CN101731576A - 一种从牛蒡渣中制备纳米级膳食纤维的方法 - Google Patents

Abstract

一种从牛蒡渣中制备纳米级膳食纤维的方法，属于食品加工技术领域。本发明以牛蒡提取菊糖后的废弃物牛蒡渣为原料，加入α-淀粉酶及蛋白酶制剂在温水条件下高效提取膳食纤维，然后采用高能纳米球磨机进一步制备牛蒡渣纳米级膳食纤维。本发明的应用涉及到多个应用领域，如烘焙食品、饮料、糖果、调味料、乳制品、糖尿病人食品、减肥食品等。本发明生产工艺实现了连续化生产、工序简单，易于自动控制，成本低；产品质量高，有较高的科技附加值，拥有广阔的潜在市场，可大大提高农副产品价值，对提高人民身体健康水平有重要意义，具有较高的社会效益和经济效益。

Description

一种从牛蒡渣中制备纳米级膳食纤维的方法

技术领域

本发明涉及的是一种从牛蒡渣中制备纳米级膳食纤维的方法，属于食品加工技术领域。

背景技术

膳食纤维，通常是指不能被人体内源酶消化，主要来源于可食性植物细胞壁残余物(纤维素、半纤维素、木质素等)，并能被现有的测定方法所检测的那部分化合物。大量资料表明，膳食纤维可以降低便秘、肠癌、肥胖、冠心病等慢性病的发病率，因而被列为继传统的六大营养素之后的能够调节机体功能的“第七类营养素”。

牛蒡(Arctium Lappa L.)，又称大力子、牛鞭菜、东洋萝卜、白肌洋参等，是菊科牛蒡属2年生或多年生大型草本植物，也是一种药食同源植物。据文献报道，牛蒡拥有丰富的营养价值。每100g鲜菜中含蛋白质4.1～4.7g，碳水化合物3.0～3.5g，纤维素1.3～1.5g，并含有维生素、矿物质等多种营养素。因此，作为一种以肥大肉质根供食用的蔬菜一直被许多国家的人民所青睐，在我国主要在江苏、山东等地人工种植并出口创汇，但国际市场对出口产品的规格要求较高，造成牛蒡根出口受阻，废弃品堆积，影响种植效益并造成环境污染。另外，仅将牛蒡作为蔬菜，也不会产生附加值很高的经济效益。牛蒡根富含菊糖类低聚果糖，而牛蒡根提取菊糖后的废弃物牛蒡渣，含有大量可利用的优质膳食纤维。因此，用牛蒡根提取菊糖后的废弃物来提取膳食纤维可以进一步提高牛蒡的综合利用价值。采用纳米球磨技术对牛蒡渣膳食纤维进行改性，以获得可溶性纤维含量更高、生理活性更好、应用范围更广的纳米级牛蒡渣膳食纤维。

发明内容

本发明的目的在于提供一种营养价值高、保健功能好、加工性能佳的纳米级膳食纤维的制备方法。

本发明的技术方案：一种从牛蒡渣中制备纳米级膳食纤维的方法，以牛蒡提取菊糖后的废弃物——牛蒡渣为原料，利用现有工业用酶制剂α-淀粉酶及蛋白酶，通过酶解制备膳食纤维，然后采用高能纳米球磨机进一步制备纳米级牛蒡渣膳食纤维，工艺为：

A)以粉碎过40目筛的牛蒡渣为原料，将牛蒡渣、中温α-淀粉酶、蛋白酶与水混合，配比为：牛蒡渣1kg，中温α-淀粉酶0.01～0.10L、蛋白酶0.005～0.01kg，水10～50L；

B)在温度50～70℃，pH值6.0～7.0，不断搅拌恒温反应40～80min；

C)反应结束后过滤处理，所得滤渣60℃真空干燥；

D)取真空干燥后的牛蒡渣膳食纤维粉置于高能纳米球磨机中干法球磨8h，在球磨过程中通入循环冷却水使球磨温度保持在30℃以下；球磨选用强化不锈钢磨罐，直径6～10mm的氧化锆球为磨介，球料比0.5∶1～2∶1。

牛蒡渣采用中草药粉碎机粉碎，粉碎时间5min。

本发明的有益效果：

1、用本发明的生产工艺制备纳米级牛蒡渣膳食纤维，工艺简单，成本低，产品质量高。

2、本发明技术的使用实现了连续化生产、工序简单，易于自动控制。

3、本发明开发的产品具有特殊的生理功能和加工特性，应用涉及到多个应用领域，如烘焙食品、饮料、糖果、调味料、乳制品、糖尿病人食品、减肥食品等。有较高的科技附加值，拥有广阔的潜在市场，可大大提高农副产品价值，对提高人民身体健康水平有重要意义，具有较高的社会效益和经济效益。

具体实施方式

实施例1：

将经机械粉碎后过40目筛的牛蒡渣、中温α-淀粉酶、蛋白酶与水混合，配比为：牛蒡渣1kg，中温α-淀粉酶0.01L、蛋白酶0.005kg，水20L；在温度60℃，pH值7.0，不断搅拌恒温反应60min。过滤，滤渣60℃真空干燥；采用高能纳米球磨技术，氧化锆球(直径6～10mm)为磨介，球料比0.5∶1，时间8h，在球磨过程中通入循环冷却水使温度保持在30℃以下，得到平均粒度为253nm的牛蒡渣膳食纤维(纤维纯度为84％、纤维提取率为92％)。

实施例2：

将经机械粉碎后过40目筛的牛蒡渣、中温α-淀粉酶、蛋白酶与水混合，配比为：牛蒡渣1kg，中温α-淀粉酶0.05L、蛋白酶0.01kg，水30L；在温度50℃，pH值6.0，不断搅拌恒温反应40min。过滤，滤渣60℃真空干燥；采用高能纳米球磨技术，氧化锆球(直径6～10mm)为磨介，球料比1∶1，时间8h，在粉碎过程中通入循环冷却水使温度保持在30℃以下，得到平均粒度为253nm的牛蒡渣膳食纤维(纤维纯度为80％、纤维提取率为91％)。

实施例3：将经机械粉碎后过40目筛的牛蒡渣、中温α-淀粉酶、蛋白酶与水混合，配比为：牛蒡渣1kg，中温α-淀粉酶0.10L、蛋白酶0.01kg，水50L；在温度70℃，pH值6.5，不断搅拌恒温反应80min。过滤，滤渣60℃真空干燥；采用高能纳米球磨技术，氧化锆球(直径6～10mm)为磨介，球料比2∶1，时间8h，在粉碎过程中通入循环冷却水使温度保持在30℃以下，得到平均粒度为253nm的牛蒡渣膳食纤维(纤维纯度为83％、纤维提取率为90％)。

Claims (2)

1.一种从牛蒡渣中制备纳米级膳食纤维的方法，其特征是：以牛蒡提取菊糖后的废弃物——牛蒡渣为原料，利用现有工业用酶制剂α-淀粉酶及蛋白酶，通过酶解制备膳食纤维，然后采用高能纳米球磨机进一步制备纳米级牛蒡渣膳食纤维，工艺为：

A)以粉碎过40目筛的牛蒡渣为原料，将牛蒡渣、中温α-淀粉酶、蛋白酶与水混合，配比为：牛蒡渣1kg，中温α-淀粉酶0.01～0.10L、蛋白酶0.005～0.01kg，水10～50L；

B)在温度50～70℃，pH值6.0～7.0，不断搅拌恒温反应40～80min；

C)反应结束后过滤处理，所得滤渣60℃真空干燥；

D)取真空干燥后的牛蒡渣膳食纤维粉置于高能纳米球磨机中干法球磨8h，在球磨过程中通入循环冷却水使球磨温度保持在30℃以下；球磨选用强化不锈钢磨罐，直径6～10mm的氧化锆球为磨介，球料比0.5∶1～2∶1。

2.根据权利要求1所述的从牛蒡渣中制备纳米级膳食纤维的方法，其特征是牛蒡渣采用中草药粉碎机粉碎，粉碎时间5min。