CN104939242A - 一种芦笋的综合利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种芦笋的综合利用方法。该方法包括下列步骤：对芦笋进行预处理；将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆，得到料浆；向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶，在45-55℃和酸性条件下进行酶解反应，得到分解产物；吸附所述分解产物中的黄酮，得到芦笋黄酮和残液；向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌，在35-45℃下发酵，得到发酵液；过滤所述发酵液，得到截留液和透过液。本发明对芦笋进行了深度开发，至少可以得到芦笋液体饮料、芦笋黄酮两个目标产品，具有综合效益高、产品种类多、无破坏无添加生产等优点。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工领域，具体而言，涉及一种芦笋的综合利用方法。
背景技术
芦笋是世界十大名菜之一，又名石刁柏、龙须菜(区别于海发菜-深海蔬菜，亦有别名龙须菜)。在国际市场上享有“蔬菜之王”的美称，芦笋富含多种氨基酸、蛋白质、维生素、生物多糖、黄酮类化合物及植物甾体类化合物等，其含量均高于一般水果和菜蔬，特别是芦笋中的天冬酰胺和微量元素硒、钼、铬、锰等，具有调节机体代谢，提高身体免疫力的功效，还具有抗肿瘤、抗衰老、降血脂、抗疲劳和护肝等功效。
新鲜的芦笋不易保存，常将其加工成粉体或液体等易保存的单一产品。然而现有的加工方法目标产物单一，即整个生产工艺只能得到一种类型的产品。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的在于提供一种芦笋的综合利用方法，所述的综合利用方法对芦笋进行了深度开发，可以得到芦笋液体饮料、芦笋黄酮两个目标产品，具有综合效益高、产品种类多、无破坏无添加生产等优点。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种芦笋的综合利用方法，包括下列步骤：
对芦笋进行预处理；
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆，得到料浆；
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶，在45-55℃和酸性条件下进行酶解反应，得到分解产物；
吸附所述分解产物中的黄酮，得到芦笋黄酮和残液；
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌，在35-45℃下发酵，得到发酵液；
过滤所述发酵液，得到截留液和透过液。
上述综合利用方法在对芦笋预处理之后，首先粉碎打浆，再加入纤维素酶和果胶酶，在45-55℃和酸性条件下进行酶解反应，分解得到主要营养物质-黄酮类物质，再结合吸附的方式将黄酮提取出来，即得到目标产物之一-芦笋黄酮。
而吸附后剩余的残液在保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌的作用下在35-45℃发酵，以丰富残液中的粗纤维含量，改善残液的口感，使其更加香甜，持水力更高，生理活性更加，之后通过过滤的方式得到目标产物之一-芦笋液体饮料，透过液即为芦笋液体饮料。
由此可见，上述综合利用方法可得到营养价值较高的两个目标产物：芦笋黄酮和芦笋液体饮料，芦笋液体饮料中富含糖类和纤维物质。上述综合利用方法全程仅采用生物酶解、发酵及物理吸附、过滤的方式，这些工艺均为无害的生物或物理加工方法，可以有效保留芦笋中的生物活性物质及营养成分，且不引入外加的化学试剂，即无添加剂，因而目标产物价值高。另外，整个过程中的反应均在中低温下进行，不会破坏芦笋中的热敏性营养成分，完全避免了高温对生物活性物质破坏这一弊端。
优选地，还包括：浓缩所述透过液，得到芦笋多糖。
通过浓缩将液体饮料转化为更易保存的固体食品-芦笋多糖。
优选地，所述浓缩采用三效浓缩法，且一效的条件为：70-85℃，-0.02～0.04Mpa，二效的条件为：60-75℃，-0.04～0.06Mpa，三效的条件为：50-65℃，-0.06～0.08Mpa。
上述三效浓缩可以达到以下技术效果：
蒸发速度快，不需要敞口设备收膏，更安全。
采用三效同时蒸发，二次蒸汽得到反复使用，与单效比能耗降低约70％，一年内的节能费用即可收回加工设备的全部投资。
可以一次成膏，由第一效进料，经过第二效，第三效出来已一次成膏。
优选地，在所述浓缩之后还包括：将所述芦笋多糖和大米在流化床中混合，得到营养强化大米。
创新将芦笋多糖和大米综合利用，开发一种营养价值更高的强化大米。
优选地，所述流化床中的反应条件为：进液速度40-60mL/min，进风温度150-160℃，出风温度60-70℃。
采用以上反应条件，适应芦笋多糖的性质，既不会破坏营养成分，又可以快速、均匀地将芦笋多糖稳定地包覆在大米表面。
优选地，吸附所述分解产物中的黄酮的方法为：
利用NKA大孔吸附树脂进行洗脱，洗脱液为乙醇。
NKA大孔吸附树脂提取黄酮的效率更高。
进行所述酶解反应时，纤维素酶和果胶酶的重量比为1.8-2.2∶1；
本发明酶解使用混合酶的形式，纤维素酶和果胶酶1.8-2.2∶1比例促进反应时，酶解效率最佳，得到黄酮含量最高，更优选地，两支的比例为2∶1。
优选地，纤维素酶和果胶酶的总重量为所述料浆的0.04％-0.06％。
酶加入量过多，既浪费，又不利于反应地进行，加入量过少，反应不充分。而采用上述用量可以兼顾反应速率高、成本低等优点。
优选地，所述酶解反应的时长为1h以上。
在芦笋的酶解反应中，反应为1h以上后，产物的增加量明显减少，此时反应接近平衡点。
优选地，所述发酵的条件为：保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌的重量比为0.8-1.2∶1，两者的总加入重量为所述残液的3-4％。
在0.8-1.2∶1的复合菌下，芦笋得到充分和有益的发酵，分泌出更多鲜甜产物，粗纤维含量接近顶峰值，持水力更佳，更具备良好的口感，并且具备生理性营养成分活性更高。另外，在该条件下发酵也不会产生异味。
优选地，所述发酵时长为20h以上。经验证，20h以上，发酵状态最佳。
优选地，还包括：对所述截留液进行喷雾干燥处理，得到可溶膳食纤维。
截留液富含丰富的膳食纤维，将其喷雾干燥可得到固态的另一目标产物一可溶膳食纤维，充分利用了原料的营养价值，降低能源浪费率，还为消费者增加了食品种类。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)充分利用了芦笋的营养价值，几乎将芦笋中的所有营养成分利用完全，必然回收率高。
(2)对芦笋进行了更深度、更具针对性的开发，生产出五种目标产物，种类的增多不仅扩大了消费人群，而且使芦笋的保健效果或药效更具针对性。
(3)整个综合利用法不采用引入化学试剂、避免高温反应，因此得到产品生理活性高，无毒无害，营养价值更高。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种芦笋的综合利用方法，包括下列步骤：
对芦笋进行预处理；
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆，得到料浆；
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶((两者重量比2.2∶1))，总重量为底物的0.03％，在45℃和pH4.0条件下进行酶解反应1h，得到分解产物；
在NKA大孔吸附树脂中用乙醇洗脱分解产物中的黄酮，得到芦笋黄酮和残液；
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌(重量比为0.8∶1)，菌加入总量为所述残液的3％，在35℃下发酵15h，得到发酵液；
过滤所述发酵液，回收截留液，将透过液杀菌、包装，即为液体饮料。
实施例2
一种芦笋的综合利用方法，包括下列步骤：
对芦笋进行预处理；
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆，得到料浆；
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶(两者重量比1.8∶1)，总重量为底物的0.04％，在55℃和pH4.0条件下进行酶解反应0.5h，得到分解产物；
在NKA大孔吸附树脂中用乙醇洗脱分解产物中的黄酮，得到芦笋黄酮和残液；
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌(重量比为1.2∶1)，菌加入总量为所述残液的4％，在45℃下发酵25h，得到发酵液；
过滤所述发酵液，回收截留液，将透过液杀菌、包装，即为液体饮料。
实施例3
对芦笋进行预处理；
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆，得到料浆；
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶(两者重量比2∶1)，总重量为底物的0.05％，在50℃和pH5.0条件下进行酶解反应1h，得到分解产物；
在NKA大孔吸附树脂中用乙醇洗脱分解产物中的黄酮，得到芦笋黄酮和残液；
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌(两者重量比为1∶1)，菌加入总量为所述残液的3.5％，在40℃下发酵20h，得到发酵液；
过滤所述发酵液，回收截留液，将透过液杀菌、包装，即为液体饮料。
实施例4
一种芦笋的综合利用方法，包括下列步骤：
对芦笋进行预处理。
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆，得到料浆。
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶(两者重量比2∶1)，总重量为底物的0.05％，在50℃和pH5.0条件下进行酶解反应1h，得到分解产物。
在NKA大孔吸附树脂中用乙醇洗脱分解产物中的黄酮，得到芦笋黄酮和残液。
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌(两者重量比为1∶1)，菌加入总量为所述残液的3.5％，在40℃下发酵20h，得到发酵液。
过滤所述发酵液，回收截留液，将透过液杀菌、包装，即为液体饮料。
对截留液进行喷雾干燥处理，得到可溶膳食纤维。
该实施例共得到三种目标产物：芦笋黄酮、液体饮料、可溶膳食纤维。
实施例5
一种芦笋的综合利用方法，包括下列步骤：
对芦笋进行预处理。
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆，得到料浆。
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶(两者重量比2∶1)，总重量为底物的0.05％，在50℃和pH5.0条件下进行酶解反应1h，得到分解产物。
在NKA大孔吸附树脂中用乙醇洗脱分解产物中的黄酮，得到芦笋黄酮和残液。
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌(两者重量比为1∶1)，菌加入总量为所述残液的3.5％，在40℃下发酵20h，得到发酵液。
过滤所述发酵液，回收截留液，将透过液杀菌、包装，即为液体饮料。
在以下条件下采用三效浓缩法浓缩部分所述透过液，得到芦笋多糖：一效的条件为：85℃，0.04Mpa，二效的条件为：75℃，0.06Mpa，三效的条件为：65℃，0.08Mpa。
将部分所述芦笋多糖和大米在流化床中混合，得到营养强化大米，流化床中的反应条件为：进液速度60mL/min，进风温度160℃，出风温度70℃。
对截留液进行喷雾干燥处理，得到可溶膳食纤维。
该实施例共得到五种目标产物：芦笋黄酮、液体饮料、芦笋多糖、强化大米、可溶膳食纤维。
实施例6
一种芦笋的综合利用方法，包括下列步骤：
对芦笋进行预处理。
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆，得到料浆。
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶(两者重量比2∶1)，总重量为底物的0.05％，在50℃和pH5.0条件下进行酶解反应1h，得到分解产物。
在NKA大孔吸附树脂中用乙醇洗脱分解产物中的黄酮，得到芦笋黄酮和残液。
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌(两者重量比为1∶1)，菌加入总量为所述残液的3.5％，在40℃下发酵20h，得到发酵液。
过滤所述发酵液，回收截留液，将透过液杀菌、包装，即为液体饮料。
在以下条件下采用三效浓缩法浓缩部分所述透过液，得到芦笋多糖：一效的条件为：70℃，-0.02Mpa，二效的条件为：60℃，-0.04Mpa，三效的条件为：50℃，-0.06Mpa。
将部分所述芦笋多糖和大米在流化床中混合，得到营养强化大米，流化床中的反应条件为：进液速度40mL/min，进风温度150℃，出风温度60℃。
对截留液进行喷雾干燥处理，得到可溶膳食纤维。
该实施例共得到五种目标产物：芦笋黄酮、液体饮料、芦笋多糖、强化大米、可溶膳食纤维。
实施例7
一种芦笋的综合利用方法，包括下列步骤：
对芦笋进行预处理。
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆，得到料浆。
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶(两者重量比2∶1)，总重量为底物的0.05％，在50℃和pH5.0条件下进行酶解反应1h，得到分解产物。
在NKA大孔吸附树脂中用乙醇洗脱分解产物中的黄酮，得到芦笋黄酮和残液。
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌(两者重量比为1∶1)，菌加入总量为所述残液的3.5％，在40℃下发酵20h，得到发酵液。
过滤所述发酵液，回收截留液，将透过液杀菌、包装，即为液体饮料。
在以下条件下采用三效浓缩法浓缩部分所述透过液，得到芦笋多糖：一效的条件为：78℃，0.02Mpa，二效的条件为：70℃，0.02Mpa，三效的条件为：60℃，0.08Mpa。
将部分所述芦笋多糖和大米在流化床中混合，得到营养强化大米，流化床中的反应条件为：进液速度50mL/min，进风温度155℃，出风温度65℃。
对截留液进行喷雾干燥处理，得到可溶膳食纤维。
该实施例共得到五种目标产物：芦笋黄酮、液体饮料、芦笋多糖、强化大米、可溶膳食纤维。
检测以上实施例1-7得到五类目标产物，结果显示均符合国家规定的相关食品标准，详见下表1。
注：表1中附注了上述实施例所用的原料的标准及生产标准。
表1实施例1-7得到的五类目标产物的质量标准
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (10)
1.一种芦笋的综合利用方法，其特征在于，包括下列步骤：
对芦笋进行预处理；
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆，得到料浆；
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶，在45-55℃和酸性条件下进行酶解反应，得到分解产物；
吸附所述分解产物中的黄酮，得到芦笋黄酮和残液；
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌，在35-45℃下发酵，得到发酵液；
过滤所述发酵液，得到截留液和透过液。
2.根据权利要求1所述的芦笋的综合利用方法，其特征在于，还包括：浓缩所述透过液，得到芦笋多糖。
3.根据权利要求2所述的芦笋的综合利用方法，其特征在于，所述浓缩采用三效浓缩法，且一效的条件为：70-85℃，-0.02～0.04Mpa，二效的条件为：60-75℃，-0.04～0.06Mpa，三效的条件为：50-65℃，-0.06～0.08Mpa。
4.根据权利要求2所述的芦笋的综合利用方法，其特征在于，在所述浓缩之后还包括：将所述芦笋多糖和大米在流化床中混合，得到营养强化大米。
5.根据权利要求4所述的芦笋的综合利用方法，其特征在于，所述流化床中的反应条件为：进液速度40-60mL/min，进风温度150-160℃，出风温度60-70℃。
6.根据权利要求1所述的芦笋的综合利用方法，其特征在于，吸附所述分解产物中的黄酮的方法为：
利用NKA大孔吸附树脂进行洗脱，洗脱液为乙醇。
7.根据权利要求1所述的芦笋的综合利用方法，其特征在于，进行所述酶解反应时，纤维素酶和果胶酶的重量比为1.8-2.2∶1；优选地，纤维素酶和果胶酶的总重量为所述料浆的0.04％-0.06％。
8.根据权利要求7所述的芦笋的综合利用方法，其特征在于，所述酶解反应的时长为1h以上。
9.根据权利要求1所述的芦笋的综合利用方法，其特征在于，所述发酵的条件为：保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌的重量比为0.8-1.2∶1，两者的总加入重量为所述残液的3-4％；优选地，所述发酵时长为20h以上。
10.根据权利要求1所述的芦笋的综合利用方法，其特征在于，还包括：对所述截留液进行喷雾干燥处理，得到可溶膳食纤维。
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