CN102805350B - 一种利用柑橘废弃物制备膳食纤维的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用柑橘废弃物制备膳食纤维的方法，属于膳食纤维生产方法的技术领域。其具体包括1）柑橘加工废弃物、副产物预处理；2）柑橘果皮预处理；3）酶解；4）压榨过滤；5）干燥粉碎；6）挤压改性活化；7）低温超微粉碎。该制备方法步骤简单，操作方便，生产成本低，产品质量稳定，易于实现工业化生产，并且得到的柑橘膳食纤维的持水性和膨胀力显著优于普通膳食纤维产品，添加的具有特殊营养的天然果蔬酵素粉、五谷酵素粉，具有提高人体免疫力、活化细胞、促进新陈代谢等功能，可作为膳食纤维补充剂、功能性食品等，提高了柑橘的经济价值，实现柑橘资源的综合利用。

Description

一种利用柑橘废弃物制备膳食纤维的方法

技术领域

本发明属于膳食纤维生产方法的技术领域，具体涉及一种利用柑橘废弃物制备膳食纤维的方法。

背景技术

膳食纤维主要是不能被人体消化吸收的多糖类化合物和木质素，被称为“第七大营养素”。研究表明，膳食纤维对人体健康有着非常重要的生理功能。膳食纤维按其水溶性可分为可溶性膳食纤维（Soluble dietary fiber，SDF）和不溶性膳食纤维（Insoluble dietary fiber，IDF），SDF具有降低人血清胆固醇、防止胆结石、糖尿病、高血压及心脏病等作用；而IDF则对防止肥胖症、便秘、肠癌等具有良好的作用。

柑橘属芸香科柑橘亚科植物。柑橘营养价值高，不仅含蛋白质、脂肪、苹果酸、柠檬酸、葡萄糖、果糖、尼克酸、维生素B6、B2等有机类营养成分，还含有钙、铁等矿物质。它含有的维生素C是苹果的7倍，梨的10倍，是人体最好的Vc来源。柑橘含有矿物质，能调节细胞的渗透压和亢进能力，强健骨骼、牙齿，保护神经组织，并能起到调节人体内酸碱平衡的作用。柑橘类不仅可降低血栓在动脉血管中的胆固醇，还有助于缓解在血管内壁形成粘附物和其他脂肪质，常饮柑橘汁可防止糖尿病、高血压、心肌梗塞等疾病。

柑橘还具有很高的药用价值。柑橘作为中药材用药已经有数千年的历史，柑橘的皮、肉、络、核和叶等都是有名的中药。橘皮有健胃、祛痰、镇咳等功效，可治疗食欲不振、消化不良等症，可预防胃肠癌。橘络有通络理气、化痰等作用，橘核有理气、散结、直通功用，橘叶有梳理肝气、化痰、消肿等功效，可谓一身是宝，药食两用效果佳。

柑橘传统加工的产品主要是橘瓣罐头、柑橘汁和柑橘糖制品（果酱、果冻、蜜饯等），而且现有的柑橘加工过程中没有全面地利用柑橘的药用价值，加工过程常使用添加剂来增加产品的稳定性，产生约40%-50%的皮渣，皮渣所含营养成分、功能性成分比较丰富。目前，我国水果加工企业对果皮的回收利用不够重视，传统加工业大多是将这些皮渣进行填埋或加工成饲料，这不仅造成资源浪费，而且对环境还有一定的污染。如何采用新的生产方法将柑橘加工废弃物、副产物制备膳食纤维，既可作为优良的食品添加剂，又可作为终端产品，直接冲水食用，不仅进一步增加柑橘的附加值，而且还有利于环保，在促进农民增收方面具有较高的经济效益和社会效益，市场前景广阔。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种适合工业化大生产的柑橘膳食纤维的制备方法的技术方案。该制备方法步骤简单，操作方便，生产成本低，产品质量稳定，易于实现工业化生产，并且得到的柑橘膳食纤维的持水性和膨胀力显著优于普通膳食纤维产品，添加的具有特殊营养的天然果蔬酵素粉、五谷酵素粉，具有提高人体免疫力、活化细胞、促进新陈代谢等功能，可作为膳食纤维补充剂、功能性食品等，提高了柑橘的经济价值，实现柑橘资源的综合利用。

所述的一种利用柑橘废弃物制备膳食纤维的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1）柑橘加工废弃物预处理：回收柑橘加工过程中产生的柑橘果皮、柑橘囊衣残渣、柑橘橘络及柑橘砂囊进行分离、清洗和干燥；

2）柑橘果皮预处理：将步骤1）得到的柑橘果皮依次在质量浓度为1～5%的氯化钠水溶液中煮沸5～20min、清水漂洗和沥干，然后依次在质量浓度为0.2～0.3%的柠檬酸水溶液中煮沸5～15min和沥干；

3）酶解：取步骤2）得到的柑橘果皮、步骤1）得到的柑橘囊衣残渣、柑橘橘络和柑橘砂囊中一种以上物料，然后加入果胶酶与纤维素酶的混合酶，蜗牛酶，纤维素酶与淀粉酶的复合酶，或蜗牛酶与纤维素酶的混合酶进行酶解，酶加入量为物料总量的0.008～0.05%，酶解温度35～55℃，pH值4.0～6.0，酶解时间1.5～3小时；

4）压榨过滤：将步骤3）得到的酶解物料进行压榨过滤，滤渣备用；

5）干燥粉碎：将步骤4）得到的滤渣烘干至水分含量为10～20%为止，并粉碎至60～100目颗粒；

6）挤压改性活化：将步骤5）得到的物料投入双螺杆挤压机中进行挤压；

7）低温超微粉碎：将步骤6）得到的物料粉碎至10～25μm，即得到柑橘膳食纤维。

所述的一种利用柑橘废弃物制备膳食纤维的方法，其特征在于所述的步骤4）中压榨过滤采用螺旋压榨机在50～60℃压榨，榨轴转速20～30r/min。

所述的一种利用柑橘废弃物制备膳食纤维的方法，其特征在于所述的步骤5）中干燥温度为50～70℃。

所述的一种利用柑橘废弃物制备膳食纤维的方法，其特征在于所述的步骤6）中挤压条件为：控制进料物料水分含量为10～20%，挤压温度为130～160℃，压力为4.0～6.5 Mpa。

  本发明具有以下有益效果：

（1）本发明采用了挤压活化技术，在挤压过程中所产生的高温、高压能使柑橘膳食纤维在短时达到灭菌效果，同时，挤压***的高温、高压和高剪切作用，提高了可溶性膳食纤维的含量。

（2）经过本发明的方法，可获得产率较高、质量较好且安全的柑橘膳食纤维，产率最高可达到80～90%。

（3）本发明操作简单、方便，生产成本低，产品质量稳定，易于实现工业化生产。

（4）本发明以柑橘加工产生的大量的废弃物、副产物为原料，不仅解决柑橘废弃物堆积而引起的环境问题，而且提高柑橘的经济价值，实现柑橘资源的综合利用。

具体实施方式

以下结合实施例来进一步说明本发明。

实施例1

（1）柑橘加工废弃物、副产物预处理：回收柑橘加工废弃物、副产物，将柑橘果皮清洗，烘干。

（2）柑橘果皮预处理：将步骤（1）得到的柑橘果皮在浓度5% NaCl水溶液中煮沸5 min，捞起后在流动水中进行漂洗20 min，捞起沥干，然后在浓度0.25%柠檬酸水溶液中煮沸15 min，捞起沥干。

（3）酶解：在上述步骤（2）得到的橘皮中加入果胶酶和纤维素酶，每吨橘皮中加入120 g果胶酶和80 g纤维素酶或加入200g蜗牛酶，在温度45℃、pH值5.0下酶解1.5h，酶解后灭酶。

（4）压榨过滤：将步骤（3）得到的经酶解后的湿柑橘皮果渣在螺旋压榨机55℃温度，榨轴转速25r/min下进行压榨，滤渣备用。

（5）干燥粉碎：将步骤（4）得到的滤渣在温度70℃烘干，烘干至水分含量在10%为止，并粉碎至60目颗粒大小。

（6）挤压改性活化：将步骤（5）得到的柑橘皮颗粒投入双螺杆挤压机中，入料时控制柑橘皮颗粒水分含量为在10%，挤压温度为130℃，挤压压力4.0 MPa。

（7）低温超微粉碎粉：将步骤（6）得到的柑橘物料采用粉碎机进行粉碎，至物料颗粒大小在25μm。

（8）复配：步骤（7）得到的柑橘膳食纤维中添加占柑橘膳食纤维总量5% β-环糊精、5%蜂蜜和5%低聚糖，真空包装，得到柑橘膳食纤维产品。

实施例2

（1）柑橘加工废弃物、副产物等预处理：回收柑橘加工废弃物、副产物，将柑橘果皮、柑橘囊衣残渣、柑橘橘络及柑橘砂囊分离，清洗，沥干。

（2）酶解：在上述步骤（1）得到的柑橘囊衣残渣、柑橘橘络和柑橘砂囊一种或一种以上混合物料中加入果胶酶和纤维素酶，每吨物料中加入50g果胶酶和50g纤维素酶或添加纤维素酶和淀粉酶的复合酶100g，在温度35℃，pH值4.0下酶解3h，酶解后灭酶。

（3）压榨过滤：将步骤（2）得到的经酶解后的物料在螺旋压榨机50℃温度，榨轴转速30r/min下进行压榨，滤渣备用。

（4）干燥粉碎：将步骤（3）得到的滤渣50℃烘干，烘干至水分含量在20%为止，并粉碎至80目颗粒大小。

（5）挤压改性活化：将步骤（4）得到的柑橘囊衣颗粒投入双螺杆挤压机中，入料时控制柑橘皮颗粒水分含量为在20%，挤压温度为160℃，挤压压力6.5 MPa。

（6）低温超微粉碎粉：将步骤（5）得到的柑橘物料采用粉碎机进行粉碎，至物料颗粒大小在10μm，真空包装，得到柑橘膳食纤维。

（7）复配：步骤（7）得到的柑橘膳食纤维中添加占柑橘膳食纤维总量10%的β-环糊精、5%的蜂蜜、10%的低聚糖、10%的魔芋粉、10%的果蔬酵素粉、10%的五谷酵素粉、10%的薏仁粉、0.5%的维生素和0.5%的微量元素，真空包装，得到柑橘膳食纤维产品。

实施例3

（1）柑橘加工废弃物、副产物等预处理：回收柑橘加工废弃物、副产物，将柑橘果皮、柑橘囊衣残渣、柑橘橘络、柑橘砂囊残渣等分离，清洗，沥干或烘干。

（2）柑橘果皮预处理：将步骤（1）得到的橘皮在1% NaCl水溶液中煮沸20 min，捞起后在流动水中进行漂洗20 min，捞起沥干，然后在0.2 %柠檬酸水溶液中煮沸5 min，捞起沥干。

（3）酶解：将步骤（2）得到的橘皮与步骤（1）得到的柑橘囊衣残渣、柑橘橘络、柑橘砂囊残渣等按1：1：1：1混合，然后加入蜗牛酶和纤维素酶，每吨物料中加入120 g蜗牛酶和120 g纤维素酶，在温度55℃，pH值6.0下酶解2.5h，酶解后灭酶。

（4）压榨过滤：将步骤（3）得到的经酶解后的物料在螺旋压榨机60℃温度，榨轴转速20r/min下进行压榨，滤渣备用。

（5）干燥粉碎：将步骤（4）得到的滤渣在温度60℃烘干，烘干至水分含量在20%为止，并粉碎至100目颗粒大小。

（6）挤压改性活化：将步骤（5）得到的物料投入双螺杆挤压机中，控制物料水分含量为20%，挤压温度为150℃，压力5.0MPa。

（7）低温超微粉碎粉：将步骤（6）得到的柑橘物料采用粉碎机进行粉碎，至物料颗粒大小在20μm，得到柑橘膳食纤维。

（8）复配：步骤（7）得到的柑橘膳食纤维中添加蜂蜜2%、低聚糖1%、果蔬酵素粉2.5%、薏仁粉1%，真空包装，得到柑橘膳食纤维产品。

实施例4

（1）柑橘加工废弃物、副产物等预处理：回收柑橘加工废弃物、副产物，取柑橘果皮清洗，沥干或烘干。

（2）柑橘果皮预处理：将步骤（1）得到的柑橘果皮在2% NaCl水溶液中煮沸10 min，捞起后在流动水中进行漂洗20 min，捞起沥干，然后在0.3 %柠檬酸水溶液中煮沸10min，捞起沥干。

（3）酶解：将步骤（2）得到的柑橘果皮中加入蜗牛酶和纤维素酶，每吨柑橘果皮中加入60g蜗牛酶和20g纤维素酶，在温度40℃，pH值5.5下酶解2h，酶解后灭酶。

（4）压榨过滤：将步骤（3）得到的经酶解后的湿柑橘皮果渣在螺旋压榨机58℃温度，榨轴转速26r/min下进行压榨，滤渣备用。

（5）干燥粉碎：将步骤（4）得到的滤渣在温度55℃烘干，烘干至水分含量在10%为止，并粉碎至70目颗粒大小。

（6）挤压改性活化：将步骤（5）得到的物料投入双螺杆挤压机中，控制物料水分含量为10%，挤压温度为140℃，压力5.5MPa。

（7）低温超微粉碎粉：将步骤（6）得到的柑橘物料采用粉碎机进行粉碎，至物料颗粒大小在30μm，得到柑橘膳食纤维。

（8）复配：步骤（7）得到的柑橘膳食纤维中添加果蔬酵素粉1%、五谷酵素粉2%、薏仁粉3%，真空包装，得到柑橘膳食纤维产品。 

Claims (1)

1.一种利用柑橘废弃物制备膳食纤维产品的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

（1）柑橘加工废弃物预处理：回收柑橘加工废弃物，将柑橘果皮、柑橘囊衣残渣、柑橘橘络、柑橘砂囊残渣分离，清洗，沥干或烘干；

（2）柑橘果皮预处理：将步骤（1）得到的橘皮在1% NaCl水溶液中煮沸20 min，捞起后在流动水中进行漂洗20 min，捞起沥干，然后在0.2 %柠檬酸水溶液中煮沸5 min，捞起沥干；

（3）酶解：将步骤（2）得到的橘皮与步骤（1）得到的柑橘囊衣残渣、柑橘橘络、柑橘砂囊残渣按1：1：1：1混合，然后加入蜗牛酶和纤维素酶，每吨物料中加入120 g蜗牛酶和120 g纤维素酶，在温度55℃，pH值6.0下酶解2.5h，酶解后灭酶；

（4）压榨过滤：将步骤（3）得到的经酶解后的物料在螺旋压榨机60℃温度，榨轴转速20r/min下进行压榨，滤渣备用；

（5）干燥粉碎：将步骤（4）得到的滤渣在温度60℃烘干，烘干至水分含量在20%为止，并粉碎至100目颗粒大小；

（6）挤压改性活化：将步骤（5）得到的物料投入双螺杆挤压机中，控制物料水分含量为20%，挤压温度为150℃，压力5.0Mpa；

（7）低温超微粉碎粉：将步骤（6）得到的柑橘物料采用粉碎机进行粉碎，至物料颗粒大小在20μm，得到柑橘膳食纤维；

（8）复配：步骤（7）得到的柑橘膳食纤维中添加蜂蜜2%、低聚糖1%、果蔬酵素粉2.5%、薏仁粉1%，真空包装，得到柑橘膳食纤维产品。