CN109588730A - 利用葛根渣制备膳食纤维的方法及膳食纤维用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用葛根提取后的葛根渣废弃物制备膳食纤维的方法及该膳食纤维的用途。是将经过乙醇、水提取后的废弃物葛根渣，干燥，用筛筛分成细粉部分及纤维部分，细粉，加水，浸泡后将进行高压均质，干燥成粉末即葛根膳食纤维1；纤维部分，粉碎成粉末即得葛根膳食纤维2；葛根膳食纤维1和2用作食品添加剂或制成片剂、胶囊、颗料剂的保健食品。不但工艺简单，控制容易，适合规模化生产，且制备的葛根膳食纤维，是高品质膳食纤维，含高量的葛根黄酮和有机硒，有保健作用，尤其原料系废物利用，成本低、环保，不仅有经济效益还具有社会效益，一举多得。

Description

利用葛根渣制备膳食纤维的方法及膳食纤维用途

技术领域

本发明涉及工业废物再利用技术领域，具体地说是利用葛根提取后的葛根渣废弃物制备膳食纤维的方法及该膳食纤维的用途。

背景技术

蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质、水，是人类维持生命和健康成长所需的六大营养素。近年来，一种名为“膳食纤维”的物质正进入科学家们的视线，这是一类特殊的碳水化合物，它虽然不能被人体消化道酶分解，但因为有着重要的生理功能，也成为人体不可缺少的物质，被称为人类的“第七大营养素”。随着人们生活水平的提高，对食品的要求越来越精细，所摄入的食物中，粗纤维的含量越来越少，现代“文明病”诸如便秘、肥胖症、动脉硬化、心脑血管疾病、糖尿病等，严重地威胁着现代人的身体健康，在人们的食物中补充膳食纤维已成为当务之急。科学研究证明，要保障人体健康，需要适量摄入膳食纤维。适宜的膳食纤维摄入量，能帮助肠胃蠕动，促进食物的消化吸收；膳食纤维还具有强大吸水性，当人体摄入的营养过剩时，它能把过剩的营养带出体外，有利于粪便的***，防止便秘。同时能将众多有害、有毒的因子带出体外。经常补充膳食纤维，不仅能保持健康的体质，还能有效预防冠心病、糖尿病等多种疾病。英国国家顾问委员会建议膳食纤维摄入量为人均25-30g/天；美国FDA推荐的总膳食纤维摄入量为人均每日20-35g（成人）；澳大利亚有关机构指出，人均每日摄入膳食纤维25g，可明显减少冠心病的发病率和死亡率。中国营养学会2000年提出：我国成年人膳食纤维的适宜摄入量为每天30g左右。但据测算，我国人均每日的实际摄入量仅为14克左右，摄入量严重不足，且摄入量随食品精加工水平的提高呈逐步下降趋势。目前，膳食纤维的营养缺乏问题，已不是个体问题，而成为一个公众问题。

膳食纤维在食品工业中的应用已十分普遍，尤其是欧美国家的超市或便利店中含膳食纤维的面包、饮料、饼干、乳制品等比比皆是。方便谷物食品中，约 20%是富含膳食纤维功能食品。日本同欧美一样也十分盛行膳食纤维食品，其中 70%以上的功能饮品含有膳食纤维。近年来，全球食品的结构正朝着纤维食品的方向调整。日本、美国的消费需求每年以 10%的速度增长；在发达国家，针对三高症、超体重的普遍性，食品企业十分重视低碳水化合物、低热量、低脂肪食品的开发。过去五年，美国有 1000种以上的低热量、低碳水化合物产品进入市场，价格一直保持不降。日本市场出现了众多添加膳食纤维的纤维饮料、低能量巧克力和营养棒、运动饮料、乳酸菌饮料、奶片等。日本以外的国际市场上也涌现了不少创新纤维强化食品，如低碳水化合物冰淇淋、果伴、酸奶、饼干、低能量速溶咖啡等。推出这些新品的大都为国际著名食品公司如雀巢、达能、卡夫、联合利华等。同样地，国内食品企业也需要重视膳食纤维类食品的开发。据全国居民健康现状的调查显示，一个标准中国成年人的膳食纤维日摄入量仅为 18.7g，远远低于中国营养学会建议的日摄入量 30.2g。而我国成人超重率已达 22.8%（约2 亿人） ，而血脂异常患病率达 18.6%（约 1.6亿人） ，超重和血脂异常人群都在急剧上升。膳食纤维摄入的不足是引起现代疾病的重要原因之一，我国食品巨头企业如蒙牛、伊利、光明、娃哈哈、农夫山泉等最近两年纷纷推出富含膳食纤维的健康食品，但大都集中在保健食品，饮料领域，普通食品中所占的份额相对较少。

膳食纤维分为水溶性纤维与非水溶性纤维两大类，其中非水溶性纤维有纤维素、半纤维素和木质素。各种不同的膳食纤维制品，其生理功能的强弱程度是不一样的，并不是所有的膳食纤维都具备良好的生理功能。通常，我们把仅作为无能量填充剂的膳食纤维称为普通膳食纤维，而能作为生理活性物质的膳食纤维称为高品质膳食纤维。市场上可见的几种典型的高品质膳食纤维有：菊粉、聚葡萄糖、抗性淀粉、壳聚糖、燕麦β-葡聚糖等。这些高品质膳食纤维不但在大肠能更被更大程度、更快速地代谢发酵，更易被肠内有益菌利用、有控制体重、调节血糖、降血脂、降低胆固醇等作用，而且具有良好口味和质感，不再是人们印象中那般的口感粗糙、味道索然。除了口感上的改善外，高品质膳食纤维的加工性能也大大提升，如稳定性高、更易溶解，添加到饮料中不会影响饮料的颜色、透明度、保质期；添加到面包中可以带来更优越的质构特性；添加到冰淇淋中，能起到替代脂肪、糖类的作用，保持丰厚的脂肪感；从而更容易地添加到食品中，不再影响食品特性，还为食品带来了更优秀的品质，这也是近年来国外发达国家的高品质膳食纤维食品逐渐增多，而普通膳食纤维食品渐渐淡出市场这种明显趋势的原因。

葛根具有清腻解热，祛痰止咳，降血糖的作用，保护心脑血管健康；野生葛根含有大量的膳食纤维，能改善便秘，清除体内毒素，减少癌病的发生；解酒、养胃、保肝、护肝；常食葛根粉能调节人体机能，增强体质，提高机体抗病能力，抗衰延年；葛根异黄酮具有较高的植物***，可激活卵巢活力，使皮肤光滑细嫩。另外，我们在生产实践中发现，葛根素含量高的葛根产地不少在富硒带，所以我们生产所用的葛根常常硒含量比较高。 硒是人体健康和动物体内必需的 14 种微量元素之一 兼具营养 毒性和解毒三重生物学功能被称为生命的保护剂，体内缺硒会引起多种疾病如肝坏死 、心肌变性、 胰脏萎缩纤维化、 肌肉营养不良、 克山病 、大骨节 、白内障等疾病。硒有保护心肌健康的作用 可防止心脑血管冠心病 动脉硬化等疾病可以抗氧化 防衰老 增强人体免疫力等作用。而我国大部分地区是贫硒，上世纪90 年代初进行的总膳食结构调查结果显示，中国居民日常饮食中硒摄入量平均值为 43.3 微克每天，低于中国营养学会推荐的硒适宜摄入量下限 50 微克每天。硒的存在形式有无机硒和有机硒两种，但无机硒毒性较大，而有机硒在安全性、生物活性及生物利用度等方面都优于无机硒。葛根经过乙醇、水提取后，葛根渣还存有大量的粗纤维、木质素、淀粉、葛根黄酮等，其中野葛中含粗纤维约为15%，含木质素16%左右，含淀粉16%左右，粉葛中含粗纤维7%至8%，含木质素9左右，含淀粉50%左右。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将葛根经过乙醇、水提取后的葛根渣进行制备膳食纤维的方法。

本发明的另一目的在于提供一种将葛根经过乙醇、水提取后的葛根渣制备的膳食纤维的用途。

实现本发明目的的技术构思是：将葛根经过乙醇、水提取有效成份后的废弃物葛根渣，进行干燥，用筛筛分成细粉部分及纤维部分，其中：A、细粉，加入水溶液，根据气温情况确定浸泡3至24小时，将浸泡液进行高压均质，均质压力控制在20 MPa至50MPa，再以进风温度180℃以上喷雾干燥成粉末即得葛根膳食纤维1； B、纤维部分，先粗粉碎，再球磨，然后气流粉碎或冻干粉碎加工成120目以上粉末即得葛根膳食纤维2。

上述的利用葛根渣制备膳食纤维的方法，其中浸泡时间气温在10℃以下时控制在12至24小时，气温在10℃以上时控制在3至12小时。

上述的利用葛根渣制备膳食纤维的方法，其中高压均质的均质压力为25 MPa至40MPa。

还有以上述方式制得的葛根膳食纤维1可作饮料、饼干、面包、面条、糕点、冰淇淋、速溶咖啡、巧克力、奶片中的食品添加剂，也可制备成片剂、胶囊、颗料剂作保健食品；葛根膳食纤维2可作膳食纤维饼干、面包、面条、糕点，同时可制成片剂、胶囊、颗料剂保健食品。

葛根中的细粉部分与纤维部分所含成分有所区别，细粉部分淀粉、葛根黄酮含量高，容易制成可溶性膳食纤维或半可溶性膳食纤维。纤维部分主要是粗纤维、木质素，经加工处理后可制成易于服用的不溶性膳食纤维。发明专利中进行区分处理是其特点之一。

葛根经过乙醇、水提取后，葛根渣还存有大量的粗纤维、木质素、淀粉、葛根黄酮等等，同时剩下的葛根渣（葛根纤维）物理性质有所改变，物理结构变得疏松，再经过加工，比较容易制备成人体容易吸收的膳食纤维，且葛根是药食同源产品，葛根中的葛根黄酮。

本发明的葛根渣进行制备膳食纤维的方法，工艺简单，控制容易，适合规模化生产，所制备的葛根膳食纤维，不但是高品质膳食纤维，且含有较高量的葛根黄酮和有机硒，具有降压、降糖，保护心肌健康，防止心脑血管冠心病 动脉硬化等疾病和抗氧化、防衰老、增强人体免疫力等作用，并且原料系废物利用，成本低、环保，不仅有经济效益还具有社会效益，一举多得。

具体实施方式

下面通过以下实施例对本发明作进一步说明，它将有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。

实例一

取5千克量经过乙醇、水提取后的葛根渣，100℃干燥4小时，用20目筛筛分成细粉部分及纤维部分，将细粉部分，加入水溶液，是时气温在10℃以上时，浸泡6小时，将液体进行高压均质，均质压力30MPa，进行喷雾干燥，控制进风温度180℃以上，干燥成粉末，得439克葛根膳食纤维1，经UV检测含葛根总黄酮31% ，经ICP-OES（电感耦合等离子体发射光谱仪）检测每克含有机硒0.42微克。剩下的纤维部分，先用万能粉碎机粉碎，再用球磨机经72小时球磨，再冷冻粉碎成120目以上粉末即得葛根膳食纤维2，经UV检测含葛根总黄酮7%，经ICP-OES检测每克含硒0.27微克。

实例二

取6千克量经过乙醇、水提取后的葛根渣，100℃干燥4.5小时，用20目筛筛分成细粉部分及纤维部分，细粉部分，加入水溶液，是时气温在10℃以上时，浸泡10小时，将液体进行高压均质，均质压力40MPa，喷雾干燥，控制进风温度180℃以上，干燥成粉末，得478克葛根膳食纤维1，经UV检测含葛根总黄酮32% ，经ICP-OES（电感耦合等离子体发射光谱仪）检测每克含有机硒0.43微克。剩下的纤维部分，先用万能粉碎机粉碎，再用球磨机经72小时球磨，再气流粉碎机粉碎成120目以上粉末即得葛根膳食纤维2，经UV检测含葛根总黄酮8%，经ICP-OES检测每克含硒0.30微克。

实例三

取8千克量经过乙醇、水提取后的葛根渣，100℃干燥4. 6小时，用20目筛筛分成细粉部分及纤维部分，细粉部分，加入水溶液，是时气温在10℃以上时，浸泡12小时，将液体进行高压均质，均质压力25MPa，喷雾干燥，进风温度180℃以上，干燥成粉末，得651克葛根膳食纤维1，经UV检测含葛根总黄酮33% ，经ICP-OES（电感耦合等离子体发射光谱仪）检测每克含有机硒0.42微克。剩下的纤维部分，先用万能粉碎机粉碎，再用球磨机经72小时球磨，再气流粉碎机粉碎成120目以上粉末即得葛根膳食纤维2，经UV检测含葛根总黄酮9%，经ICP-OES检测每克含硒0.31微克。

实例四

取10千克量经过乙醇、水提取后的葛根渣，100℃干燥5小时，用20目筛筛分成细粉部分及纤维部分，细粉部分，加入水溶液，是时气温在10℃以下时，浸泡24小时，将液体进行高压均质，均质压力50MPa，喷雾干燥，控制进风温度180℃以上，干燥成粉末，得803克葛根膳食纤维1，经UV检测含葛根总黄酮34% ，经ICP-OES（电感耦合等离子体发射光谱仪）检测每克含有机硒0.43微克。剩下的纤维部分，先用万能粉碎机粉碎，再用球磨机经72小时球磨，再气流粉碎机粉碎成120目以上粉末即得葛根膳食纤维2，经UV检测含葛根总黄酮7.5%，经ICP-OES检测每克含硒0.31微克。

实例五

取15千克量经过乙醇、水提取后的葛根渣，100℃干燥15小时，用20目筛筛分成细粉部分及纤维部分，将细粉部分，加入水溶液，是时气温在10℃以上时，浸泡3小时，将液体进行高压均质，均质压力20MPa，进行喷雾干燥，控制进风温度180℃以上，干燥成粉末，得1216克葛根膳食纤维1，经UV检测含葛根总黄酮30% ，经ICP-OES（电感耦合等离子体发射光谱仪）检测每克含有机硒0.41微克。剩下的纤维部分，先用万能粉碎机粉碎，再用球磨机经72小时球磨，再冷冻粉碎成120目以上粉末即得葛根膳食纤维2，经UV检测含葛根总黄酮7.6%，经ICP-OES检测每克含硒0.29微克。

上述实施例一至五中的葛根膳食纤维1用作饮料、饼干、面包、面条、糕点、冰淇淋、速溶咖啡、巧克力、奶片中的食品添加剂，也可制备成片剂、胶囊、颗料剂作保健食品。葛根膳食纤维2用作膳食纤维饼干、面包、面条、糕点，同时可制成片剂、胶囊、颗料剂保健食品。因葛根中的细粉部分与纤维部分所含成分有所区别，细粉部分淀粉、葛根黄酮含量高，容易制成可溶性膳食纤维或半可溶性膳食纤维。纤维部分主要是粗纤维、木质素，经加工处理后可制成易于服用的不溶性膳食纤维。

Claims (4)

1.一种利用葛根渣制备膳食纤维的方法，其特征在于将葛根经过乙醇、水提取后的葛根渣，干燥，用筛筛分成细粉部分及纤维部分，其中：A、细粉，加入水溶液进行浸泡，浸泡时间控制在3至24小时，然后将该浸泡液进行高压均质，高压均质的均质压力为20至50MPa，再以进风温度180℃以上喷雾干燥成粉末即得葛根膳食纤维1；B、纤维部分，先粗粉碎，再球磨，然后气流粉碎或冻干粉碎加工成120目以上粉末即得葛根膳食纤维2。

2.根据权利1所述的利用葛根渣制备膳食纤维的方法，其特征在于：浸泡时间气温在10℃以下时控制在12至24小时，气温在10℃以上时控制在3至12小时。

3.根据权利1或2所述的利用葛根渣制备膳食纤维的方法，其特征在于：高压均质的均质压力为25 MPa至40MPa。

4.根据权利3所述的利用葛根渣制备膳食纤维的用途，其特征在于：葛根膳食纤维1用作饮料、饼干、面包、面条、糕点、冰淇淋、速溶咖啡、巧克力、奶片中的食品添加剂，或制备成片剂、胶囊、颗料剂作保健食品； 葛根膳食纤维2用作膳食纤维饼干、面包、面条、糕点，或制成片剂、胶囊、颗料剂保健食品。