口温度160~240℃,出口温度70~90℃。
本发明马铃薯不溶性膳食纤维优选由如下方法加工而成:
(1)新鲜的马铃薯薯渣,按照1%的浓度加入食品级双氧水,放置2天,充分排出气体,然后加入5倍水,形成薯渣料浆,将薯渣料浆用胶体磨循环研磨至薯渣粒度为150目。
(2)在薯渣料浆中加入1倍水,调节pH至8.5,常温条件下加入2‰的碱性果胶酶,反应2小时,过胶体磨磨至150目。
(3)在薯渣中加入4倍水,充分搅拌后用螺旋污泥脱水机进行脱水、洗涤,重复进行2次,收集薯渣。
(4)薯渣溶解于4倍水中,加入薯渣质量1‰的α-淀粉酶、薯渣质量1‰的蛋白酶,于55℃水解0.5小时,然后加入薯渣质量1‰的糖化酶,于55℃糖化1.5小时,螺旋污泥脱水机脱水,再将液体经过卧式沉降离心机及碟片机的处理,收集薯渣,得酶解后薯渣。
(5)将酶解后薯渣溶于3倍水中,进行离心喷雾干燥,进口温度160℃,出口温度90℃,得到产品。
本发明制备的马铃薯不溶性膳食纤维,经检测,纯度可达到70%以上,产率为40~65%(以干基计)。
本发明与现有技术相比的优点在于:
1、本发明以新鲜马铃薯渣为原料,用食品级双氧水对原料进行处理,有效的防止了薯渣的褐变,抑制微生物生长,使新鲜薯渣更易储存,同时起到脱色漂白的作用。
2、本发明以新鲜马铃薯渣为原料,采用湿法粉碎进行处理,使不溶性膳食纤维的聚合度降低,被包裹的淀粉、蛋白等杂质充分释放,再使用淀粉酶、蛋白酶及糖化酶水解的方式,去除薯渣中的残留淀粉和蛋白质,从而达到被除去的目的,提高了不溶性膳食纤维的纯度,降低了生产难度,经检测,本发明方法制备的不溶性膳食纤维含量可以达到70%以上。
3、本发明采用螺杆式污泥挤压机对鲜薯渣进行脱水处理,并在酶解和洗涤起到离心、分离的作用,大大降低了生产能耗;在分离的液体中,继续采用卧式螺旋离心机、碟片离心机进行分离,提高产品的回收率;三种离心方式配合使用,节能降耗。
4、本发明将薯渣用碱性果胶酶及果胶裂解酶对薯渣进行了破胶处理,选择合适的碱性果胶酶或果胶破壁酶,分解粘性很高的果胶细胞壁,降低薯渣的粘度和流动性,使得固液分离的效果更好,降低了工业生产中的分离难度,不进行破胶无法完成离心喷雾干燥,而物料的粘度降低,更有利于闪蒸和空心桨叶干燥的进行。
下述实验例和实施例用于进一步说明但不限于本发明。
实验例1本发明采用螺杆式污泥挤压机与卧式螺旋脱水机、带式脱水机干燥效果及耗能数据对比:
在鲜薯渣中加入0.5%~3%的食品级双氧水,充分混合放置2~3天使得产生的气体排出,加入其质量0.8~6倍的水,形成薯渣料浆,然后将薯渣料浆用胶体磨循环研磨至薯渣粒度为150~200目,之后调节pH至7.5-9.5,常温条件下加入薯渣质量0.5‰~2‰的碱性果胶酶或果胶裂解酶,反应0.5~3小时。
分别用螺杆式污泥挤压机、卧式螺旋脱水机、带式脱水机对薯渣浆料的脱水处理,经检测,鲜薯渣含水量为结果如表1所示,相同质量物料,经过三种离心设备处理,螺旋污泥脱水机能耗低,并且脱水效果好。
表1三种离心设备的干燥效果及耗能数据对比
实验例2本发明加入碱性果胶酶、果胶破壁酶后物料粘度的变化对比:
A工艺在鲜薯渣中加入0.5%~3%的食品级双氧水,充分混合放置2~3天使得产生的气体排出,加入其质量0.8~6倍的水,形成薯渣料浆,然后将薯渣料浆用胶体磨循环研磨至薯渣粒度为150~200目,再用螺旋污泥脱水机对薯渣浆料进行洗涤、脱水2~3次,然后加入薯渣质量1‰~3‰的α-淀粉酶、薯渣质量1‰~3‰的蛋白酶,于40~60℃水解0.5~2小时,然后加入薯渣质量1‰~3‰的糖化酶,于40~55℃糖化0.5~2小时,离心,得酶解产物。
B工艺在鲜薯渣中加入0.5%~3%的食品级双氧水,充分混合放置2~3天使得产生的气体排出,加入其质量0.8~6倍的水,形成薯渣料浆,然后将薯渣料浆用胶体磨循环研磨至薯渣粒度为150~200目,之后调节pH至7.5-9.5,常温条件下加入薯渣质量0.5‰-2‰的碱性果胶酶或果胶裂解酶,反应0.5~3小时,再用螺旋污泥脱水机对薯渣浆料进行洗涤、脱水2~3次,然后加入薯渣质量1‰~3‰的α-淀粉酶、薯渣质量1‰~3‰的蛋白酶,于40~60℃水解0.5~2小时,然后加入薯渣质量1‰~3‰的糖化酶,于40~55℃糖化0.5~2小时,离心,得酶解产物。
经过A工艺和B工艺后的物料,用粘度计测定粘度,结果如表2,经过破胶处理的物料粘度大大降低。
表2破胶对物料粘度的影响
下述实施例均能实现上述实验例所述的效果。
具体实施方式
实施例1:离心喷雾干燥加工马铃薯膳食纤维
(2)新鲜的马铃薯薯渣500kg,加入5kg食品级双氧水,放置2天,充分排出气体,然后加入2500kg水,搅拌形成薯渣料浆,将薯渣料浆用胶体磨循环研磨至薯渣粒度为150目。
(2)调节pH至8.5,常温条件下加入100g碱性果胶酶,反应2小时,过胶体磨磨至150目,离心,收集薯渣。
(3)在薯渣中加入2000kg水,充分搅拌后用螺旋污泥脱水机进行脱水、洗涤,重复进行2次,收集薯渣。
(4)薯渣溶解于1600kg水中,加入50g α-淀粉酶、50g蛋白酶,于55℃水解0.5小时,然后加入50g糖化酶,于55℃糖化1.5小时,螺旋污泥脱水机脱水,再将液体经过卧式沉降离心机及碟片机的处理,收集薯渣,得酶解后薯渣。
(5)将酶解后薯渣溶于1200kg水中,进行离心喷雾干燥,进口温度160℃,出口温度90℃,得到产品22.5kg。
实施例2:闪蒸干燥加工马铃薯膳食纤维
(1)新鲜的马铃薯薯渣500kg,加入5kg食品级双氧水,放置2天,充分排出气体,然后加入2000kg水,形成薯渣料浆,将薯渣料浆用胶体磨循环研磨至薯渣粒度为200目。
(2)调节pH至9.5,常温条件下加入50g的果胶破壁酶,反应1小时,过胶体磨磨至180目,离心,收集薯渣。
(3)在薯渣中加入1200kg水,充分搅拌后用螺旋污泥脱水机进行脱水、洗涤,重复进行3次,收集薯渣。
(4)薯渣溶解于1600kg水中,加入加入薯渣质量100gα-淀粉酶、100g蛋白酶,于45℃水解2小时,然后加入200g糖化酶,于45℃糖化2小时,螺旋污泥脱水机脱水,再将液体经过卧式沉降离心机及碟片机的处理,收集薯渣,得酶解后薯渣。
(5)将酶解后薯渣,进行闪蒸干燥,得到产品32kg。
实施例3:空心桨叶干燥加工马铃薯膳食纤维
(1)新鲜的马铃薯薯渣800kg,加入4kg食品级双氧水,放置2天,充分排出气体,然后加入1600kg倍水,形成薯渣料浆,将薯渣料浆用胶体磨循环研磨至薯渣粒度为180目。
(2)调节pH至7.5,常温条件下加入40g果胶破壁酶,反应1小时。
(3)在薯渣中加入1600kg水,充分搅拌后用螺旋污泥脱水机进行脱水、洗涤,重复进行4次,收集薯渣。
(4)薯渣溶解于1600kg水中,加入薯渣质量120g α-淀粉酶、120g蛋白酶,于50℃水解1小时,然后加入120g糖化酶,于40℃糖化0.5小时,螺旋污泥脱水机脱水,再将液体经过卧式沉降离心机及碟片机的处理,收集薯渣。
(5)将酶解后薯渣,进行空心桨叶干燥,得到产品48.5kg。
实施例4:
(1)新鲜的马铃薯薯渣50kg,加入150kg水,形成薯渣料浆,将薯渣料浆用胶体磨循环研磨至薯渣粒度为160目。
(2)调节pH至8.0,常温条件下加入10g碱性果胶酶,反应2小时,过胶体磨磨至200目。
(3)在薯渣中加入150kg水,充分搅拌后用螺旋污泥脱水机进行脱水、洗涤,重复进行5次,收集薯渣。
(4)薯渣溶解于120kg水中,加入15g α-淀粉酶、15g蛋白酶,于55℃水解1.5小时,15g糖化酶,于55℃糖化1小时,螺旋污泥脱水机脱水,再将液体经过卧式沉降离心机及碟片机的处理,收集薯渣,得酶解后薯渣。
(5)将酶解后薯渣干燥得到产品2.5kg。
Claims (1)
1.一种马铃薯不溶性膳食纤维的加工方法,其特征在于由如下方法加工而成:
(1)新鲜的马铃薯薯渣500kg,加入5kg食品级双氧水,放置2天,充分排出气体,然后加入2500kg水,搅拌形成薯渣料浆,将薯渣料浆用胶体磨循环研磨至薯渣粒度为150目;
(2)调节pH至8.5,常温条件下加入100g碱性果胶酶,反应2小时,过胶体磨磨至150目,离心,收集薯渣;
(3)在薯渣中加入2000kg水,充分搅拌后用螺旋污泥脱水机进行脱水、洗涤,重复进行2次,收集薯渣;
(4)薯渣溶解于1600kg水中,加入50gα-淀粉酶、50g蛋白酶,于55℃水解0.5小时,然后加入50g糖化酶,于55℃糖化1.5小时,螺旋污泥脱水机脱水,再将液体经过卧式沉降离心机及碟片机的处理,收集薯渣,得酶解后薯渣;
(5)将酶解后薯渣溶于1200kg水中,进行离心喷雾干燥,进口温度160℃,出口温度90℃,得到产品22.5kg。
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