本發(fā)明涉及膳食纖維的制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及便于規(guī)模生產(chǎn)的膳食纖維制備工藝。
背景技術(shù):
膳食纖維是當(dāng)前國際上公認(rèn)的一種功能性食品基料,被稱為除了水、蛋白質(zhì)、糖類、脂類、維生素、礦物質(zhì)6大營養(yǎng)素之外的“第七營養(yǎng)素”,并被譽為21世紀(jì)食品工業(yè)中最受關(guān)注、具有特殊保健功能和食品改性作用的一種食品添加劑。膳食纖維可以作為一種有效的功能性保健食品預(yù)防多種疾病,并具有保水性、保油性、改進食品色澤及風(fēng)味等特殊功效,能夠改善人體消化吸收,增強人體排泄功能,促進人體的膳食結(jié)構(gòu)平衡,阻礙人體對一些富營養(yǎng)的過多吸收,保持機能平衡,具有抗癌、降壓、降血脂、減肥機預(yù)防各類結(jié)石等作用。
秸稈等農(nóng)作物、水果、蔬菜中均含有膳食纖維,但是從水果、蔬菜中提取膳食纖維成本較高。而秸稈等農(nóng)作物中不僅含有豐富的膳食纖維,而成制備成本也相對較低,所以采用秸稈制備膳食纖維是一種行業(yè)發(fā)展趨勢,膳食纖維主要包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。
秸稈中的膳食纖維緊密結(jié)實,比較死板,不僅影響口感而且在經(jīng)過人體時帶走人體腸道垃圾的效率降低。因此,秸稈中的膳食纖維需要將纖維素、半纖維素和木質(zhì)素分離后再進行混合。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供便于規(guī)模生產(chǎn)的膳食纖維制備工藝,通過該工藝能夠改善秸稈中膳食纖維的口感,而且對設(shè)備要求較低,適于規(guī)模化生產(chǎn)。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
便于規(guī)模生產(chǎn)的膳食纖維制備工藝,包括以下步驟:
1)、秸稈在80-100℃下加入醋酸蒸煮,過濾,濾液中含有半纖維素和木質(zhì)素,濾渣為纖維素;
2)、向步驟1)中獲得的濾液中加入醋酸,維持ph為5.0-6.0,加入單糖,單糖與木質(zhì)素接枝共聚形成木質(zhì)素共聚物,過濾,濾液中含有半纖維素,濾渣為木質(zhì)素共聚物;
3)、向步驟2)獲得的濾液中添加乙醇,半纖維素沉淀,過濾,濾渣為半纖維素;
4)、將步驟2)獲得的木質(zhì)素共聚物、步驟1)獲得的纖維素、步驟3)獲得的半纖維素以及淀粉進行混合獲得膳食纖維。
由于秸稈中膳食纖維緊密結(jié)實,比較死板,不僅影響口感而且在經(jīng)過人體時帶走人體腸道垃圾的效率降低。因此,秸稈中的膳食纖維需要將纖維素、半纖維素和木質(zhì)素分離后再進行混合
本發(fā)明的原理:在醋酸蒸煮的過程中,半纖維素和木質(zhì)素溶解在醋酸溶液中,過濾后纖維素在濾渣中,半纖維素和木質(zhì)素留在濾液中,將濾液用單糖縮聚得到木質(zhì)素共聚物,過濾,濾渣為木質(zhì)素共聚物,濾液用乙醇沉淀半纖維素,過濾獲得半纖維素。
本發(fā)明所述木質(zhì)素具有醛基,單糖在水溶液中,部分為環(huán)狀,部分為鏈狀,單糖中的酚羥基與木質(zhì)素中的醛基進行酚醛縮合反應(yīng),繼而,木質(zhì)素的分子鏈增長,分子量增大,由原來的無定形的粉狀結(jié)構(gòu)變?yōu)榫哂幸欢y路的絲狀結(jié)構(gòu),不僅能夠增加嚼勁,增強口感,而且能夠提高疏水性,改進后的木質(zhì)素改進物質(zhì)為高分子,不易被人體消化吸收,通過人體時直接帶走腸道內(nèi)的垃圾和毒素,起到排毒清脂的作用,醋酸與秸稈的比例優(yōu)選為1:1-3。
綜上,本發(fā)明將制備的木質(zhì)素共聚物、纖維素、半纖維素以及淀粉進行混合獲得膳食纖維不僅提高了秸稈中膳食纖維的疏松度,且制備木質(zhì)素共聚物因為由原來的無定形的粉狀結(jié)構(gòu)變?yōu)榫哂幸欢y路的絲狀結(jié)構(gòu)提高了口感,本發(fā)明所制備的膳食纖維具有很好的口感。
同時,本發(fā)明對溫度和壓力沒有過高的要求,進而對設(shè)備要求較低,適于規(guī)?;a(chǎn)。
進一步地,步驟2)中濾液與單糖的重量比為20-30:5-8。
申請人通過大量試驗證明,濾液與單糖的重量比為20-30:5-8時,形成木質(zhì)素共聚物的口感最佳。
進一步地,步驟4)中用碳酸鈉或碳酸氫鈉調(diào)節(jié)ph至4.5-6.0。
進一步地,步驟4)中木質(zhì)素共聚物、纖維素、半纖維素和淀粉的混合比例為1:1.3-1.8:1.5-2.0:2.5-3.0。
上述比例混合能夠使得制備膳食纖維口看達(dá)到最佳。
進一步地,將步驟1)獲得纖維素制備成改性纖維素,木質(zhì)素共聚物、纖維素、半纖維素、改性纖維素和淀粉的混合比例為1:1.3-1.8:1.5-2.0:1.5-1.8:2.5-3.0。
纖維素制備成改性纖維素采用現(xiàn)有技術(shù),通過在膳食纖維中添加改性纖維素,有利于提供膳食纖維的口感。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下的優(yōu)點和有益效果:
1、本發(fā)明將制備的木質(zhì)素共聚物、纖維素、半纖維素以及淀粉進行混合獲得膳食纖維不僅提高了秸稈中膳食纖維的疏松度,且制備木質(zhì)素共聚物因為由原來的無定形的粉狀結(jié)構(gòu)變?yōu)榫哂幸欢y路的絲狀結(jié)構(gòu)提高了口感,本發(fā)明所制備的膳食纖維具有很好的口感。
2、本發(fā)明對溫度和壓力沒有過高的要求,進而對設(shè)備要求較低,適于規(guī)?;a(chǎn)。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白,下面結(jié)合實施例,對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明,本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明,并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例1:
便于規(guī)模生產(chǎn)的膳食纖維制備工藝,包括以下步驟:
1)、秸稈在80℃下加入醋酸蒸煮,過濾,濾液中含有半纖維素和木質(zhì)素,濾渣為纖維素;
2)、向步驟1)中獲得的濾液中加入醋酸,維持ph為5.0,加入單糖,單糖與木質(zhì)素接枝共聚形成木質(zhì)素共聚物,濾液與單糖的重量比為20:5,過濾,濾液中含有半纖維素,濾渣為木質(zhì)素共聚物;
3)、向步驟2)獲得的濾液中添加乙醇,半纖維素沉淀,過濾,濾渣為半纖維素;
4)、將步驟2)獲得的木質(zhì)素共聚物、步驟1)獲得的纖維素、步驟3)獲得的半纖維素以及淀粉進行混合獲得膳食纖維,用碳酸鈉或碳酸氫鈉調(diào)節(jié)ph至4.5,其中,木質(zhì)素共聚物、纖維素、半纖維素和淀粉的混合比例為1:1.3:1.5:2.5。
實施例2:
便于規(guī)模生產(chǎn)的膳食纖維制備工藝,包括以下步驟:
1)、秸稈在100℃下加入醋酸蒸煮,過濾,濾液中含有半纖維素和木質(zhì)素,濾渣為纖維素;
2)、向步驟1)中獲得的濾液中加入醋酸,維持ph為6.0,加入單糖,單糖與木質(zhì)素接枝共聚形成木質(zhì)素共聚物,濾液與單糖的重量比為30:8,過濾,濾液中含有半纖維素,濾渣為木質(zhì)素共聚物;
3)、向步驟2)獲得的濾液中添加乙醇,半纖維素沉淀,過濾,濾渣為半纖維素;
4)、將步驟2)獲得的木質(zhì)素共聚物、步驟1)獲得的纖維素、步驟3)獲得的半纖維素以及淀粉進行混合獲得膳食纖維,用碳酸鈉或碳酸氫鈉調(diào)節(jié)ph至6.0,其中,木質(zhì)素共聚物、纖維素、半纖維素和淀粉的混合比例為1:1.8:2.0:3.0。
實施例3:
便于規(guī)模生產(chǎn)的膳食纖維制備工藝,包括以下步驟:
1)、秸稈在90℃下加入醋酸蒸煮,過濾,濾液中含有半纖維素和木質(zhì)素,濾渣為纖維素;
2)、向步驟1)中獲得的濾液中加入醋酸,維持ph為5.5,加入單糖,單糖與木質(zhì)素接枝共聚形成木質(zhì)素共聚物,濾液與單糖的重量比為25:6,過濾,濾液中含有半纖維素,濾渣為木質(zhì)素共聚物;
3)、向步驟2)獲得的濾液中添加乙醇,半纖維素沉淀,過濾,濾渣為半纖維素;
4)、將步驟2)獲得的木質(zhì)素共聚物、步驟1)獲得的纖維素、步驟3)獲得的半纖維素以及淀粉進行混合獲得膳食纖維,用碳酸鈉或碳酸氫鈉調(diào)節(jié)ph至5.0,其中,木質(zhì)素共聚物、纖維素、半纖維素和淀粉的混合比例為1:1.5:1.8:2.8。
實施例4:
便于規(guī)模生產(chǎn)的膳食纖維制備工藝,包括以下步驟:
1)、秸稈在90℃下加入醋酸蒸煮,過濾,濾液中含有半纖維素和木質(zhì)素,濾渣為纖維素,將纖維素部分采用現(xiàn)有技術(shù)制備成改性纖維素;
2)、向步驟1)中獲得的濾液中加入醋酸,維持ph為5.5,加入單糖,單糖與木質(zhì)素接枝共聚形成木質(zhì)素共聚物,濾液與單糖的重量比為25:5,過濾,濾液中含有半纖維素,濾渣為木質(zhì)素共聚物;
3)、向步驟2)獲得的濾液中添加乙醇,半纖維素沉淀,過濾,濾渣為半纖維素;
4)、將步驟2)獲得的木質(zhì)素共聚物、步驟1)獲得的纖維素、改性纖維素、步驟3)獲得的半纖維素以及淀粉進行混合獲得膳食纖維,用碳酸鈉或碳酸氫鈉調(diào)節(jié)ph至5.0,其中,木質(zhì)素共聚物、纖維素、半纖維素、改性纖維素和淀粉的混合比例為1:1.3:1.5:1.5:2.5。
實施例5:
便于規(guī)模生產(chǎn)的膳食纖維制備工藝,包括以下步驟:
1)、秸稈在90℃下加入醋酸蒸煮,過濾,濾液中含有半纖維素和木質(zhì)素,濾渣為纖維素,將纖維素部分采用現(xiàn)有技術(shù)制備成改性纖維素;
2)、向步驟1)中獲得的濾液中加入醋酸,維持ph為5.5,加入單糖,單糖與木質(zhì)素接枝共聚形成木質(zhì)素共聚物,濾液與單糖的重量比為25:5,過濾,濾液中含有半纖維素,濾渣為木質(zhì)素共聚物;
3)、向步驟2)獲得的濾液中添加乙醇,半纖維素沉淀,過濾,濾渣為半纖維素;
4)、將步驟2)獲得的木質(zhì)素共聚物、步驟1)獲得的纖維素、改性纖維素、步驟3)獲得的半纖維素以及淀粉進行混合獲得膳食纖維,用碳酸鈉或碳酸氫鈉調(diào)節(jié)ph至5.0,其中,木質(zhì)素共聚物、纖維素、半纖維素、改性纖維素和淀粉的混合比例為1:1.3:1.5:1.8:2.5。
以上所述的具體實施方式,對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細(xì)說明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已,并不用于限定本發(fā)明的保護范圍,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。