本發(fā)明涉及膳食纖維的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及液氨汽爆秸稈制備膳食纖維的方法。

背景技術(shù)：

膳食纖維是當(dāng)前國際上公認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。

目前，在膳食纖維的分離技術(shù)中采用醋酸蒸煮和蒸汽爆破，醋酸蒸煮易導(dǎo)致制備的膳食纖維口感差，很多蒸汽爆破為了獲得更好的口感需要在高溫下進行爆破，高溫下爆破都會設(shè)備的要求相對較高，且危險性也相對較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供液氨汽爆秸稈制備膳食纖維的方法，解決現(xiàn)有蒸汽爆破秸稈需要較高溫度的問題，同時制備的膳食纖維具有很好的口感。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

液氨汽爆秸稈制備膳食纖維的方法，包括以下步驟：

1)、秸稈在80-90℃下加入液氨進行汽爆獲得汽爆產(chǎn)物；

2)、回收液氨，將汽爆產(chǎn)物進行水洗，脫半纖維素，過濾，獲得含有半纖維素的濾液、含纖維素和木質(zhì)素的濾渣；

3)、向步驟2)中獲得的濾液加乙醇，可溶性半纖維素沉淀，過濾，獲得半纖維素；

4)、將步驟2)獲得的濾渣用乙醇蒸煮，過濾，獲得含有乙醇和木質(zhì)素的濾液、含有纖維素的濾渣；

5)、將步驟4)獲得的濾液在酸性條件下與單糖接枝共聚，過濾，濾渣為木質(zhì)素共聚物；

6)、將步驟5)獲得的木質(zhì)素共聚物、步驟4)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。

目前，在膳食纖維的分離技術(shù)中采用醋酸蒸煮和蒸汽爆破，醋酸蒸煮不用汽爆技術(shù)，直接用醋酸蒸煮秸稈，過濾，濾液中含有半纖維素和木質(zhì)素，濾渣為纖維素，再將濾液中含有半纖維素和木質(zhì)素分離，最后將半纖維素、木質(zhì)素和纖維素混合成膳食纖維，醋酸蒸煮易導(dǎo)致制備的膳食纖維口感差，很多蒸汽爆破為了獲得更好的口感需要在高溫下進行爆破，高溫下爆破都會設(shè)備的要求相對較高，且危險性也相對較大。

本發(fā)明所述液氨汽爆具體是指加入液氨的蒸汽爆破，具體地，蒸汽爆破是將秸稈密封在具有一定溫度和壓力的容器內(nèi)，當(dāng)蒸發(fā)到一定程度后突然泄壓，秸稈就撐開爆破，類似爆米花。在合理范圍內(nèi)溫度越高爆破效果越好，普通的汽爆溫度在150℃左右下進行才能獲得較好的口感，液氨與秸稈的重量比優(yōu)選為1:1-3。

本發(fā)明通過在汽爆過程中加入液氨，液氨能夠有效減低汽爆時的溫度，而且能夠確保爆破效果以及制備的膳食纖維的口感，由于液氨汽爆時的溫度低于100℃，對設(shè)備的要求降低，且提高了汽爆的安全性。

本發(fā)明的原理：在水洗(將爆破物溶于水中)的過程中，爆破物中的半纖維素溶解在水中，木質(zhì)素和纖維素在濾渣中，將濾渣用乙醇蒸煮，木質(zhì)素溶解在乙醇溶液中，進而得到含有木質(zhì)素的濾液。

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。

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，進而，本發(fā)明所制備的膳食纖維具有很好的口感。

進一步地，酸為鹽酸，步驟5)中酸性條件是pH值為5.0-6.0。

進一步地，回收液氨的具有步驟：加熱液氨變?yōu)榘保缓鬅犸L(fēng)除去氨，用水吸收氨。

進一步地，步驟5)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6)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6)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到最佳。

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)明通過在汽爆過程中加入液氨，液氨能夠有效減低汽爆時的溫度，而且能夠確保爆破效果以及制備的膳食纖維的口感，由于液氨汽爆時的溫度低于100℃，對設(shè)備的要求降低，且提高了汽爆的安全性。

2、本發(fā)明通過將木質(zhì)素與單糖進行縮聚反應(yīng)形成木質(zhì)素共聚物，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。

3、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，進而，本發(fā)明所制備的膳食纖維具有很好的口感。

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：

液氨汽爆秸稈制備膳食纖維的方法，包括以下步驟：

1)、秸稈在80℃下加入液氨進行汽爆獲得汽爆產(chǎn)物；

2)、回收液氨，將汽爆產(chǎn)物進行水洗，脫半纖維素，過濾，獲得含有半纖維素的濾液、含纖維素和木質(zhì)素的濾渣；

回收液氨的具有步驟：加熱液氨變?yōu)榘?，然后熱風(fēng)除去氨，用水吸收氨；

3)、向步驟2)中獲得的濾液加乙醇，可溶性半纖維素沉淀，過濾，獲得半纖維素；

4)、將步驟2)獲得的濾渣用乙醇蒸煮，過濾，獲得含有乙醇和木質(zhì)素的濾液、含有纖維素的濾渣；

5)、將步驟4)獲得的濾液加鹽酸，調(diào)節(jié)pH值為5.0，加入單糖接枝共聚，過濾，濾渣為木質(zhì)素共聚物，其中，濾液與單糖的重量比為20：8；

6)、將步驟5)獲得的木質(zhì)素共聚物、步驟4)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：

液氨汽爆秸稈制備膳食纖維的方法，包括以下步驟：

1)、秸稈在90℃下加入液氨進行汽爆獲得汽爆產(chǎn)物；

2)、回收液氨，將汽爆產(chǎn)物進行水洗，脫半纖維素，過濾，獲得含有半纖維素的濾液、含纖維素和木質(zhì)素的濾渣；

回收液氨的具有步驟：加熱液氨變?yōu)榘?，然后熱風(fēng)除去氨，用水吸收氨；

3)、向步驟2)中獲得的濾液加乙醇，可溶性半纖維素沉淀，過濾，獲得半纖維素；

4)、將步驟2)獲得的濾渣用乙醇蒸煮，過濾，獲得含有乙醇和木質(zhì)素的濾液、含有纖維素的濾渣；

5)、將步驟4)獲得的濾液加鹽酸，調(diào)節(jié)pH值為6.0，加入單糖接枝共聚，過濾，濾渣為木質(zhì)素共聚物，其中，濾液與單糖的重量比為30：5；

6)、將步驟5)獲得的木質(zhì)素共聚物、步驟4)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：

液氨汽爆秸稈制備膳食纖維的方法，包括以下步驟：

1)、秸稈在85℃下加入液氨進行汽爆獲得汽爆產(chǎn)物；

2)、回收液氨，將汽爆產(chǎn)物進行水洗，脫半纖維素，過濾，獲得含有半纖維素的濾液、含纖維素和木質(zhì)素的濾渣；

回收液氨的具有步驟：加熱液氨變?yōu)榘?，然后熱風(fēng)除去氨，用水吸收氨；

3)、向步驟2)中獲得的濾液加乙醇，可溶性半纖維素沉淀，過濾，獲得半纖維素；

4)、將步驟2)獲得的濾渣用乙醇蒸煮，過濾，獲得含有乙醇和木質(zhì)素的濾液、含有纖維素的濾渣；

5)、將步驟4)獲得的濾液加鹽酸，調(diào)節(jié)pH值為5.5，加入單糖接枝共聚，過濾，濾渣為木質(zhì)素共聚物，其中，濾液與單糖的重量比為25：6；

6)、將步驟5)獲得的木質(zhì)素共聚物、步驟4)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。

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)。