CN103989103A - 一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种桑葚果渣膳食纤维的制备方法及应用。本发明将桑葚果渣通过湿磨、干磨、碱浸除蛋白后离心分离得到上清液a和滤渣,将滤渣采用闪式提取法提取后,离心分离得到上清液b,将上清液a和上清液b合并后,醇沉析出沉淀,得到可溶性膳食纤维。该桑葚果渣水溶性膳食纤维可用来制备膳食纤维饼干。本发明制备工艺简单、提取时间短、生产成本低;同时将废弃物桑葚果渣予以利用,提高了其附加值;用其作为纯天然添加剂制作的桑葚果渣水溶性膳食纤维饼干既有利于提高饼干的酥性、脆性,降低饼干硬度,同时又具有一定的保健功能。
Description
技术领域
本发明属于膳食纤维制备和应用领域,具体涉及一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法及其应用。
背景技术
目前,膳食纤维已经被列为继传统的六大营养素之后,能够改善人体营养状况,调节机体功能的“第七类营养素”,是一类不被人体消化,以多糖类为主的高分子成分的总称,主要包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶、琼脂等。现多用的膳食纤维是大豆、玉米小麦麸皮等粮食类膳食纤维,水果类膳食纤维鲜少报道,而桑葚鲜果因不易保存多用于直接酿酒或者榨汁,而由此产生的桑葚果渣往往被白白丢弃,既浪费资源又污染环境。
制备膳食纤维的方法主要有普通水提法、化学分离法、生物发酵法、酶提取法,比较而言,水提法操作简单但提取率低;化学法成本较低但强酸、强碱、高温腐蚀相当严重,提取率也不高;发酵法提取率高污染少,但生产周期长,成本高;酶法高效、无污染,但是可控性较差。因此寻求一种可制备高品质膳食纤维,且成本更低,方法更简便,应用更直接的方法,对本领域而言将具有非常实际的应用价值。
脂肪能给予食品良好的质构、风味和细腻的口感,给人愉悦的感官享受,但过多的脂肪摄入会引发肥胖症、冠心病、糖尿病、高血脂等,经过物理改性得到的纯天然桑葚果渣可溶性膳食纤维可以作为脂肪替代物直接制作饼干,在保证饼干酥脆口感好的同时,还能使饼干具有一定的促排利尿、减肥和预防心血管疾病、糖尿病和其他疾病的功效。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,目的在于提供一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法及其应用。该制备方法工艺简单、生产成本低,制备得到的桑葚果渣水溶性膳食纤维可作为食品添加剂用于制作桑葚膳食纤维饼干。
为实现上述发明目的,本发明所采用的技术方案为:
一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法,包括如下步骤:
(1)桑葚果渣的预处理:将酿酒或者榨汁产生的桑葚果渣采用球磨机进行湿磨,湿磨后烘干,烘干后采用超微粉碎机进行干磨粉碎,得到桑葚果渣超微粉;
(2)采用闪式提取法提取桑葚水溶性膳食纤维:将步骤(1)得到的桑葚果渣超微粉加入到碱溶液中进行碱浸除蛋白,然后离心分离得到上清液a和滤渣;取滤渣,加入去离子水,采用闪式提取法进行提取,提取结束后离心分离得上清液b,将上清液a和上清液b合并后减压浓缩,得到浓缩液;
(3)将上述浓缩液醇沉过夜,离心分离得到沉淀,真空干燥后,得到桑葚果渣水溶性膳食纤维,粉碎后待用。
上述方案中,所述步骤(1)的球磨机为行星式齿轮球磨机,所述湿磨的过程为:将酿酒或者榨汁产生的桑葚果渣置于行星式齿轮球磨机中,转速300~500r/min,球磨时间5~15h。
上述方案中,所述步骤(1)的超微粉碎机为气流式超微粉碎机,所述干磨粉碎的过程为:将烘干后的桑葚果渣置于气流式超微粉碎机进行粉碎,所述气流式超微粉碎机的工作压力为0.5~0.8MPa、系统风量为3m3/min,转速为2000~3000r/min,加料速度为10kg/h。
上述方案中,所述步骤(2)的碱溶液中OH-离子浓度为0.15mol/L-0.4mol/L,优选为0.25mol/L,所述桑葚果渣超微粉与碱溶液的质量比为1:10-1:30,优选为1:20,所述碱浸除蛋白温度为35-55℃,时间为0.5-2.0h。进一步,所述碱溶液优选为NaOH溶液。
上述方案中,所述步骤(2)的闪式提取法中,加入的去离子水与滤渣的质量比为10~30:1,提取电压为20~80V,提取的时间为2~10min。
上述方案中,所述步骤(3)中醇沉步骤使用的醇为无水乙醇,用量为浓缩液体积的4倍。
上述制备方法得到的桑葚果渣水溶性膳食纤维。
一种利用桑葚果渣膳食纤维制备桑葚膳食纤维饼干,其原料组成按质量百分比计为:桑葚果渣水溶性膳食纤维1.0~3.5%,植物油5~20%,甜味剂8~30%,发酵剂0.2~1.0%,食盐0.1~0.5%,鸭蛋液5~15%,余量为低筋面粉。
上述方案中,所述桑葚果渣水溶性膳食纤维在桑葚膳食纤维饼干中的添加量优选为2-3wt%。
桑葚膳食纤维饼干的制备方法,其步骤如下:按重量配比准确称取各种配料,把植物油、甜味剂倒入搅拌机中高速搅打至甜味剂完全融化,然后分次加入鸭蛋液,搅打至起泡,缓慢加入过筛的低筋面粉、桑葚果渣水溶性膳食纤维、发酵剂、食盐,与上述原料拌匀,揉捏成面团,面团制作温度控制在20~26℃,时间5~20min,挤压成型,放入150~200℃烤箱,焙烤2~10min,冷却变硬后及时包装。
上述方案中,所述最佳焙烤温度为180℃;焙烤时间4min。
本发明的有益效果为:
(1)本发明所述桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法首先通过球磨机湿磨对桑葚果渣进行物理改性,然后利用超微粉碎机进行干磨处理,再将得到的桑葚果渣超微粉用于后续的提取工艺,有利于促进后续水溶性膳食纤维的提取,提高水溶性膳食纤维的收率(本发明所述水溶性膳食纤维的收率最高可达到33-39%);同时采用闪式提取法提取膳食纤维,与现有技术相比,不仅设备简单,操作方便,还可以大大缩短提取时间,降低生产成本;
(2)本发明是以酿酒或者榨汁产生的桑葚果渣为原料,属于废弃物的再利用过程,有效提高了桑葚果渣的附加值;
(3)本发明制备得到的桑葚果渣水溶性膳食纤维同时具备降低胆固醇的功能和促排利尿的功能,由此将其添加到饼干中,既有利于提高饼干的酥性、脆性,降低饼干硬度,同时又具有一定的保健功能。
(4)本发明制备得到的桑葚果渣水溶性膳食纤维作用于制作桑葚膳食纤维饼干,得到的饼干口感酥脆,且不含有传统饼干制备工艺中使用的疏松剂、乳化剂等人工食品添加剂,安全无毒。其中的桑葚果渣水溶性膳食纤维又能代替部分脂肪,在保证饼干口感的条件下降低饼干中油脂的添加量,即节约成本又益于健康。
附图说明
图1为桑葚果渣水溶性膳食纤维添加量对饼干酥性的影响。
图2为桑葚果渣水溶性膳食纤维添加量对饼干硬度的影响。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)将10kg发酵酿酒或榨汁后的桑葚果渣,置于行星式齿轮球磨机湿磨,转速为300r/min,研磨5小时;将球磨机研磨过的湿的桑葚果渣烘干,用气流式超微粉碎机进行干磨粉碎,得到桑葚果渣超微粉,所述气流式超微粉碎机的工作压力为0.5MPa,系统风量为3m3/min,分级机转速为2000r/min,加料速度为10kg/h;
(2)闪式法提取桑葚果渣膳食纤维:在步骤(1)所得的桑葚果渣超微粉中加入桑葚果渣超微粉重量20倍的0.2mol/L NaOH溶液,于40℃水浴1.5h,离心分离得到上清液a和滤渣,取滤渣加入其重量10倍的去离子水,用闪式提取仪进行提取,闪式提取仪提取电压为20V,提取2min,离心分离得上清液b;合并上清液a和上清液b并减压浓缩,得到浓缩液;
(3)将步骤(2)所得的浓缩液醇沉过夜,离心分离得到沉淀,真空干燥,得到桑葚果渣水溶性膳食纤维,纯化后提取率为23~26%。
桑葚膳食纤维饼干的制备:按重量配比:桑葚果渣膳食纤维1.0%,黄油5.0%,白砂糖8%,小苏打0.2%,鸭蛋液10.0%,食盐0.1%,余下为低筋面粉,准确称取各种配料,备用。把植物油黄、甜味剂白砂糖倒入搅拌机中高速搅打至甜味剂完全融化,然后分次加入鸭蛋液,搅打至起泡,缓慢加入过筛的低筋面粉、桑葚果渣水溶性膳食纤维、发酵剂小苏打、食盐,与上述原料拌匀,揉捏成面团,面团制作温度控制在20~26℃,时间5~20min,挤压成型,放入150℃烤箱,焙烤8min,冷却变硬后及时包装。
实施例2
一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)将10kg发酵酿酒或榨汁后的桑葚果渣,置于行星式齿轮球磨机湿磨,转速为350r/min,研磨10小时;将球磨机研磨过的湿的桑葚果渣烘干,用气流式超微粉碎机进行干磨粉碎,得到桑葚果渣超微粉,所述气流式超微粉碎机的工作压力为0.7MPa,系统风量为3m3/min,分级机转速为2400r/min,加料速度为10kg/h;
(2)闪式法提取桑葚果渣膳食纤维:在步骤(1)所得的桑葚果渣超微粉中加入桑葚果渣超微粉重量20倍的0.25mol/L NaOH溶液,于45℃水浴1.0h,离心分离得到上清液a和滤渣,取滤渣加入其重量15倍的去离子水,用闪式提取仪进行提取,闪式提取仪提取电压为40V,提取10min,离心分离得上清液b;合并上清液a和上清液b并减压浓缩,得到浓缩液;
(3)将步骤(2)所得的浓缩液加入其4倍体积的无水乙醇,醇沉过夜,离心分离得到沉淀,真空干燥,得到桑葚果渣水溶性膳食纤维,纯化后提取率为33~39%。
桑葚膳食纤维饼干的制备:按重量配比:桑葚果渣膳食纤维3.5%,黄油15.0%,白砂糖25%,小苏打0.2%,鸭蛋液12.5%,食盐0.2%,余下为低筋面粉,准确称取各种配料,备用。把植物油黄、甜味剂白砂糖倒入搅拌机中高速搅打至甜味剂完全融化,然后分次加入鸭蛋液,搅打至起泡,缓慢加入过筛的低筋面粉、桑葚果渣水溶性膳食纤维、发酵剂小苏打、食盐,与上述原料拌匀,揉捏成面团,面团制作温度控制在20~26℃,时间5~20min,挤压成型,放入170℃烤箱,焙烤6min,冷却变硬后及时包装。
实施例3
一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)将10kg发酵酿酒或榨汁过后的桑葚果渣,置于行星式齿轮球磨机湿磨,转速为400r/min,研磨10小时;
将球磨机研磨过的湿的桑葚果渣烘干,用气流式超微粉碎机进行干磨粉碎,得到桑葚果渣超微粉,所述气流式超微粉碎机的工作压力为0.6MPa,系统风量为3m3/min,分级机转速为3000r/min,加料速度为10kg/h;
(2)闪式法提取桑葚果渣膳食纤维:在步骤(1)所得的桑葚果渣超微粉中加入桑葚果渣超微粉重量20倍的0.25mol/L NaOH溶液,于45℃水浴1.0h,离心分离得到上清液a和滤渣,取滤渣加入其重量20倍的去离子水,用闪式提取仪进行提取,闪式提取仪提取电压为30V,提取8min,离心分离得上清液b;合并上清液a和上清液b并减压浓缩,得到浓缩液;
(3)将步骤(2)所得的浓缩液加入其4倍体积的无水乙醇,醇沉过夜,离心分离得到沉淀,真空干燥,得到桑葚果渣水溶性膳食纤维,纯化后提取率为28~34%。
桑葚膳食纤维饼干的制备:按重量配比:桑葚果渣膳食纤维3.0%,黄油10.0%,白砂糖15%,小苏打0.7%,鸭蛋液9.0%,食盐0.5%,余下为低筋面粉,准确称取各种配料,备用。把植物油黄、甜味剂白砂糖倒入搅拌机中高速搅打至甜味剂完全融化,然后分次加入鸭蛋液,搅打至起泡,缓慢加入过筛的低筋面粉、桑葚果渣水溶性膳食纤维、发酵剂小苏打、食盐,与上述原料拌匀,揉捏成面团,面团制作温度控制在20~26℃,时间5~20min,挤压成型,放入200℃烤箱,焙烤3min,冷却变硬后及时包装。
实施例4
一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)将10kg发酵酿酒或榨汁过后的桑葚果渣,置于行星式齿轮球磨机湿磨,转速为500r/min,研磨5小时;
将球磨机研磨过的湿的桑葚果渣烘干,用气流式超微粉碎机进行干磨粉碎,得到桑葚果渣超微粉,所述气流式超微粉碎机的工作压力为0.7MPa,系统风量为3m3/min,分级机转速为2600r/min,加料速度为10kg/h;
(2)闪式法提取桑葚果渣膳食纤维:在步骤(1)所得的桑葚果渣超微粉中加入桑葚果渣超微粉重量20倍的0.35mol/L NaOH溶液,于35℃水浴2h,离心分离得到上清液a和滤渣,取滤渣加入其重量30倍的去离子水,用闪式提取仪进行提取,闪式提取仪提取电压为80V,提取6min,离心分离得上清液b;合并上清液a和上清液b并减压浓缩,得到浓缩液;
(3)将步骤(2)所得的浓缩液加入其4倍体积的无水乙醇,醇沉过夜,离心分离得到沉淀,真空干燥,得到桑葚果渣水溶性膳食纤维,纯化后提取率为26~29%。
桑葚膳食纤维饼干的制备:按重量配比:桑葚果渣膳食纤维2.5%,黄油10.0%,白砂糖30%,小苏打0.8%,鸭蛋液11.0%,食盐0.4%,余下为低筋面粉,准确称取各种配料,备用。把植物油黄、甜味剂白砂糖倒入搅拌机中高速搅打至甜味剂完全融化,然后分次加入鸭蛋液,搅打至起泡,缓慢加入过筛的低筋面粉、桑葚果渣水溶性膳食纤维、发酵剂小苏打、食盐,与上述原料拌匀,揉捏成面团,面团制作温度控制在20~26℃,时间5~20min,挤压成型,放入180℃烤箱,焙烤5min,冷却变硬后及时包装。
实施例5
一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)将10kg发酵酿酒或榨汁过后的桑葚果渣,置于行星式齿轮球磨机湿磨,转速为350r/min,研磨15小时;
将球磨机研磨过的湿的桑葚果渣烘干,用气流式超微粉碎机进行干磨粉碎,得到桑葚果渣超微粉,所述气流式超微粉碎机的工作压力为0.8MPa,系统风量为3m3/min,分级机转速为2800r/min,加料速度为10kg/h;
(2)闪式法提取桑葚果渣膳食纤维:在步骤(1)所得的桑葚果渣超微粉中加入桑葚果渣超微粉重量20倍的0.25mol/L NaOH溶液,于45℃水浴1.0h,离心分离得到上清液a和滤渣,取滤渣加入其重量15倍的去离子水,用闪式提取仪进行提取,闪式提取仪提取电压为70V,提取10min,离心分离得上清液b;合并上清液a和上清液b并减压浓缩,得到浓缩液;
(3)将步骤(2)所得的浓缩液加入其4倍体积的无水乙醇,醇沉过夜,离心分离得到沉淀,真空干燥,得到桑葚果渣水溶性膳食纤维,纯化后提取率为31~35%。
桑葚膳食纤维饼干的制备:按重量配比:桑葚果渣膳食纤维2.5%,黄油5.0%,白砂糖25%,小苏打1.0%,鸭蛋液13.0%,食盐0.2%,余下为低筋面粉,准确称取各种配料,备用。把植物油黄、甜味剂白砂糖倒入搅拌机中高速搅打至甜味剂完全融化,然后分次加入鸭蛋液,搅打至起泡,缓慢加入过筛的低筋面粉、桑葚果渣水溶性膳食纤维、发酵剂小苏打、食盐,与上述原料拌匀,揉捏成面团,面团制作温度控制在20~26℃,时间5~20min,挤压成型,放入180℃烤箱,焙烤4min,冷却变硬后及时包装。
实施例6
一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)将10kg发酵酿酒或榨汁过后的桑葚果渣,置于行星式齿轮球磨机湿磨,转速为500r/min,研磨10小时;
将球磨机研磨过的湿的桑葚果渣烘干,用气流式超微粉碎机进行干磨粉碎,得到桑葚果渣超微粉,所述气流式超微粉碎机的工作压力为0.8MPa,系统风量为3m3/min,分级机转速为2200r/min,加料速度为10kg/h;
(2)闪式法提取桑葚果渣膳食纤维:在步骤(1)所得的桑葚果渣超微粉中加入桑葚果渣超微粉重量20倍的0.25mol/L NaOH溶液,于45℃水浴1.0h,离心分离得到上清液a和滤渣,取滤渣加入其重量25倍的去离子水,用闪式提取仪进行提取,闪式提取仪提取电压为50V,提取4min,离心分离得上清液b;合并上清液a和上清液b并减压浓缩,得到浓缩液;
(3)将步骤(2)所得的浓缩液加入其4倍体积的无水乙醇,醇沉过夜,离心分离得到沉淀,真空干燥,得到桑葚果渣水溶性膳食纤维,纯化后提取率为26~30%。
桑葚膳食纤维饼干的制备:按重量配比:桑葚果渣膳食纤维1.5%,黄油20.0%,白砂糖10.0%,小苏打0.9%,鸭蛋液5.0%,食盐0.2%,余下为低筋面粉,准确称取各种配料,备用。把植物油黄、甜味剂白砂糖倒入搅拌机中高速搅打至甜味剂完全融化,然后分次加入鸭蛋液,搅打至起泡,缓慢加入过筛的低筋面粉、桑葚果渣水溶性膳食纤维、发酵剂小苏打、食盐,与上述原料拌匀,揉捏成面团,面团制作温度控制在20~26℃,时间5~20min,挤压成型,放入180℃烤箱,焙烤4min,冷却变硬后及时包装。
本发明中利用物性测定仪对实施例1~6制作的桑葚果渣膳食纤维饼干进行分析,目的是为了测试不同桑葚果渣膳食纤维添加量(1.0wt%~3.5wt%)对饼干的酥性和硬度的影响,物性测定仪参数如下表1,测试结果见附图1和附图2。
表1物性测定仪检测参照系数
从图1和图2的结果可以看出:随着膳食纤维的添加量的增大,饼干酥性随之增大,硬度不断的降低,当添加量为2.5%时达到最大酥性最小硬度,而后继续加大膳食纤维的添加发现其酥性又开始下降,硬度增大。这是由于:膳食纤维可以增大面团的吸水率、膨胀率,延长面团的形成时间与稳定时间、明显改善面团的粉质特性,因此在饼干中添加适量膳食纤维时饼干酥性随着膳食纤维的添加不断升高、硬度随着膳食纤维的添加不断降低。但继续增加膳食纤维添加量,面团的弹性下降,抗拉伸阻力和拉力比数增大,反而影响了面团的拉伸能量和延伸性,导致饼干酥性下降,硬度增大。同时,与不加膳食纤维的饼干相比,实施例1~6制作的桑葚果渣膳食纤维饼干的酥性口感得到明显改善。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的实例,而并非对实施方式的限制。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法,其特征在于:它包括如下步骤:
(1)桑葚果渣的预处理:将酿酒或者榨汁产生的桑葚果渣采用球磨机进行湿磨,湿磨后烘干,烘干后采用超微粉碎机进行干磨粉碎,得到桑葚果渣超微粉;
(2)采用闪式提取法提取桑葚水溶性膳食纤维:将步骤(1)得到的桑葚果渣超微粉加入到碱溶液中进行碱浸除蛋白,然后离心分离得到上清液a和滤渣;取滤渣,加入去离子水,采用闪式提取法进行提取,提取结束后离心分离得上清液b,将上清液a和上清液b合并后减压浓缩,得到浓缩液;
(3)将上述浓缩液醇沉过夜,离心分离得到沉淀,真空干燥后,得到桑葚果渣水溶性膳食纤维,粉碎后待用。
2.根据权利要求1所述的桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)的球磨机为行星式齿轮球磨机,所述湿磨的过程为:将酿酒或者榨汁产生的桑葚果渣置于行星式齿轮球磨机中,转速300~500r/min,球磨时间5~15h。
3.根据权利要求1所述的桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)的超微粉碎机为气流式超微粉碎机,所述干磨粉碎的过程为:将烘干后的桑葚果渣置于气流式超微粉碎机进行粉碎,所述气流式超微粉碎机的工作压力为0.5~0.8MPa、系统风量为3m3/min,转速为2000~3000r/min,加料速度为10kg/h。
4.根据权利要求1所述的桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)的碱溶液中OH-离子浓度为0.15mol/L-0.4mol/L,所述桑葚果渣超微粉与碱溶液的质量比为1:10-1:30,所述碱浸除蛋白温度为35-55℃,时间为0.5-2.0h。
5.根据权利要求1所述的桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)的闪式提取法中,加入的去离子水与滤渣的质量比为10~30:1,提取电压为20~80V,提取的时间为2~10min。
6.权利要求1-4所述的任一制备方法得到的桑葚果渣水溶性膳食纤维。
7.一种利用桑葚果渣膳食纤维制备桑葚膳食纤维饼干,其特征在于:其原料组成按质量百分比计为:桑葚果渣水溶性膳食纤维1.0~3.5%,植物油5~20%,甜味剂8~30%,发酵剂0.2~1.0%,食盐0.1~0.5%,鸭蛋5~15%,余量为低筋面粉。
8.根据权利要求7所述的利用桑葚果渣膳食纤维制备桑葚膳食纤维饼干,其特征在于:所述桑葚果渣水溶性膳食纤维在桑葚膳食纤维饼干中的添加量为2-3wt%。
9.根据权利要求7所述的桑葚膳食纤维饼干的制备方法,其特征在于:其步骤如下:按重量配比准确称取各种配料,把植物油、甜味剂倒入搅拌机中高速搅打至甜味剂完全融化,然后分次加入鸭蛋液,搅打至起泡,缓慢加入过筛的低筋面粉、桑葚果渣水溶性膳食纤维、 发酵剂、食盐,与上述原料拌匀,揉捏成面团,面团制作温度控制在20~26℃,时间5~20min,挤压成型,放入150~200℃烤箱,焙烤2~10min,冷却变硬后及时包装。
10.根据权利要求7所述的桑葚膳食纤维饼干的制备方法,其特征在于:所述的焙烤温度为180℃;焙烤时间4min。
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