发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明的目的在于设计提供一种适合于工业化大生产的杨梅膳食纤维粉的制备方法的技术方案。
所述的杨梅膳食纤维粉的制备方法,其特征在于包括以下工艺步骤:
(1)杨梅果渣预处理:将杨梅榨汁后得到的杨梅果渣,在温度60-70℃下烘干,然后进行粉碎;
(2)杨梅果渣漂洗:将步骤(1)得到的杨梅果渣在温度为40-55℃的水中浸泡0.5-2小时,水的重量控制为杨梅果渣重量的10-20倍,得到湿杨梅果渣;
(3)酶解:在杨梅果渣漂洗的同时,每吨湿杨梅果渣中加入80-120g纤维素酶和80-120g淀粉酶,在温度40-55℃下,酶解1-2小时;
(4)压榨过滤:将步骤(3)得到的经酶解后的湿杨梅果渣进行压榨过滤,滤液再次循环用于杨梅果渣漂洗,滤渣备用;
(5)干燥、粉碎:步骤(4)得到的滤渣在60-70℃条件下烘干,烘干至水分占滤渣总质量的6-8%为止,并粉碎至100-80目颗粒大小;
(6)挤压活化:将步骤(5)得到的杨梅果渣颗粒,在双螺杆挤压膨化机中进行挤压活化,入料时,在杨梅果渣颗粒中添加入料杨梅果渣颗粒重量8-12%的水分,双螺杆挤压膨化机控制挤压温度为145-155℃,末端温度为130-140℃,挤压腔压力为0.5-1MPa,螺杆转速为100-120r/min;
(7)低温超微粉碎:将步骤(6)得到的物料采用粉碎机粉碎至10-25μm颗粒大小,即得到杨梅膳食纤维粉。
所述的杨梅膳食纤维粉的制备方法,其特征在于所述的步骤(1)中杨梅果渣在温度65-70℃下进行烘干。
所述的杨梅膳食纤维粉的制备方法,其特征在于所述的步骤(2)中水温控制为45-50℃,水量控制为杨梅果渣重量的13-17倍,浸泡0.5-1小时。
所述的杨梅膳食纤维粉的制备方法,其特征在于所述的步骤(3)中每吨湿杨梅果渣中加入100-110g纤维素酶和100-110g淀粉酶,在温度45-50℃下,酶解1.5-2小时。
所述的杨梅膳食纤维粉的制备方法,其特征在于所述的步骤(5)中滤渣在65-70℃条件下烘干。
所述的杨梅膳食纤维粉的制备方法,其特征在于所述的步骤(6)中杨梅果渣颗粒中按照入料重量的9-11%添加水分,挤压机控制挤压温度为145-150℃,末端温度为135-140℃,挤压腔压力为0.75-1MPa,螺杆转速为110-120r/min。
所述的杨梅膳食纤维粉的制备方法,其特征在于所述的步骤(6)中杨梅果渣颗粒中按照入料重量的10%添加水分,挤压机控制挤压温度为150℃,末端温度为135℃,挤压腔压力为0.75MPa,螺杆转速为115r/min。
所述的杨梅膳食纤维粉的制备方法,其特征在于所述的步骤(7)中采用超微粉碎机进行粉碎,物料粉碎至15-20μm。
杨梅果渣漂洗将杨梅渣中所含的成分,如淀粉,色素,酸类和盐类等成分需漂洗干净,以免影响产品的品质。因此杨梅渣首先须进行浸泡漂洗以软化纤维,同时初步洗去残留在杨梅渣表面的可溶性杂质。浸泡水量控制在杨梅渣质量的10-20倍。温度和时间应严格控制,浸泡水温过高、时间过长会增大可溶性纤维素的损失,反之则起不到作用。采用本发明的温度、时间和浸泡水量使得淀粉,色素,酸类和盐类等成分需漂洗干净,并且保留住了可溶性纤维素。
水溶性膳食纤维成分能参加或影响人体的多种代谢,如脂肪代谢、碳水化合物代谢等。水溶性膳食纤维成分的比例是影响膳食纤维生理功能的一个重要因素。挤压活化处理是制备高活性多功能膳食纤维的关键步骤,也是最难最能体现技术水准的一步。采用本发明的挤压活化条件,使最后得到的产品具有大量的高活性多功能膳食纤维。
膳食纤维功能的发挥,与其粒度的大小有一定的关系。粒度越小,比表面积越大,相应的持水率和溶胀性就增加,膳食纤维生理功能增强。超微粉碎一般是指将3mm以上的物料颗粒粉碎至10~25μm以下的过程,由于颗粒向微细化发展,导致物料表面积和孔隙率大幅度的增加,因此超微粉体具有独特的物理和化学性质,如良好的溶解性、分散性、吸附性、化学活性等性质。
目前,国内工业化提取膳食纤维方法以化学法为主,此方法虽然工艺简单,投入成本低,但由于在加工过程使用化学试剂,对膳食纤维产品的理化性质和生理功能有明显影响,同时不可避免会排放大量的污水,对环境造成严重的污染,而处理费用代价昂贵。鉴于此,在研究膳食纤维起步较早的欧美和日本等国家,膳食纤维的生产已采用较为温和生物酶解的工艺方法和环保的高新技术法。
本发明的优点:1)采用生物酶处理技术提取杨梅渣中的膳食纤维,能够提高膳食纤维的得率达到60%以上;2)采用挤压活化技术,可优化和重组膳食纤维内部组成成分,使物料在挤压机筒内受到强烈剪切作用后,纤维类大分子部分转化为非消化性的可溶性多糖,获得膨胀力和持水性稳定的高活性多功能膳食纤维;3)采用低温超微粉碎技术,最大限度保持了膳食纤维降血糖成分的生理活性;4)杨梅膳食纤维中高活性纤维的比例远大于谷物纤维。杨梅加工下脚料中蛋白、淀粉等物质的含量较低,易于得到高纯度膳食纤维产品;5)杨梅加工下脚料干燥保存后,可在杨梅的非收获季节加工膳食纤维产品;7)膳食纤维产品的生产设备相对比较简单,工厂的现有设备经改造后即可生产膳食纤维,在杨梅加工的淡季可以利用已有的设备生产膳食纤维产品,使工厂的设备得到了进一步利用,又可解决闲散劳动力,利用废弃的杨梅渣创造新价值,避免了环境污染,获得巨大的社会效益的同时又给企业带来可观的经济效益。
具体实施方式
以下结合实施例来进一步说明本发明。
实施例1
(1)杨梅果渣预处理:将杨梅榨汁后得到的杨梅果渣,在温度65℃下烘干,然后进行粉碎;
(2)杨梅果渣漂洗:将步骤(1)得到的杨梅果渣在温度为45℃的水中浸泡2小时,水的重量控制为杨梅果渣重量的15倍,得到湿杨梅果渣;
(3)酶解:在杨梅果渣漂洗的同时,每吨湿杨梅果渣中加入100g纤维素酶和100g淀粉酶,在温度45℃下,酶解1.5小时;
(4)压榨过滤:将步骤(3)得到的经酶解后的湿杨梅果渣进行压榨过滤,滤液再次循环用于杨梅果渣漂洗,滤渣备用;
(5)干燥、粉碎:步骤(4)得到的滤渣在65℃条件下烘干至水分占滤渣总质量的7%为止,并粉碎至90目颗粒大小;
(6)挤压活化:将步骤(5)得到的杨梅果渣颗粒,在DS56型双螺杆挤压膨化机中进行挤压活化,入料时,在杨梅果渣颗粒中添加入料杨梅果渣颗粒重量的10%水分,挤压机控制挤压温度为150℃,末端温度为135℃,挤压腔压力为0.75MPa,螺杆转速为110r/min;
(7)低温超微粉碎:将步骤(6)得到的物料采用粉碎机粉碎至20μm颗粒大小,再进行真空包装,即得到杨梅膳食纤维粉。
上述工艺路线生产出的产品经济南果品研究院果蔬制品检测中心检测,各项指标均达到Q/ZJYM 07-2009《杨梅膳食纤维粉》的要求。具体指标要求见表1、表2、表3。
表1感官指标
项目 |
指标 |
色泽 |
红褐色且色泽均匀 |
气味及滋味 |
具有杨梅膳食纤维粉固有的气味和滋味、无异味 |
外观形态 |
膨松粉末状 |
杂质 |
无肉眼可见外来杂质。 |
表2理化指标
项目 |
指标 |
水分,%≤ |
10.0 |
总膳食纤维,%≥ |
40.0 |
可溶性膳食纤维,%≥ |
5.0 |
蛋白质,%≤ |
0.34 |
碳水化合,%≤ |
12.0 |
脂肪,%≤ |
0.15 |
灰分,%≤ |
0.4 |
总砷(以As计)/(mg/kg≤ |
0.3 |
铅(Pb)/(mg/kg)≤ |
0.5 |
表3微生物指标
项目 |
指标 |
菌落总数,cfu/g≤ |
1000 |
大肠菌群,MPN/100g≤ |
40 |
霉菌,cfu/g≤ |
25 |
酵母菌,cfu/g≤ |
25 |
致病菌(沙门氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌) |
不得检出 |
实施例2
(1)杨梅果渣预处理:将杨梅榨汁后得到的杨梅果渣,在温度60℃下烘干,然后进行粉碎;
(2)杨梅果渣漂洗:将步骤(1)得到的杨梅果渣在温度为50℃的水中浸泡1.5小时,水的重量控制为杨梅果渣重量的10倍,得到湿杨梅果渣;
(3)酶解:在杨梅果渣漂洗的同时,每吨湿杨梅果渣中加入80g纤维素酶和80g淀粉酶,在温度50℃下,酶解2小时;
(4)压榨过滤:将步骤(3)得到的经酶解后的湿杨梅果渣进行压榨过滤,滤液再次循环用于杨梅果渣漂洗,滤渣备用;
(5)干燥、粉碎:步骤(4)得到的滤渣在60℃条件下烘干至水分占滤渣总质量的6%为止,并粉碎至80目颗粒大小;
(6)挤压活化:将步骤(5)得到的杨梅果渣颗粒,在DS56型双螺杆挤压膨化机中进行挤压活化,入料时,在杨梅果渣颗粒中添加入料杨梅果渣颗粒重量的8%水分,挤压机控制挤压温度为145℃,末端温度为130℃,挤压腔压力为0.5MPa,螺杆转速为100r/min;
(7)低温超微粉碎:将步骤(6)得到的物料采用粉碎机粉碎至10μm颗粒大小,再进行真空包装,即得到杨梅膳食纤维粉。
最后得到的杨梅膳食纤维粉与实施例1得到的杨梅膳食纤维粉具有相同的技术效果。
实施例3
(1)杨梅果渣预处理:将杨梅榨汁后得到的杨梅果渣,在温度70℃下烘干,然后进行粉碎;
(2)杨梅果渣漂洗:将步骤(1)得到的杨梅果渣在温度为55℃的水中浸泡0.5小时,水的重量控制为杨梅果渣重量的20倍,得到湿杨梅果渣;
(3)酶解:在杨梅果渣漂洗的同时,每吨湿杨梅果渣中加入120g纤维素酶和120g淀粉酶,在温度40℃下,酶解1小时;
(4)压榨过滤:将步骤(3)得到的经酶解后的湿杨梅果渣进行压榨过滤,滤液再次循环用于杨梅果渣漂洗,滤渣备用;
(5)干燥、粉碎:步骤(4)得到的滤渣在70℃条件下烘干至水分占滤渣总质量的8%为止,并粉碎至100目颗粒大小;
(6)挤压活化:将步骤(5)得到的杨梅果渣颗粒,在DS56型双螺杆挤压膨化机中进行挤压活化,入料时,在杨梅果渣颗粒中添加入料杨梅果渣颗粒重量的11%水分,挤压机控制挤压温度为155℃,末端温度为140℃,挤压腔压力为1MPa,螺杆转速为120r/min;
(7)低温超微粉碎:将步骤(6)得到的物料采用粉碎机粉碎至15μm颗粒大小,再进行真空包装,即得到杨梅膳食纤维粉。
最后得到的杨梅膳食纤维粉与实施例1得到的杨梅膳食纤维粉具有相同的技术效果。
实施例4
(1)杨梅果渣预处理:将杨梅榨汁后得到的杨梅果渣,在温度63℃下烘干,然后进行粉碎;
(2)杨梅果渣漂洗:将步骤(1)得到的杨梅果渣在温度为40℃的水中浸泡1.5小时,水的重量控制为杨梅果渣重量的17倍,得到湿杨梅果渣;
(3)酶解:在杨梅果渣漂洗的同时,每吨湿杨梅果渣中加入110g纤维素酶和110g淀粉酶,在温度55℃下,酶解1小时;
(4)压榨过滤:将步骤(3)得到的经酶解后的湿杨梅果渣进行压榨过滤,滤液再次循环用于杨梅果渣漂洗,滤渣备用;
(5)干燥、粉碎:步骤(4)得到的滤渣在63℃条件下烘干至水分占滤渣总质量的6%为止,并粉碎至100目颗粒大小;
(6)挤压活化:将步骤(5)得到的杨梅果渣颗粒,在DS56型双螺杆挤压膨化机中进行挤压活化,入料时,在杨梅果渣颗粒中添加入料杨梅果渣颗粒重量的12%水分,挤压机控制挤压温度为143℃,末端温度为137℃,挤压腔压力为0.85MPa,螺杆转速为110r/min;
(7)低温超微粉碎:将步骤(6)得到的物料采用粉碎机粉碎至25μm颗粒大小,再进行真空包装,即得到杨梅膳食纤维粉。
最后得到的杨梅膳食纤维粉与实施例1得到的杨梅膳食纤维粉具有相同的技术效果。