CN104059158B - 菊粉的浸提方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种菊粉的浸提方法，菊芋通过清洗机和磨浆粉碎机进行清洗粉碎，加入菊芋质量的1-2倍质量体积的水混匀后用泵打入浸提罐；往浸提罐里加入纤维素酶和果胶酶，得菊粉浸提液；菊粉浸提液中加入石灰乳调节pH至11-13，80℃静置30min，再用磷酸调节至pH6，过滤，滤液中加入其质量0.5%~2%的活性炭，80℃搅拌20~30min，得除杂脱色的浸提液；除杂脱色的浸提液通过减压蒸馏或膜浓缩方式浓缩，得菊粉浓度20%~30%的菊粉浓缩液；对菊粉浓缩液进行喷雾干燥，得到菊粉粉末成品。本发明利用纤维素酶和果胶酶对菊芋粉碎液中的菊芋碎块进行酶解，释放出包裹在内部的菊粉从而更好的溶解于浸提液中，提高浸提收率和效率，降低后道工序的成本及操作复杂程度，方法简单，低成本。

Description

菊粉的浸提方法

技术领域

本发明属于生物提取领域，具体地说，涉及一种在菊芋生物提取菊粉的工艺中在菊芋粉碎液中通过添加纤维素酶和果胶酶的方法而提高浸提收率和效率的方法。

技术背景

以菊芋为原料生产的菊粉是功能性食品的基料，具有功能性甜味剂的功能。它具有特殊的生理功能，比如可供特殊营养群（如糖尿病患者）使用，可替代蔗糖应用在功能性食品或低能量食品中，其基本特征是低能量或无能量，非龋齿或抗龋齿，部分品种对人体健康能起积极有效的调节功能。随着人们对自身健康的日益关注，对功能性食品及基料的开发持续升温，市场不断扩大。由菊芋提取加工成菊粉，原料来源广泛，工艺简单，成本低廉，产品竞争力强。从菊芋中提取的产品菊粉是多聚果糖，其功能与功能性低聚果糖相似，可直接应用，也可进一步加工成低聚果糖。

目前的菊粉制备方法为：菊芋机械粉碎→搅拌浸提→除杂→脱色→浓缩→喷雾干燥→菊粉成品。在整个工艺过程中，搅拌浸提步骤需要加入相对于菊芋本身质量5到30倍体积的水，而在浓缩过程中又要浓缩出几乎同等质量的水，在能耗上浪费太大，同时对于中途所使用的设备的大小有较高要求。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种菊粉的浸提方法，利用纤维素酶和果胶酶对菊芋粉碎液中的菊芋碎块进行酶解，释放出包裹在内部的菊粉从而更好的溶解于浸提液中，提高浸提收率和效率，同时通过酶解效应使所加入的水量大大减少，降低后道工序的成本及操作复杂程度，方法简单，低成本。

本发明的技术解决方案包括以下步骤：

（1）菊芋清洗粉碎：菊芋通过清洗机和磨浆粉碎机进行清洗粉碎，加入菊芋质量的1-2倍质量体积的水混匀后用泵打入浸提罐；

（2）添加纤维素酶和果胶酶进行浸提：往浸提罐里加入纤维素酶和果胶酶，得菊粉浸提液；酶加量为酶活与菊芋质量比，其中纤维素酶的加量为0.01~0.5U/g，果胶酶的加量为10~100U/g，浸提温度50℃，浸提时间为20min~60min；

（3）菊粉浸提液除杂脱色：菊粉浸提液中加入石灰乳调节pH至11-13，80℃静置30min，再用磷酸调节至pH6，过滤，滤液中加入其质量0.5%~2%的活性炭，80℃搅拌20~30min，得除杂脱色的浸提液；

（4）浓缩喷雾干燥：除杂脱色的浸提液通过减压蒸馏或膜浓缩方式浓缩，得菊粉浓度20%~30%的菊粉浓缩液；对菊粉浓缩液进行喷雾干燥，得到菊粉粉末成品。

本发明的效果如下：在菊芋粉碎液中通过添加纤维素酶和果胶酶，减少了浸提步骤的添加水量，降低了后道工序的成本及操作复杂程度，从而提高了浸提收率6%；采用此方法从菊芋中提取生产菊粉，浸提温度由传统提取方法的80℃左右降低至50℃，浸提步骤中的加水量由5~30倍的体积减少到1~2倍，由于减少了浸提使用水量从而降低了浸提步骤中的设备体积的要求，在降低浸提步骤中的能耗的同时大大降低了浓缩步骤中的能耗成本。

具体实施方式

下面结合具体的实施例进一步详细地描述本发明。本领域技术人员应当理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。实施例中，所述菊芋产自江苏省淮安市，菊芋水分82%。

实施例1：称取新鲜菊芋100kg，清洗机械粉碎后加入100L水用泵打入浸提罐；添加100U/g的纤维素酶10g（比例为0.01U/g），3万U/g的果胶酶33g（比例为10U/g），浸提温度50℃，搅拌混匀60min，得菊粉浸提液；菊粉浸提液中加入石灰乳调节pH至11，80℃静置30min，再用磷酸调节至pH6，过滤，滤液中加入其质量0.5%的活性炭，80℃搅拌20min，得除杂脱色的浸提液；脱色后浸提液通过减压蒸馏浓缩，得菊粉浓度20%的菊粉浓缩液，对菊粉浓缩液进行喷雾干燥，得到菊粉粉末成品9.7kg。按原料固含量计，收率为74.6%。

实施例2：称取新鲜菊芋100kg，清洗机械粉碎后加入200L水用泵打入浸提罐；添加100U/g的纤维素酶500g（比例为0.5U/g），3万U/g的果胶酶330g（比例为100U/g），浸提温度50℃，搅拌混匀20min，得菊粉浸提液；菊粉浸提液中加入石灰乳调节pH至13，80℃静置30min，再用磷酸调节至pH6，过滤，滤液中加入其质量2%的活性炭，80℃搅拌30min，得除杂脱色的浸提液；脱色后浸提液通过减压蒸馏浓缩，得菊粉浓度30%的菊粉浓缩液，对菊粉浓缩液进行喷雾干燥，得到菊粉粉末成品10.1kg。按原料固含量计，收率为77.7%。

实施例3：称取新鲜菊芋100kg，清洗机械粉碎后加入150L水用泵打入浸提罐；添加100U/g的纤维素酶100g（比例为0.1U/g），3万U/g的果胶酶165g（比例为50U/g），浸提温度50℃，搅拌混匀40min，得菊粉浸提液；菊粉浸提液中加入石灰乳调节pH至12，80℃静置30min，再用磷酸调节至pH6，过滤，滤液中加入其质量1.2%的活性炭，80℃搅拌25min，得除杂脱色的浸提液；脱色后浸提液通过膜浓缩，得菊粉浓度25%的菊粉浓缩液，对菊粉浓缩液进行喷雾干燥，得到菊粉粉末成品9.9kg。按原料固含量计，收率为76.2%。

实施例4：称取新鲜菊芋100kg，清洗机械粉碎后加入100L水用泵打入浸提罐；添加100U/g的纤维素酶500g（比例为0.5U/g），浸提温度50℃，搅拌混匀60min，得菊粉浸提液；菊粉浸提液中加入石灰乳调节pH至11，80℃静置30min，再用磷酸调节至pH6，过滤，滤液中加入其质量2%的活性炭，80℃搅拌30min，得除杂脱色的浸提液；脱色后浸提液通过膜浓缩，得菊粉浓度20%的菊粉浓缩液，对菊粉浓缩液进行喷雾干燥，得到菊粉粉末成品3.9kg。按原料固含量计，收率为30.0%。

实施例5：称取新鲜菊芋100kg，清洗机械粉碎后加入100L水用泵打入浸提罐；添加3万U/g的果胶酶330g（比例为100U/g），浸提温度50℃，搅拌混匀60min，得菊粉浸提液；菊粉浸提液中加入石灰乳调节pH至11，80℃静置30min，再用磷酸调节至pH6，过滤，滤液中加入其质量2%的活性炭，80℃搅拌30min，得除杂脱色的浸提液；脱色后浸提液通过膜浓缩，得菊粉浓度20%的菊粉浓缩液，对菊粉浓缩液进行喷雾干燥，得到菊粉粉末成品4.1kg。按原料固含量计，收率为31.5%。

对比例：称取新鲜菊芋10kg，清洗机械粉碎后加入100L水用泵打入浸提罐；浸提温度80℃，搅拌混匀90min，得菊粉浸提液；菊粉浸提液中加入石灰乳调节pH至11，80℃静置30min，再用磷酸调节至pH6，过滤，滤液中加入其质量0.5%的活性炭，80℃搅拌30min，得除杂脱色的浸提液；脱色后浸提液通过减压蒸馏浓缩，得菊粉浓度30%的菊粉浓缩液，对菊粉浓缩液进行喷雾干燥，得到菊粉粉末成品9.2g。按原料固含量计，收率为70.8%。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (1)

1.菊粉的浸提方法，其特征是该浸提方法包括以下步骤：

（1）菊芋清洗粉碎：菊芋通过清洗机和磨浆粉碎机进行清洗粉碎，加入菊芋质量的1-2倍质量体积的水混匀后用泵打入浸提罐；

（2）添加纤维素酶和果胶酶进行浸提：往浸提罐里加入纤维素酶和果胶酶，得菊粉浸提液；酶加量为酶活与菊芋质量比，其中纤维素酶的加量为0.01~0.5U/g，果胶酶的加量为10~100U/g，浸提温度50℃，浸提时间为20min~60min；

（3）菊粉浸提液除杂脱色：菊粉浸提液中加入石灰乳调节pH至11-13，80℃静置30min，再用磷酸调节至pH6，过滤，滤液中加入其质量0.5%~2%的活性炭，80℃搅拌20~30min，得除杂脱色的浸提液；

（4）浓缩喷雾干燥：除杂脱色的浸提液通过减压蒸馏或膜浓缩方式浓缩，得菊粉浓度20%~30%的菊粉浓缩液；对菊粉浓缩液进行喷雾干燥，得到菊粉粉末成品。