CN101664166A - 海藻高活性膳食纤维及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种海藻高活性膳食纤维及其生产方法，该膳食纤维采用海藻胶生产过程中所产生的海藻渣液为原材料，分别取海藻渣液当中的滤渣和和滤液，通过处理工艺对滤液进行活化，制成可溶性的膳食纤维，同时对滤渣进行处理，制成不溶性的膳食纤维，随后对不容性膳食纤维和可溶性膳食纤维进行复配，形成海藻高活性膳食纤维。本发明采用海藻酸钠、卡拉胶生产残留的海藻渣液作为生产膳食纤维的原材料，能够令生产成本大大降低，但膳食纤维的品质并不会有所下降；另外，针对所用的原料，分别制备可溶性和不可溶性的海藻膳食纤维，并对可溶性海藻膳食纤维进行活化处理，保证膳食纤维的膨胀力、持水力以及最终得率，令膳食纤维中的营养均衡和高效。
Description
技术领域
本发明涉及一种膳食纤维，具体地说，涉及一种海藻膳食纤维及其生产方法。
背景技术
膳食纤维(Dietary Fiber，DF)是一类多聚物的复合混合体，是人类消化过程所需的一类重要的食物营养素，包括纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等。许多研究表明，膳食纤维具有通便、防治便秘和结肠癌、降低血中胆固醇、降低血糖和治疗糖尿病等生理功能。纤维可以清洁消化道壁和增强消化功能，纤维同时可稀释和加速食物中的致癌物质和有毒物质的移除，保护脆弱的消化道和预防结肠癌。以水溶性可分为两个基本类型：水溶性纤维与非水溶性纤维。纤维素、半纤维素和木质素是3种常见的非水溶性纤维，存在于植物细胞壁中；而果胶和树胶等属于水溶性纤维，则存在于自然界的非纤维性物质中。水溶性纤维可减缓消化速度并加快排泄胆固醇，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降低胰岛素和三酸甘油脂。非水溶性纤维包括纤维素、木质素和一些半纤维以及来自食物中的小麦糠、玉米糠、芹菜、果皮和根茎蔬菜。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。大多数植物都含有水溶性与非水溶性纤维，所以饮食均衡摄取水溶性与非水溶性纤维才能获得不同的益处。
海藻当中无论是红藻、褐藻或绿藻，都含有蛋白质、维生素、氨基酸、矿物质、细胞激动素、多卤多萜类化合物、甾醇类化合物等物质，特别是含有丰富的具有独特生理活性的膳食纤维，而且人们已经意识到采用海藻所具有的丰富膳食纤维成分并且加以提取，但是在制取时往往采用新鲜海藻或专用海藻，其生产的成本较高。而事实上，我国的海藻加工工业，例如海藻酸钠、卡拉胶提取过程中会产生大量的海藻渣液，如果能从这些被认为是工业废料的海藻渣液中提取可利用的海藻纤维膳食，则能够降低海藻膳食纤维的生产成本，变废为宝。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的海藻膳食纤维在生产提取过程中存在的生产成本高的不足，提供一种采用海藻工业生产废弃渣液制备的海藻膳食纤维及其生产方法。
本发明的技术方案为：一种海藻高活性膳食纤维，所述的膳食纤维采用海藻胶生产过程中所产生的海藻渣液为原材料，分别取海藻渣液当中的滤渣和和滤液，通过处理工艺对滤液进行活化，制成可溶性的膳食纤维，同时对滤渣进行处理，制成不溶性的膳食纤维，随后对不容性膳食纤维和可溶性膳食纤维进行复配，形成海藻高活性膳食纤维。
优选的是，所述的复配过程中可溶性膳食纤维与不可溶性膳食纤维的配比比例按照重量比为：(5％-10％)∶(95％-90％)。
上述海藻高活性膳食纤维的生产方法，包括以下步骤：
1)离心分离：将海藻胶生产过程中的海藻渣液经高速离心机离心，分离出含有可溶性膳食纤维的海藻液和含有不溶性膳食纤维的海藻渣；
2)酸碱处理：在离心后的滤液中加入1.0％-2.0％的HCl溶液调pH值至5-7，中和滤液中过剩的碳酸钠，防止絮凝时副反应的产生；用1.0％-2.0％的盐酸溶液浸泡海藻渣，盐酸溶液量为海藻渣的2.0-3.0倍，在常温下酸处理30-60分钟。然后，将酸处理后的海藻渣用浓度为1.0％-2.0％的氢氧化钠碱溶液浸泡，碱液量为海藻渣的1.0-1.5倍，在30℃-40℃温度下，碱处理60-120分钟；
3)絮凝：将调pH值后的海藻液中加入8％-12％的氯化钙溶液进行絮凝，絮凝物浸泡30-60分钟后清洗；反应式为：2C5H7O4COONa+CaCl2→Ca(C5H7O4COO)2+2NaCl；↓
4)高温蒸煮：将海藻絮凝物和海藻渣分别进行加热蒸煮，在100℃-110℃的条件下蒸煮1-3个小时，以达到变性、杀菌和去异味的目的；
5)酶水解：将海藻渣经过热蒸煮以后，调整温度至50℃左右，加入0.5％-1.0％的纤维素酶，在45℃-50℃下酶解2-3小时，使大分子的膳食纤维水解成中小分子量的膳食纤维，提高膳食纤维的生物利用度。酶水解之后，升温至90℃以上，灭酶10分钟；
6)脱色：将蒸煮后的海藻絮凝物冷却至室温，加入二氧化氯，当溶液中的浓度达到0.5-2.0mg/L时，脱色20-30分钟，(或在蒸煮后海藻絮凝物保持温度在80℃-90℃之间，加入浓度为5.0％-6.0％的双氧水脱色1.0-1.5个小时)；将蒸煮后的海藻渣冷却到室温后加入二氧化氯，当溶液中的二氧化氯浓度达到2-20mg/L时，脱色20-50分钟，(或在海藻渣蒸煮后保持温度在80℃-90℃之间，加入浓度为5.0％-6.0％的双氧水脱色2.5-3.0个小时)；
7)脱腥：将脱色后的海藻絮凝物加入浓度为40.0％-45.0％的乙醇和浓度为1％-2％的冰乙酸，乙醇溶液与冰乙酸溶液的体积比为3∶1，混合浸泡1.0-1.5小时脱腥；在脱色后的海藻渣中加入浓度为40.0％-45.0％的乙醇和浓度为1％-2％的冰乙酸，乙醇溶液与冰乙酸溶液的体积比为3∶1，混合浸泡1.0-1.5小时脱腥，得到不溶性海藻膳食纤维；
8)活化：将脱色、脱腥后的海藻絮凝物，加入5-10g/L氯化钠溶液，活化20-30分钟，得到可溶性海藻膳食纤维，反应式为：Ca(C5H7O4COO)2+2NaCl→2C5H7O4COONa+CaCl2
9)超微粉碎：将脱水、烘干后的可溶性海藻膳食纤维与不溶性海藻膳食纤维分别采用超微粉碎设备进行粉碎，细度200目以上；
10)复配：将可溶性海藻膳食纤维和不溶性海藻膳食纤维，按重量比进行复配得到海藻高活性膳食纤维，复配比为5-10∶95-90。
本发明的有益效果为：首先，采用海藻酸钠、卡拉胶生产残留的海藻渣液作为生产膳食纤维的原材料，能够令生产成本大大降低，但膳食纤维的品质并不会有所下降；另外，针对所用的原料，分别制备可溶性和不可溶性的海藻膳食纤维，并对可溶性海藻膳食纤维进行活化处理，这样一来，可以保证膳食纤维的膨胀力、持水力以及最终得率，而且令膳食纤维中的营养均衡和高效。
附图说明
图1为本发明的生产工艺流程图。
具体实施方式
本发明的第一具体实施例，一种海藻高活性膳食纤维，所述的膳食纤维采用海藻胶生产过程中所产生的海藻渣液为原材料，分别取海藻渣液当中的滤渣和和滤液，通过处理工艺对滤液进行活化，制成可溶性的膳食纤维，同时对滤渣进行处理，制成不溶性的膳食纤维，随后对不容性膳食纤维和可溶性膳食纤维进行复配，形成海藻高活性膳食纤维。复配过程中可溶性膳食纤维与不可溶性膳食纤维的配比比例按照重量比为：5％∶95％。
如图1所示的上述海藻高活性膳食纤维的生产方法，包括以下步骤：
1)离心分离：将海藻胶生产过程中的海藻渣液经高速离心机离心，分离出含有可溶性膳食纤维的海藻液和含有不溶性膳食纤维的海藻渣；
2)酸碱处理：在离心后的滤液中加入1.0％-2.0％的HCl溶液调pH值至5-7，中和滤液中过剩的碳酸钠，防止絮凝时副反应的产生；用1.0％-2.0％的盐酸溶液浸泡海藻渣，盐酸溶液量为海藻渣的2.0-3.0倍，在常温下酸处理30-60分钟。然后，将酸处理后的海藻渣用浓度为1.0％-2.0％的氢氧化钠碱溶液浸泡，碱液量为海藻渣的1.0-1.5倍，在30℃-40℃温度下，碱处理60-120分钟；
3)絮凝：将调pH值后的海藻液中加入8％-12％的氯化钙溶液进行絮凝，絮凝物浸泡30-60分钟后清洗；反应式为：2C5H7O4COONa+CaCl2→Ca(C5H7O4COO)2+2NaCl；↓
4)高温蒸煮：将海藻絮凝物和海藻渣分别进行加热蒸煮，在100℃-110℃的条件下蒸煮1-3个小时，以达到变性、杀菌和去异味的目的；
5)酶水解：将海藻渣经过热蒸煮以后，调整温度至50℃左右，加入0.5％-1.0％的纤维素酶，在45℃-50℃下酶解2-3小时，使大分子的膳食纤维水解成中小分子量的膳食纤维，提高膳食纤维的生物利用度。酶水解之后，升温至90℃以上，灭酶10分钟；
6)脱色：将蒸煮后的海藻絮凝物冷却至室温，加入二氧化氯，当溶液中的浓度达到0.5-2.0mg/L时，脱色20-30分钟，；将蒸煮后的海藻渣冷却到室温后加入二氧化氯，当溶液中的二氧化氯浓度达到2-20mg/L时，脱色20-50分钟，；
7)脱腥：将脱色后的海藻絮凝物加入浓度为40.0％-45.0％的乙醇和浓度为1％-2％的冰乙酸，乙醇溶液与冰乙酸溶液的体积比为3∶1，混合浸泡1.0-1.5小时脱腥；在脱色后的海藻渣中加入浓度为40.0％-45.0％的乙醇和浓度为1％-2％的冰乙酸，乙醇溶液与冰乙酸溶液的体积比为3∶1，混合浸泡1.0-1.5小时脱腥，得到不溶性海藻膳食纤维；
8)活化：将脱色、脱腥后的海藻絮凝物，加入5-10g/L氯化钠溶液，活化20-30分钟，得到可溶性海藻膳食纤维，反应式为：Ca(C5H7O4COO)2+2NaCl→2C5H7O4COONa+CaCl2
9)超微粉碎：将脱水、烘干后的可溶性海藻膳食纤维与不溶性海藻膳食纤维分别采用超微粉碎设备进行粉碎，细度200目以上；
10)复配：将可溶性海藻膳食纤维和不溶性海藻膳食纤维，按重量比进行复配得到海藻高活性膳食纤维，复配比为5％∶95％。
本发明的第二具体实施例，一种海藻高活性膳食纤维，所述的膳食纤维采用海藻胶生产过程中所产生的海藻渣液为原材料，分别取海藻渣液当中的滤渣和和滤液，通过处理工艺对滤液进行活化，制成可溶性的膳食纤维，同时对滤渣进行处理，制成不溶性的膳食纤维，随后对不容性膳食纤维和可溶性膳食纤维进行复配，形成海藻高活性膳食纤维。复配过程中可溶性膳食纤维与不可溶性膳食纤维的配比比例按照重量比为：10％∶90％。
如图1所示的上述海藻高活性膳食纤维的生产方法，包括以下步骤：
1)离心分离：将海藻胶生产过程中的海藻渣液经高速离心机离心，分离出含有可溶性膳食纤维的海藻液和含有不溶性膳食纤维的海藻渣；
2)酸碱处理：在离心后的滤液中加入1.0％-2.0％的HCl溶液调pH值至5-7，中和滤液中过剩的碳酸钠，防止絮凝时副反应的产生；用1.0％-2.0％的盐酸溶液浸泡海藻渣，盐酸溶液量为海藻渣的2.0-3.0倍，在常温下酸处理30-60分钟。然后，将酸处理后的海藻渣用浓度为1.0％-2.0％的氢氧化钠碱溶液浸泡，碱液量为海藻渣的1.0-1.5倍，在30℃-40℃温度下，碱处理60-120分钟；
3)絮凝：将调pH值后的海藻液中加入8％-12％的氯化钙溶液进行絮凝，絮凝物浸泡30-60分钟后清洗；反应式为：2C5H7O4COONa+CaCl2→Ca(C5H7O4COO)2+2NaCl；↓
4)高温蒸煮：将海藻絮凝物和海藻渣分别进行加热蒸煮，在100℃-110℃的条件下蒸煮1-3个小时，以达到变性、杀菌和去异味的目的；
5)酶水解：将海藻渣经过热蒸煮以后，调整温度至50℃左右，加入0.5％-1.0％的纤维素酶，在45℃-50℃下酶解2-3小时，使大分子的膳食纤维水解成中小分子量的膳食纤维，提高膳食纤维的生物利用度。酶水解之后，升温至90℃以上，灭酶10分钟；
6)脱色：将蒸煮后的海藻絮凝物冷却至室温，在蒸煮后海藻絮凝物保持温度在80℃-90℃之间，加入浓度为5.0％-6.0％的双氧水脱色1.0-1.5个小时；在海藻渣蒸煮后保持温度在80℃-90℃之间，加入浓度为5.0％-6.0％的双氧水脱色2.5-3.0个小时；
7)脱腥：将脱色后的海藻絮凝物加入浓度为40.0％-45.0％的乙醇和浓度为1％-2％的冰乙酸，乙醇溶液与冰乙酸溶液的体积比为3∶1，混合浸泡1.0-1.5小时脱腥；在脱色后的海藻渣中加入浓度为40.0％-45.0％的乙醇和浓度为1％-2％的冰乙酸，乙醇溶液与冰乙酸溶液的体积比为3∶1，混合浸泡1.0-1.5小时脱腥，得到不溶性海藻膳食纤维；
8)活化：将脱色、脱腥后的海藻絮凝物，加入5-10g/L氯化钠溶液，活化20-30分钟，得到可溶性海藻膳食纤维，反应式为：Ca(C5H7O4COO)2+2NaCl →2C5H7O4COONa+CaCl2
9)超微粉碎：将脱水、烘干后的可溶性海藻膳食纤维与不溶性海藻膳食纤维分别采用超微粉碎设备进行粉碎，细度200目以上；
10)复配：将可溶性海藻膳食纤维和不溶性海藻膳食纤维，按重量比进行复配得到海藻高活性膳食纤维，复配比为5％∶95％。
Claims (3)
1、一种海藻高活性膳食纤维，其特征在于：所述的膳食纤维采用海藻胶生产过程中所产生的海藻渣液为原材料，分别取海藻渣液当中的滤渣和和滤液，通过处理工艺对滤液进行活化，制成可溶性的膳食纤维，同时对滤渣进行处理，制成不溶性的膳食纤维，随后对不容性膳食纤维和可溶性膳食纤维进行复配，形成海藻高活性膳食纤维。
2、如权利要求1所述的海藻高活性膳食纤维，其特征在于：所述的复配过程中可溶性膳食纤维与不可溶性膳食纤维的配比比例按照重量比为：(5％-10％)∶(95％-90％)。
3、一种如权利要求1所述的海藻高活性膳食纤维的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
1)离心分离：将海藻胶生产过程中的海藻渣液经高速离心机离心，分离出含有可溶性膳食纤维的海藻液和含有不溶性膳食纤维的海藻渣；
2)酸碱处理：在离心后的滤液中加入1.0％-2.0％的HCl溶液调pH值至5-7，中和滤液中过剩的碳酸钠，防止絮凝时副反应的产生；用1.0％-2.0％的盐酸溶液浸泡海藻渣，盐酸溶液量为海藻渣的2.0-3.0倍，在常温下酸处理30-60分钟，然后，将酸处理后的海藻渣用浓度为1.0％-2.0％的氢氧化钠碱溶液浸泡，碱液量为海藻渣的1.0-1.5倍，在30℃-40℃温度下，碱处理60-120分钟；
3)絮凝：将调pH值后的海藻液中加入8％-12％的氯化钙溶液进行絮凝，絮凝物浸泡30-60分钟后清洗；反应式为：2C5H7O4COONa+CaCl2→Ca(C5H7O4COO)2+2NaCl；↓
4)高温蒸煮：将海藻絮凝物和海藻渣分别进行加热蒸煮，在100℃-110℃的条件下蒸煮1-3个小时，以达到变性、杀菌和去异味的目的；
5)酶水解：将海藻渣经过热蒸煮以后，调整温度至50℃-55℃，加入0.5％-1.0％的纤维素酶，在45℃-50℃下酶解2-3小时，酶水解之后，升温至90℃以上，灭酶10分钟；
6)脱色：将蒸煮后的海藻絮凝物冷却至室温，加入二氧化氯，当溶液中的浓度达到0.5-2.0mg/L时，脱色20-30分钟，或在蒸煮后海藻絮凝物保持温度在80℃-90℃之间，加入浓度为5.0％-6.0％的双氧水脱色1.0-1.5个小时；将蒸煮后的海藻渣冷却到室温后加入二氧化氯，当溶液中的二氧化氯浓度达到2-20mg/L时，脱色20-50分钟，或在海藻渣蒸煮后保持温度在80℃-90℃之间，加入浓度为5.0％-6.0％的双氧水脱色2.5-3.0个小时；
7)脱腥：将脱色后的海藻絮凝物加入浓度为40.0％-45.0％的乙醇和浓度为1％-2％的冰乙酸，乙醇溶液与冰乙酸溶液的体积比为3∶1，混合浸泡1.0-1.5小时脱腥；在脱色后的海藻渣中加入浓度为40.0％-45.0％的乙醇和浓度为1％-2％的冰乙酸，乙醇溶液与冰乙酸溶液的体积比为3∶1，混合浸泡1.0-1.5小时脱腥，得到不溶性海藻膳食纤维；
8)活化：将脱色、脱腥后的海藻絮凝物，加入5-10g/L氯化钠溶液，活化20-30分钟，得到可溶性海藻膳食纤维，反应式为：Ca(C5H7O4COO)2+2NaCl→2C5H7O4COONa+CaCl2
9)超微粉碎：将脱水、烘干后的可溶性海藻膳食纤维与不溶性海藻膳食纤维分别采用超微粉碎设备进行粉碎，细度200目以上；
10)复配：将可溶性海藻膳食纤维和不溶性海藻膳食纤维，按重量比进行复配得到海藻高活性膳食纤维，复配比为5-10∶95-90。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100310 |