CN102499408B - 一种富可溶性膳食纤维的功能性杨梅饮料的制作方法 - Google Patents

Abstract

一种富可溶性膳食纤维的功能性杨梅饮料的制作方法，属于饮料加工领域。本发明的主要过程为：采用酶解及超微粉碎技术获取豆渣中较高含量的可溶性膳食纤维（SDF），及SDF在杨梅汁中的应用；豆渣经木瓜蛋白酶酶解、超微粉碎、纤维素酶水解提高SDF含量；再与杨梅原汁混配，经均质、灭菌制得富可溶性纤维的功能性杨梅饮料。本方法的优点是：通过酶解、脱腥、超微粉碎可以制得高活性大豆膳食纤维粉，其SDF含量明显提高，经过乙醇沉淀不溶性部分分离后，得到的SDF，应用于杨梅汁可使其成为功能性饮料；同时，豆渣的利用改变了传统上仅将豆渣作为饲料的利用方式，实现了废弃物的再利用。

Description

一种富可溶性膳食纤维的功能性杨梅饮料的制作方法

技术领域

一种富可溶性纤维的功能性杨梅饮料的制作方法，本发明涉及超微粉碎技术，主要用于豆渣中膳食纤维的活化及在杨梅汁中的应用，属于饮料加工领域。

背景技术

膳食纤维作为一种新兴的营养素正从发达国家兴起向全球化应用发展。伴随着人们对健康的强烈需求，膳食纤维的应用已从保健品逐渐延伸到多种食品中，膳食纤维是一种新型的食品配料，也是人体不可缺少的第七营养素和活性成分。自20世纪60年代Trowell首次列出现代“文明病”的特征，并提出膳食纤维在对抗“文明病”方面带来的重要作用以来，膳食纤维的研究与开发便迅即受到世界各国的高度重视，营养学界、临床医学界和食品科学界相继投入很大的精力进行研究，在全球范围内掀起了研究膳食纤维的热潮。

美国学者Richard E.A.Leitz 和Donald J.Puster建议，平衡的膳食纤维组成要求其中的可溶性纤维成分要占到总膳食纤维的10%以上。

近年来，寻找作为添加剂的膳食纤维的来源成为食品工业的趋势。而目前果汁及果汁饮料的生产和消费持强劲的增长势头，并呈现出“绿色、营养、环保、健康”的特点，功能性果汁发展势头强劲，如果在饮料中加入膳食纤维，也是解决现代都市人民生活中膳食纤维偏低的行之有效的方法。

豆渣是大豆加工的副产物，富含膳食纤维。目前我国年产约2000万吨湿豆渣，其中大部分用作饲料，附加值低，造成主产品成本高，经济效益差，困扰着加工企业的发展。豆渣是难得的膳食纤维源，纤维含量高、纤维质感好、口感佳，可以加工成高纯度、高质量、高附加值、应用广泛的、低热量的膳食纤维。豆渣中的总膳食纤维含量很高，但水溶性膳食纤维含量比较低。实验结果表明，湿豆渣中SDF的含量为0.32%，经过木瓜蛋白酶、纤维素酶水解和超微粉碎其中可溶性膳食纤维的含量增加到24.9%。

杨梅果实风味独特、甜酸适口、且具有很高的营养保健价值、除含有丰富的碳水化合物、蛋白质、氨基酸、有机酸、矿物质、维生素外，还有丰富的花色素和类黄酮成分，杨梅的医疗保健作用早在唐朝即有记载。近代医学进一步证明：杨梅除具有抗菌、防止便秘、提高食欲等功效外，同时对高血压、心血管病等也有一定的疗效，还有防癌、治癌的功效，杨梅多酚对血细胞和造血组织损伤具有保护作用。

超微粉碎技术是近年发展起来的一门高新技术。由于超微粉的颗粒很小，因而产生许多特有的微粉学特征：如同介质作用力显著加强，与其它物质的混合均匀性得到改善，其分散性、包容性、伸展性、吸附性、溶解性、亲和力、爆炸性、热学性质等均发生了巨大变化。

因此，超微粉碎技术在化工、金属、非金属材料、医药、生物工程、食品、军工、航天、电子和机械等诸多领域，特别是在农产品加工中得到广泛应用，给农产品精深加工带来一个新局面。在不改变分子结构的情况下，改变了农产品的物性，提高了品质，开发了更多新产品，扩大了农产品的用处，提高了农产品的价值。

超细粉碎技术一般能达到微米级粉碎，豆渣经超微粉碎后即可使其组织细胞壁结构破坏，获得所需的物料特性。由于颗粒的微细化导致表面积和孔隙率的增加，使超细粉体具有独特的物理化学性能，如良好的分散性、吸附性、溶解性、化学特性、生物活性等。超细粉体具有良好的吸收性和分散性，也可以提高功能性物质的活性和生物利用度，同时降低功能性物质在食品中的用量。超细粉物料具有很强的表面吸附力和亲和力，具有很好的固香性、分散性和溶解性。江南大学胥晶在硕士生学位论文《牛蒡渣膳食纤维的提取、超微处理及应用研究》中研究结果表明,牛蒡渣膳食纤维经过超微粉碎后可溶性纤维的含量随着纤维粒度的减小而逐渐增加，并制得膳食纤维含量为2%的橙汁饮料。

就国内有关于大豆膳食纤维在饮料中的应用专利来看，张天平发明了一种膳食纤维饮料的制作方法（中国发明专利，专利号：200910252599.7），其特征在于其饮料的膳食纤维包括可溶性和不溶性膳食纤维，而本发明的特征在于提取豆渣中膳食纤维的改性（不溶性转化为可溶性）、可溶性膳食纤维的提取及在杨梅汁中的应用。林亲路、李安平等人发明了一种米糠膳食纤维的制备方法（中国发明专利，专利号：201010119923.0），将米糠经过淀粉酶、蛋白酶处理去除淀粉和蛋白质，再经纤维素酶、双氧水脱色处理得到膳食纤维，再经干燥得到膳食纤维粉，而本发明除了酶法提取膳食纤维外，还将其进行超微粉碎，使纤维的功能性进一步提升，并将其中的可溶性纤维在杨梅汁中应用。王岸娜、吴立根等（中国发明专利，专利号：201010271797.0）发明了一种玉米种皮水溶性膳食纤维的制备方法，将玉米种皮经过蛋白酶、淀粉酶处理去除蛋白质和淀粉，再经纤维素酶及木聚糖酶处理过滤不溶性纤维得到可溶性膳食纤维，而本发明采用酶法与超微粉碎技术相结合，为可溶性膳食纤维的制备提供新的技术支持。许加超、程玉山等（中国发明专利，专利号：200910231180.3）发明了含水溶性海藻膳食纤维卡拉胶的饮料及制备方法，其卡拉胶是从红藻中提取的一种多糖，而本发明的可溶性膳食纤维来自于豆渣。张慜、郑丹丹等发明了一种高膳食纤维含量的均质番茄酱的制作方法（中国发明专利，申请号：201010572784.7），其特征在于通过碱液处理、蛋白酶酶解和超微粉碎制备高活性膳食纤维粉，而本发明在于超微粉碎与纤维素酶共同作用大幅度提高可溶性纤维的含量。

发明内容

本发明目的是提供一种富可溶性膳食纤维的功能性杨梅饮料的制作方法，包括设计豆渣中SDF的制备及SDF在杨梅汁中的应用两个部分。

本发明的技术方案：一种富可溶性膳食纤维的功能性杨梅饮料的制作方法，采用超微粉碎技术获取豆渣中较高含量可溶性膳食纤维SDF，及SDF在杨梅汁中的应用。豆渣经酶解、灭酶、脱腥、脱色、干燥、超微粉碎、纤维素酶水解提高SDF含量；再分离后与杨梅原汁混配，经均质、灭菌制得富可溶性膳食纤维的功能性杨梅饮料。技术路线见附图所示。步骤为：

木瓜蛋白酶水解：将豆渣用蛋白酶处理，木瓜蛋白酶用量0.010～0.012g/g湿豆渣，温度55～65℃，时间1h，pH 6～7；

灭酶：90℃水浴20min；

脱腥：大豆经浸泡、磨浆和分离后，本身所固有的和加工过程中产生的豆腥味的挥发物绝大多数留存在豆渣中，因而使豆渣发出豆腥味。将豆渣用水浸泡，用柠檬酸溶液调节pH 3；加热使浸泡的豆渣温度达到92℃，进行湿热处理1.5h左右，使脂肪氧化酶失活，减轻豆腥味，并使抗营养因子钝化；再将混合液pH调至中性。

脱色：在50℃水浴中用质量浓度5%的H₂O₂溶液脱色5h；

离心：3000r/min、20min；

干燥：下层滤渣干燥；

超微粉碎：下层滤渣干燥后采用AO型微型气流式超微粉碎机粉碎，粒度达到20～25μm，滤渣中10.0%-12.1%的不溶性膳食纤维转化为可溶性成分；

纤维素酶水解：超微粉碎后的超微粉再经纤维素酶水解，酶解时间1.2～1.5h，酶的添加量为超微粉质量的0.3%～0.5%，酶解温度40～50℃，pH4～5，水解后可溶性纤维的含量达到20.0-22.8%；

酶解物再经干燥得可溶性纤维含量提高的超微粉；

分离与混配：将上步所得超微粉经四倍乙醇沉淀去不溶性部分，得到的上清液与上述离心步骤所得上清液合并，经蒸发得SDF，以质量比3.0%～6.0%的比例添加到杨梅原汁中，并添加稳定剂CMC-Na 0.03%～0.05%，黄原胶0.02%～0.03%，果胶0.040%～0.030%；

均质：均质压力控制在20MPa；

灭菌：超高温瞬时灭菌，灭菌温度121℃，时间4～6s，得可溶性纤维含量为3.0%～6.0%的高花色苷保存率的功能性杨梅饮料。

本发明的有益效果：豆渣富含膳食纤维素，纤维素具有解毒、防止便秘、降血脂、防癌等作用，因此利用豆渣制取可溶性膳食纤维，一方面解决了豆制品加工过程中豆渣处理所遇到的麻烦，另一方面又能提供一种有广阔市场前途的、高档次的功能性饮料。在食品中合理科学地添加大豆膳食纤维能够起到营养强化的作用，在一定程度上可补充膳食中微量营养素的不足。制备过程中两部分可溶性膳食纤维的含量合计达到24.9%；可溶性膳食纤维的添加对杨梅汁口味无影响，对杨梅汁中花色苷的保存率提高了5.3%-8.5%。

采用超微粉碎增强膳食纤维的功能特性，由于粉碎粒度一般达到超细粒度，所以不管从功能价值的发挥，还是从食用口感方面均存在极大的优越性。超细粉碎技术的引入，彻底改变了膳食纤维的利用价值。

附图说明

    图1 功能性杨梅饮料制作流程示意图。

具体实施方式

实施例1：含可溶性膳食纤维杨梅汁的制作

将豆渣用蛋白酶处理（木瓜蛋白酶用量0.010g/g湿豆渣，温度55℃，时间1h，pH6.0）去除蛋白质，90℃水浴20min灭酶；将豆渣用水浸泡，用柠檬酸溶液调节pH 3，并经92℃湿热处理1.5h脱腥；50℃水浴中5%的H₂O₂溶液脱色5h；之后3000r/min、20min离心将上清液中的SDF沉淀出来，得到第一部分：上清液中SDF含量为2.1%；第二部分：下层滤渣干燥用AO型微型气流式超微粉碎机进行超微粉碎，粉体粒度达到20～25μm，且滤渣中10.0%-12.1%的不溶性膳食纤维转可化为可溶性成分，再经纤维素酶水解(酶解时间1.5h，酶的添加量0.3%，酶解温度50℃，pH5.0），可溶性成分的含量达到20.0%-22.8%；两部分可溶性膳食纤维的含量达到22.1-24.9%。将水解后干燥所得超微粉经四倍乙醇沉淀去除不溶性部分，得到的上清液合并，经蒸发得SDF，SDF以3.0%的比例添加到杨梅原汁中，并添加稳定剂CMC-Na 0.035%，黄原胶0.021%，果胶0.037%，此外，由于膳食纤维水解后的可溶性糖类能够增强花色苷的稳定性，所以杨梅汁中花色苷的保存率提高了5.3%，对杨梅汁的风味无不良影响。

实施例2：高含量可溶性膳食纤维杨梅汁的制作

将豆渣用蛋白酶处理（木瓜蛋白酶用量0.012g/g湿豆渣，温度65℃，时间1h，pH7.0）去除蛋白质，90℃水浴20min灭酶，将豆渣用水浸泡，用柠檬酸溶液调节pH 3，并经92℃湿热处理1.5h脱腥，50℃水浴中5%的H₂O₂溶液脱色5h，之后3000r/min、20min离心将上清液中的SDF沉淀出来，得到上清液中SDF含量为2.1%；下层滤渣干燥用AO型微型气流式超微粉碎机进行超微粉碎，粉体粒度达到20-25μm，且滤渣中10.0%-12.1%的不溶性膳食纤维转可化为可溶性成分，再经纤维素酶水解(酶解时间1.2h，酶的添加量0.5%，酶解温度40℃，pH4.0)，可溶性成分的含量达到20.0%-22.8%，两部分可溶性膳食纤维的含量达到22.1-24.9%。将水解后干燥所得超微粉经四倍乙醇沉淀去不溶性部分，得到的上清液合并，经蒸发得SDF，SDF经干燥以6.0%的比例添加到杨梅原汁中，并添加稳定剂CMC-Na 0.041%，黄原胶0.026%，果胶0.030%，此外，由于膳食纤维中的可溶性糖类能够增强花色苷的稳定性，所以杨梅汁中花色苷的保存率提高了8.5%，对杨梅汁的风味无不良影响。

Claims (1)

1.一种富可溶性膳食纤维的功能性杨梅饮料的制作方法，其特征在于采用超微粉碎技术获取豆渣中较高含量可溶性膳食纤维SDF，及SDF在杨梅汁中的应用；豆渣经酶解、灭酶、脱腥、脱色、干燥、超微粉碎、纤维素酶水解提高SDF含量；再分离后与杨梅原汁混配，经均质、灭菌制得富可溶性膳食纤维的功能性杨梅饮料；步骤为：

（1）木瓜蛋白酶水解：将豆渣用蛋白酶处理，木瓜蛋白酶用量0.010～0.012g/g湿豆渣，温度55～65℃，时间1h，pH6～7；

（2）灭酶：90℃水浴20min；

（3）脱腥：将豆渣用水浸泡，用柠檬酸溶液调节pH 3；加热使浸泡的豆渣温度达到92℃，进行湿热处理1.5h，使脂肪氧化酶失活，减轻豆腥味，并使抗营养因子钝化；再将混合液pH调至中性；

（4）脱色：在50℃水浴中用质量浓度5%的H₂O₂溶液脱色5h；

（5）离心：3000r/min、20min；

（6）干燥：下层滤渣干燥；

（7）超微粉碎：下层滤渣干燥后采用AO型微型气流式超微粉碎机粉碎，粒度达到20～25μm，滤渣中10.0%-12.1%的不溶性膳食纤维转化为可溶性成分；

（8）纤维素酶水解：超微粉碎后的超微粉再经纤维素酶水解，酶解时间1.2～1.5h，酶的添加量为超微粉质量的0.3%～0.5%，酶解温度40～50℃，pH4～5，水解后可溶性纤维的含量达到20.0%-22.8%；酶解物再经干燥得可溶性膳食纤维含量提高的超微粉；

（9）分离与混配：将上步所得超微粉经四倍乙醇沉淀去不溶性部分，得到的上清液与步骤（5）离心所得上清液合并，经蒸发得SDF，以质量比3.0%～6.0%的比例添加到杨梅原汁中，并添加稳定剂CMC-Na 0.03%～0.05%，黄原胶0.02%～0.03%，果胶0.040%～0.030%；

（10）均质：均质压力控制在20MPa；

（11）灭菌：超高温瞬时灭菌，灭菌温度121℃，时间4～6s，得可溶性纤维含量为3.0%～6.0%的高花色苷保存率的功能性杨梅饮料。

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