CN105325883A - 具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法 - Google Patents
具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法 Download PDFInfo
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Classifications
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Abstract
本发明公开了具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,包括水解、中和、添加低聚糖、乳化、均质、闪蒸杀菌、烘干、过筛制得成品。本发明生产的产品食用后可促进体内有益菌生长,改善肠道功能,与大豆膳食纤维具有双重降糖、降脂作用。特别适宜中老年、便秘人群、降脂降糖以及减肥瘦身人群食用。能满足不同人群的需要,实现降血糖、降血脂、降血压,预防肥胖,亚健康人群及迅速补充体能,增加人体内益生元(菌)等功能,并通过膳食进行干预和调节、达到健康的目的。
Description
技术领域
本发明涉及大豆膳食纤维粉的加工工艺,具体涉及具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,属于食品加工技术领域。
背景技术
豆渣是大豆分离出油脂、蛋白后的副产物,一般只作为饲料或废弃物处理,经济效益较低。豆渣中含有丰富的纤维素、维生素、磷脂类化合物和矿物元素等,可以制成膳食纤维粉,其具有降低血液中胆固醇含量,促进肠道蠕动,预防肠癌及减肥等功效。豆渣的开发利用已引起人们的高度重视。目前尚无有效地从豆渣中提取纯度高、性能好、成本低的膳食纤维的方法,不能满足食品行业生产的需求。
大豆膳食纤维的主要功能为:
1、治疗糖尿病。膳食纤维可提高胰岛素受体的敏感性,提高胰岛素的利用律;膳食纤维具有持水性,在消化道形成很黏的液体,增加肠液的黏度,在小肠阻碍消化物与内容物结合,减缓小肠对葡萄糖的吸收,抑制膳后血糖升高,从而达到调节糖尿病患者的血糖水平,治疗糖尿病的作用。
2、预防和治疗冠心病。血清胆固醇含量的升高会导致冠心病。胆固醇和胆酸的排出与膳食纤维有着极为密切的关系。膳食纤维可与胆酸结合,而使胆酸迅速排出体外,同时膳食纤维与胆酸结合的结果,会促使胆固醇向胆酸转化,从而降低了胆固醇水平。
3、降压作用。膳食纤维能够吸附离子,与肠道中的钠离子、钾离子进行交换,从而降低血液中的钠钾比值,从而起到降血压的作用。
4、抗癌作用。自七十年代以来,膳食纤维在抗癌方面的研究报道日益增多,尤其是膳食纤维与消化道癌的关系。早期在印度的调查显示,生活在印度北部人们膳食纤维的食用量大大高于南部,而结肠癌的发病率也大大低于南部。
科学家做了更加深入的研究,发现膳食纤维防治结肠癌有以下几点原因:结肠中一些腐生菌能产生致癌物质,而肠道中一些有益微生物能利用膳食纤维产生短链脂肪酸,这类短链脂肪酸能抑制腐生菌的生长;胆汁中的胆酸和鹅胆酸可被细菌代谢为细胞的致癌剂和致突变剂,膳食纤维能束缚胆酸等物质并将其排出体外,防止这些致癌物质的产生;膳食纤维能促进肠道蠕动,增加粪便体积,缩短排空时间,从而减少食物中致癌物与结肠接触的机会;肠道中的有益菌能够利用膳食纤维产生丁酸,丁酸能抑制肿瘤细胞的生长增殖,诱导肿瘤细胞向正常细胞转化,并控制致癌基因的表达。
5、减肥治疗肥胖症。膳食纤维取代了食物中一部分营养成份的数量,而使食物总摄取量减少。膳食纤维能增加唾液和消化液的分泌,对胃起到了填充作用,同时吸水膨胀,能产生饱腹感而抑制进食欲望。另外,膳食纤维能与部分脂肪酸结合,这种结合使得当脂肪酸通过消化道时,不能被吸收,因此减少了对脂肪的吸收率。
6、治疗便秘。膳食纤维具有很强的持水性,其吸水率高达10倍。它吸水后使肠内容物体积增大,大便变松变软,通过肠道时会更顺畅更省力。与此同时,膳食纤维作为肠内异物能刺激肠道的收缩和蠕动,加快大便排泄,起到治便秘的功效。
7、清除外源有害物质。膳食纤维对阳离子有较强的结合和交换能力,能吸附结合有机化合物,可以作为某些环境污染物质最后的屏障,防止它们最终侵害人体,起到解毒作用。目前已发现膳食纤维对钙、汞、铅、高浓度铜、锌,特别是有机阳离子具有清除能力。可使它们的浓度由中毒水平达到安全水平。此外,不溶性膳食纤维可缩短粪便在肠道的停留时间,稀释有害物质在肠道中的浓度,减少有害物如黄曲霉毒素、亚硝胺、酚、多环芳烃等在肠道的滞留时间,从而减少人体对它们的吸收。水溶性膳食纤维被人体消化吸收,进入大肠内为双歧杆菌所利用,促进双歧杆菌增殖。双歧杆菌能分解致癌物亚硝胺,并能提高巨噬细胞的吞噬能力,增加人体免疫功能和对肿瘤的抵抗力。
低聚糖是指由2~10个单糖组成的糖类,由于其聚合度低,所以称作低聚糖。而功能性低聚糖,指的是不为人体酶解,在小肠中不被吸收的不消化的低聚糖。但低聚糖进人大肠后,能促进体内双歧杆菌的增殖,即通常所说的双歧因子。“功能性低聚糖通用技术规则行业标准”中,规定的功能性低聚糖定义为:功能性低聚糖(functionaloligosaccharide)是由2~10个相同或不同的单糖,以糖苷键聚合而成;具有糖类某些共同的特性,可直接代替糖料,作为甜食品配料。但不被人体胃酸、胃酶降解。不在小肠吸收,可到达大肠部;具有促进人体双歧杆菌的增殖等生理功能。
欧洲研究者经多年研究证实低聚果糖不仅能促进钙吸收而且能提高骨矿物质密度,减轻骨质疏松的危险。
日本对低聚半乳糖对促进钙吸收作用进行大鼠实验,结果显示,大鼠大腿骨钙吸收率从148增至156,钙保留量每天从21.6毫克增至24毫克。这可能和双歧菌发酵低聚糖,产生乙酸、丁酸、丙酸有关。
高纯低聚糖不被造成龋齿的链球菌利用,不被口腔酶液分解,有防龋功能。但应注意,市场商品低聚糖有效物只有50%时,即商品中还残留有葡萄糖,麦芽糖,蔗糖等糖类,不能作防龋食品配料使用。
低聚糖有调整肠道功能,润肠通便,能有效缓解老年人的便秘。每天服用50型—低聚异麦芽糖15—20克,经常服用,对习惯性便秘者有明显效果。但也不宜一次摄入过多,否则会导致腹泻。日本市场销售的低聚糖食品标签,均注明不宜摄入过量。
有些低聚糖如低聚麦芽糖包括麦芽三糖到麦芽七糖,它们只是在物理性能上如耐寒、低黏度、抗变性方面比麦芽糖好,能生产性能各异的甜食,但它们易消化,不具备对双歧杆菌的增殖功能。
随着经济的发展和生活的提高,全国居民的健康状况,有了明显改善。但由于饮食结构不合理,如脂肪摄入量过多等原因,各种常见病、多发病的患病率增加。
据全国居民的健康状况调查报告指出高血压患病率18.8%,总人数1.6亿多;糖尿病患病率2.6%,大城市达6.4%,全国患病人数2000多万,另有近2000万糖耐量异常;糖尿病协会报告为4000—5000万人;成人超重率22.8%,总人数2亿人,大城市超重患病率达30%,全国肥胖率7.1%,达6000多万人,儿童肥胖率8.1%;血脂异常患病率18.6%,达1.6亿人。以上高血压、高血脂、肥胖病、超体重、脂肪肝等疾病,均和高血脂有一定关系。如何通过改善饮食结构,采用功能食品的形式,来控制人体的血脂水平,以预防和控制冠心病的发生和发展,这是全世界医药、食品、营养界关注的热点。功能食品包括各种营养食品、保健食品、膳食补充剂,特别是一些以普通食品和饮料为载体,添加具有防病抗病功能因子的功能食品,是当今国内外食品工业新的增长点。
发达国家针对三高症、超体重的普遍性,如美国成人超体重60%,十分强调低热量、低脂肪食品的开发。目前美国市场非常流行一种低碳水化合物产品,意思是食品中的可消化性糖类(包括淀粉、蔗糖、麦芽糖、葡萄糖等)很少,而不消化性的纤维(包括水溶性和水不溶性的纤维素)比较多。这种食品能满足消费者的口感,但又不会增加体重。过去五年,美国有1000种以上的低碳水化合物产品进入市场,但价格未见下降。
日本市场各种功能食品289种,其中调整肠道功能的低聚糖类占61种、食品纤维类50种。
归纳起来,国际上针对三高症和超体重者开发了三大类功能配料,一是糖醇,二是膳食纤维,三是低聚糖。
低聚糖的优越性在于低聚糖既有食糖替代品糖醇的功能,具有一定甜度和某些糖类的属性;又有纤维素促进肠道有益菌的繁殖、抑制有害菌滋长的功能,完全适合高血脂和超体重人群功能食品的要求。且在价格上比糖醇和膳食纤维,具有竞争优势。
功能性低聚糖在自然界广泛存在,和人类食物有关的如:香蕉、大麦、洋葱、洋姜中含有低聚果糖;竹笋中含有低聚木糖;大豆中含有水苏糖和棉籽糖;淀粉糖化液中含有低聚异麦芽糖;酸奶中含有低聚半乳糖。特别应指出的是,日本研究发现人乳中也含有低聚半乳糖。由于自然界食品中功能性低聚糖含量相对较低,所以商品化的功能性低聚糖,是通过天然物富集或用生物合成工业生产的。大豆膳食纤维与低聚糖的结合具有促进体内有益菌生长,改善肠道功能,与大豆膳食纤维具有双重降糖、降脂作用。
传统的大豆膳食纤维加工工艺为:湿豆渣、水解、碱溶酸沉、板框过滤、闪蒸干燥、超微粉碎等工艺制成。也有采用酶解工艺生产大豆膳食纤维,其工艺方法为:湿豆渣、水解、碱溶酸沉、双氧水除色、酶解、闪蒸干燥、过滤、冷却、微粉碎、微波杀菌制成。但此类工艺存在产品质量差、产量低的缺陷。而且,由于低聚糖的粘性较大,此类工艺不适合低聚糖改性膳食纤维的生产。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术存在的不足,提供一种纯度高、性能好、成本低的具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法。
本发明采用的技术方案如下。
具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,包括如下步骤:
步骤1:水解
将湿豆渣和水按照湿豆渣:水=1:1.5~2重量份配比混合,搅拌15~20min,使湿豆渣充分水解,得到浆状物质A。湿豆渣的含水量为60%~90%。
步骤2:中和
用碱液将浆状物质A的pH值调节至7.5~7.8,制得浆状物质B。
步骤3:添加低聚糖
将低聚糖和浆状物质B按照低聚糖:浆状物质B=1:3~4的重量份配比混合,制得浆状物质C。
步骤4:乳化
将浆状物质C用乳化机进行乳化,乳化时压力为150bar~250bar,时间5min~7min,制得浆状物质D。乳化剂采用间歇式高剪切,其工作过程为:
1.在高速旋转的转子产生的离心力作用下,图中的物料从工作头的上下进料区域同时从轴向吸入工作腔。
2.强劲的离心力将物料从径向甩入定、转子之间狭窄精密的间隙中。同时受到离心挤压、撞击等作用力,使物料初步分散乳化。
3.在高速旋转的转子外端产生至少15m/s以上的线速度,最高可至40m/s,并形成强烈的机械及液力剪切、液层摩擦、撞击撕裂,使物料充分的分散、乳化、均质、破碎、同时通过定子槽射出。乳化机就是通过与发动机连接的均质头的高速旋转,对物料进行剪切,分散,撞击。这样物料就会变得更加细腻,促使固液相融。
4.物料不断高速地从径向射出,在物料本身和容器壁的阻力下改变流向,与此同时在转子区产生的上、下轴向抽吸力的作用下,又形成上、下两股强烈的翻动湍流。物料经过数次循环,最终完成分散、乳化、均质过程。
步骤5:均质
将浆状物质D用均质机进行均质,均质时,压力为100bar~250bar,均质时间7min~10min,制得浆状物质E。
均质时,转子和定子的精密配合,工作头(转子和定子锻件制造)爪式结构,双向吸料,剪切效率高。均质机采用间歇式高剪切分散乳化均质机是通过转子高速平稳的旋转,形成高频、强烈的圆周切线速度、角向速度等综合动能。其效能为:在定子的作用下,定、转子合理狭窄的间隙中形成强烈、往复的液力剪切、摩擦、离心挤压、液流碰撞等综合效应,物料在容器中循环往复,以上工作过程,将浆状物质研磨。
经过乳化和均质,纤维已经被磨的很细,足够长的均质时间,生产的膳食纤维粉末可以通过400目的筛。
步骤6:闪蒸杀菌
用0.4~0.6Mpa的饱和蒸汽与浆状物质E充分接触,使浆状物质E瞬时升高到140~150℃,并在保持管中保持5~15s,然后通入高真空罐中闪蒸,并使其温度迅速降低到50~55℃,制得浆状物质F。闪蒸杀菌的工艺见图1。采用图1所示工艺,高温高压水蒸汽与低温的浆状物质E直接接触使浆状物质E在迅速升温灭菌的同时,并不会将水蒸气也冷凝到浆状物质E里去,从而最大限度的保护了产品的口味。
生产纤维素时,传统的杀菌方式为微波杀菌,采用这种杀菌方式,容易引起的问题是:粘稠浆状物质表面杀菌彻底,内部杀菌不彻底。采用本技术方案,灭菌率达到99.9%以上,而普通的微波设备干燥,灭菌率一般在99%。杀菌时间短,只需几秒,而现有技术的杀菌时间一般为3分钟左右。产品在热风干燥系统出口时保留一定的水分,而由微波的干燥功能使产品达到所需水分,从而增加了处理量,也降低了整个生产线的干燥成本。经处理后的产品具有豆香味,无不良豆腥味。具有杀菌效果好、耗时短、脱腥效果好、成本低等优点。
步骤7:烘干
将浆状物质F烘干得到改性大豆膳食纤维,使改性大豆膳食纤维的含水量降低到1.5~3%,出料温度低于40℃;干燥后的大豆膳食纤维过100~400目筛,包装入库。
在传统的干燥设备中,一般采用电加热,它们应用到带有低聚糖的具有一定粘稠度的浆状物质中时,由于受热不均,干燥时间长,物料易产生焦糊现象。也有采用冷冻干燥或真空干燥的方式,但其动力消耗大,加工成本高,不易实现产业化。
因为膳食纤维会吸水膨胀,就像海绵一样,鼓鼓的,涨成了个草团子,占据了整个肠道,这时会加大粪便的体积,触及到肠壁,肠壁通过神经把信号传到大脑,促使人有想大便的感觉。这时,涨成的草团子象清道夫一样,从上往下开始走,把肠道里的废物全部带走,减少废物在大肠内停留的时间,防止宿便的产生。所以说营养学界称膳食纤维是“肠道的清道夫”,把它定为人体的第七大营养素。所以,强调服用膳食纤维要在餐前,且要喝水。
但是,单一的膳食纤维并不能解决人体的肠道问题。比如,病人腹泻,腹泻的原因很多,情绪因素、腹部受凉、菌群失衡、食物过敏、细菌感染。腹泻也有急性和慢性之分,而习惯性慢性腹泻一个最主要的原因就是肠内其菌群失衡。那同样得补充双歧杆菌和低聚糖。双歧杆菌是有益菌,可帮助食物的消化,维持肠道菌群平衡,还可以在体内合成维生素B族,作为辅酶,参与体内能量的代谢。双歧杆菌进入肠内要形成菌落,繁殖存活,就需要营养。低聚糖可为双歧杆菌提供营养。低聚糖是唯一的有益菌的食物,它能刺激结肠内有益菌的生长和活力,促进双歧杆菌的生长和繁殖,能达到40倍的增殖有益菌。如果补充了低聚糖,就能使双歧杆菌真正发挥作用。
本技术方案的优点如下。
膳食纤维与低聚糖结合紧密,产品低聚糖含量高且低聚糖进入膳食纤维内部,且不结块、纤维呈粉状,服用方便。容易发挥膳食纤维与低聚糖相互结合的优势。杀菌彻底,工艺无污染,口感好,服用后不会出现不良反应。
本技术方案摒弃了现有技术的碱溶酸沉,因为碱溶酸沉目的是为了除去蛋白,但这样容易增加产品中的盐类杂质,影响口味。不采用酶解,因为酶解的目的是把纤维切成小分子的,但加酶以后的产品口味和风味都很差。本方案通过乳化、均质、高压喷雾即能达到加酶的效果,且风味和口感好。
另外,本技术方案摒弃了现有技术中的微波杀菌。低聚糖具有很大的粘性,尤其是,即使低聚糖的含量达到本发明的最低含量要求时,浆状物质的粘连也非常严重,常常是浆状物质与微波接触部分杀菌彻底,而其余部分杀菌不彻底。本发明采用闪蒸杀菌,也叫蒸汽杀菌,优点杀菌彻底、产量大,方便快捷。特别是,杀菌均匀、快速,不影响产品口味。
传统工艺采用板框压滤,人工清洗,劳动强度大,工作效率低,本技术方案生产工艺自动化程度高,机械输送料液,减少劳动力,产量每吨提高20%~35%,成本每吨降低200元~500元。
传统工艺是闪蒸干燥烘干,产量低,产品质量不稳定,本技术方案各种干燥方式,干燥速度快、产量高,产品质量稳定。
产品吸水率高,传统工艺生产的产品吸水率为5~6倍水,本技术方案生产的产品吸水率7~8倍水。
传统的大豆膳食纤维加工工艺湿豆渣、水解碱溶酸沉、板框过滤、闪蒸干燥、超微粉碎等工艺制成,实践中发现,此类工艺生产的纤维产品脲酶活性显强阳性;本技术方案加工工艺湿豆渣、水解、中和、配料、混合、乳化、均质、杀菌、喷雾干燥等工艺制成,此工艺生产的纤维产品脲酶活性显阴性。脲酶活性是指:在30±5℃和PH值等于7的条件下,每分钟每克膨化大豆分解尿素所释放的氨态氮的毫克数。脲酶本身无营养意义,但它与抗胰蛋白酶的含量接近,并且遇热变性失活的程度与抗胰蛋白酶相似,因此,尿酶活性用来作为膨化大豆加热是否合适的间接估测指标。脲酶活性没有负值,最低为0。在我国现行的国标推荐值为0.3,在美国一般认为以不超过0.2为宜,并且针对日粮中有尿素的反刍动物而言不得超过0.12,当然对于家禽和猪0.3或稍高都可以接受。国内很多大企业一般均采用0.2。脲酶活性是大豆产品很重要的理化参数,对产品的口感影响很大。脲酶活性高时,有时还会引起腹泻。膳食纤维添加到面粉中,脲酶活性直接影响面粉的起发性,口感差;本发明生产的大豆膳食纤维脲酶活性显阴性,添加到面粉中后不影响面粉的起发性,口感较好。
本技术方案生产过程中添加“大豆低聚糖(即益生元)”,食用后可促进体内有益菌生长,改善肠道功能,与大豆膳食纤维具有双重降糖、降脂作用。本技术方案特别适宜中老年、便秘人群、降脂、降糖以及减肥瘦身人群食用。能满足不同人群的需要实现降血糖、降血脂、降血压,预防肥胖,亚健康人群及时迅速补充体能,增加人体内益生元(菌)的功能,并通过膳食进行干预和调节、实现增加健康的目的。
作为优选,步骤7中,烘干时,将浆状物质F送入干燥塔中进行喷雾干燥,喷雾干燥采用压力式喷雾干燥,高压泵压力10~15Mpa,进风温度180℃~190℃,排风温度75℃~80℃,蒸汽压力0.65Mpa~0.75Mpa。
高压喷雾干燥烘干具有产量高、产品质量稳定的特点。
作为优选,步骤7中,烘干时,将浆状物质F送入滚筒,通过滚筒进行加热烘干,烘干滚筒中填充若干金属球一起混合滚动,进行球磨,所述金属球为直径20mm的铸铁球;烘干温度控制在150~160℃,干燥速度控制在150~180kg/小时。
滚筒球磨干燥,在干燥的过程中,实现纤维进一步破碎,产量高、均匀、速度快、经济实用。
作为优选,步骤7中,烘干时,将浆状物质F送入震动流化床中进行烘干,物料在激振力和热风的共同作用下,形成均匀的流化状态,与热风充分接触进行快速传热传质,干燥速度控制在150~200kg/小时,蒸发掉的水分和废气经过除尘器回收粉尘后排入大气;烘干温度保持在150~160℃。
震动流化床中干燥,在干燥的过程中,实现纤维进一步破碎,产量高、均匀、速度快、经济实用。
作为优选,步骤7中,烘干时,将浆状物质F送入搅拌流化床中进行烘干,干燥速度控制在150~250kg/小时,蒸发掉的水分和废气经过除尘器回收粉尘后排入大气;烘干温度保持在150~160℃。
搅拌流化床中干燥,在干燥的过程中,实现纤维进一步破碎,产量高、均匀、速度快、经济实用。
作为优选,在步骤4中,乳化时,还包括向浆状物质C中添加适量乳化剂的步骤;所述乳化剂为单硬脂酸甘油酯、双硬脂酸甘油酯、聚甘油酯、蔗糖酯、硬脂酰乳酸钠、柠檬酸单甘酯、酒石酸单甘酯中的一种或多种混合物。
添加乳化剂,乳化效果更好。
作为优选,在步骤3中,所述低聚糖为低聚半乳糖、乳酮糖、乳果糖、低聚果糖、帕拉金糖、葡萄糖基蔗糖、低聚麦芽糖、低聚异麦芽糖、龙胆低聚糖、大豆低聚糖、低聚木糖中的一种或数种混合物。这些低聚糖具有很强的工业实用性。
低聚半乳糖。母乳喂养的婴儿肠道中双歧杆菌数目最多,这归功于人奶中的低聚半乳糖,因此,低聚半乳糖做为双歧杆菌的增殖因子引起人们的关注。低聚半乳糖是以高浓度乳糖做底物,在具有半乳精基转移活性的口半乳糖苷酶的作用下,首先将乳糖水解成半乳糖和葡萄糖,然后再将半乳糖转移到乳糖的半乳糖基上,制得的低聚半乳糖是在乳糖中的半乳精基一侧结合1~4个分子的半乳糖的混合物。目前世界上主要生产公司有日本的YaKnitHosha、Nissin制糖公司、SnowBrand奶制品。SnowBrand奶制品生产的低聚半乳糖只用在自己的婴儿配方奶粉中。
乳酮糖。与低聚半乳糖一样也以乳糖为原料。乳糖经碱石灰处理后得乳酮糖,乳糖是由半乳糖和葡萄糖组成的,而乳酮糖则是有半乳糖与果糖以β~(1~4)糖苷键合形成的双糖。乳酮糖在小肠内不被消化吸收,到达大肠被双歧杆菌利用,具有较高的增殖活性,因此乳酮糖被列为低热值甜味剂和功能性食品添加剂。乳酮糖除用做食品添加剂外,还在医药上用于治疗便秘和静脉系统的脑病。德国Slvay是世界上最大的乳酮糖制造厂家,每年约生产1万吨乳酮糖,90%用于药品,如:Duphalac,Bifiteral、Chronulac、Cephulac。日本Morinaga奶制品是另一主要生产厂家,其产品主要用于食品添加剂,并每年向欧洲出口3000吨乳酮糖;在比利时还设立了经销机构。德国的MeleiGmbH采用Morinaga的技术生产乳酮糖。意大利的InalcoSPA也生产乳酮糖。在北美生产乳酮糖的公司有Canlac公司(加拿大)和SignaSA(墨西哥)、CIC联合公司和AlutFoods公司(加拿大);Canlac产品的市场主要是加拿大、美国和塞浦路斯。
乳果糖。乳果糖是以乳糖为原料生产的第2个双歧因子低聚糖。它以乳糖和蔗糖门(1:1)为原料,在β~呋喃果糖苷酶(ES3.2.26)催化作用下,将蔗糖分解的果糖基转移至乳糖还原性末端C1位羟基上,生成半乳糖基蔗糖即乳果糖。日本生产乳糖的分司有Ensuiko精糖公司、HyashibaraShin公司、生物制药有限公司。
低聚果糖。从产量上看,低聚果糖是低聚糖家族中重要的成员。低聚果糖生产方法有2种,最终产物也略有不同。第一种方法以蔗糖做底物,采用β一呋喃果糖苷酶转果糖基作用,在蔗糖分子的β(1~2)糖昔键上与l~3个果糖分子结合,形成的蔗果三糖(GF2)、蔗果四糖(GF3)、蔗果五糖(GF4),属于果糖和蔗糖构成的直链杂低聚精;产物中还有果糖、葡萄糖和反应不完全的底物蔗糖。采用色谱法除去单糖和双糖可制得高纯度的低聚果糖。MeijiSeikaKaisha是日本生产低聚果糖的最大公司,产品的商品名为“Meioligo”。Meiji还与法国的BesninSac合资(Beghin-Me切生产低聚果糖,商品名为“Actilight”。此外,CheilFoodsandChemicals公司(南韩)也生产低聚果糖。
用于生产低聚果糖的第二种方法是控制菊粉的水解度,水解生成的产物与酶反应产物类似,但在葡萄糖末端不全是以β(l~2)糖昔键与果糖相连。水解生成的低聚果糖的链比酶反应的链长。布鲁塞尔的BelgianORAFTI公司从菊苣中提取菊粉生产低取聚果糖,商品名为“Raflilose”;产品有不同纯度,有粉末和糖浆。“Raftilose”牌产品中低聚果糖链长度从2~9。从菊苣中提取的菊粉中,含有低聚果糖和一些多聚糖。ORAFTI公司的菊粉产品名为“Rafliline”,是含有>50个果糖基的多聚精。比利时的Cosucra公司也生产类似产品,商品名为“Fibruline”。这些长链的多聚糖现已用作脂肪的替代物。
帕拉金糖。帕拉金糖也叫异麦芽酮糖。是麦芽酮糖合成酶(ECS.4.99.11)作用于蔗糖生成的。帕拉金糖是二糖,甜度比蔗糖低,不会引起龋齿,可被小肠消化吸收,因此,不是双歧杆菌增殖因子。然而帕拉金糖分子内脱水缩合形成帕拉金低聚糖,则不被人胃肠消化吸收而达到大肠,促进双歧杆菌的增殖。帕拉金低聚糖由日本的Mitsui制糖公司生产。
葡萄糖基蔗糖。葡萄糖基蔗糖又叫偶合糖,是以麦芽糖和蔗糖为原料,通过环状糊精合成酶(EC2.4.1.19)合成的三糖。葡萄糖基蔗糖的甜度是蔗糖的一半,与其它低聚精一样可以作为甜味剂的替代物,可以预防龋齿,可被肠道酶水解,因而减少了肠道内双歧杆菌对其的利用率,然而在食品中葡萄糖基蔗糖的另一重要特性是可以防止结晶和褐变反应发生及极强的保水性能。目前主要生产公司是日本的HayashibanaShit公司。
低聚麦芽糖。低聚麦芽糖在小肠内被水解吸收,因而达不到结肠,不能被结肠内的双歧杆菌利用。NaKaKuKi在他的一篇关于低聚麦芽糖的文献中提出,使用高麦芽糖浆,人体内残余的低聚麦芽糖可以抑制肠道内有害菌如产气荚膜梭状芽抱杆和肠道内细菌的生长,因此,低聚麦芽糖对改善肠道内菌群结构极有益。
低聚麦芽糖是葡萄糖基以α(l~2)糖苷键连接,是在解枝酶如支链淀粉酶(EC.3.4.1.41)、异淀粉酶(EC3.2.1.68)及各种。淀粉酶的作用下水解淀粉生产的不同链长低聚麦芽糖,这些a一淀粉酶具有不同的反应特性,因此可以生产出不同链长和不同低聚麦芽糖含量的糖浆。NikonShikuhinKaKo是日本生产低聚麦芽糖的最大厂家。
低聚异麦芽糖(Isomalto~oligosaccharides)是所有低聚糖产品中产量最大的一种,低聚异麦芽糖也是以淀粉为原料生产的。低聚异麦芽糖是α~D~葡萄糖基以α(1~6)糖苷键结合,是双歧杆菌的增殖因子。在低聚异麦芽糖的混合物中即合葡萄糖基以α(1~6)糖音链结合的低聚糖,又含葡萄基以α(1~4)糖苷键结合的低聚糖,如潘糖。低聚异麦芽糖的酶法合成反应分两步,第一步是a淀粉酶(EC3.2.1.l)将淀粉液化,第二步由β~淀粉酶(EC3.2.1.2)将酶化的淀粉水解成麦芽糖,a葡萄糖着酶(ES.2.1.20)再将其转化成低聚异麦芽糖。
龙胆低聚糖是由若干个葡萄糖基以β(1~6)糖着键链合的化合物,是以葡萄糖浆为原料,在葡萄糖基转移酶的作用下合成的。龙胆低聚糖在人的胃及小肠不被利用,因此可被双歧杆菌和乳杆菌利用。NihonShokuhinKaKo公司是生产该糖的唯一公司商品么为“Gentose”目前年产量只有300~400吨。
大豆低聚糖与其它低聚糖不同,大豆低聚糖是直接从原料中提取的。大豆分离蛋白和浓缩蛋白的副产物大豆乳清中含有大豆低聚糖。大豆低聚精是由水苏糖、棉子糖、蔗糖和少量的单糖构成。采用膜分离技术可以从大豆乳糖中分离出大豆低聚精经浓缩和干燥制成糖浆和粉末产品。水苏糖和棉子糖都是不消化糖,是双歧杆菌的增殖因子。日本的CalPis食品工业公司生产大豆低聚糖。中国山东省的蓝山集团也生产大豆低聚糖。
低聚木糖。低聚木糖在低聚糖的市场上占据比重较小,但随着低聚糖市场的不断扩大,其生产和需求将不断增加。1994年Sun~tory有限公司(日本)生产大约70吨低聚木糖,1998年达300多吨,低聚木糖可以促进肠道内双歧杆菌增殖,主要用来制造功能性饮料。生产低聚木糖的原料是从玉米芯中提取的多聚木糖,由endol.4p木聚糖酶(EC3.2.二.8)控制多聚木糖的水解,采用超滤和反渗透除去大分子和小分子糖,制取高纯度的低聚木糖。
作为优选,在步骤1中,湿豆渣的制备的方法为:将乙醇和水按照乙醇:水=1:1~3重量份配比混合,得到清洗液,加热清洗液至80~90℃;将干豆渣放入清洗液浸泡10~20分钟,滤过,得到固体物质;用清水清洗固体物质,滤过,得到湿豆渣。
采用80~90℃的清洗液浸泡豆渣,既有助于豆渣的水解,还可以消除豆渣中残留杂质。乙醇是一种可与水任意比例融合的溶剂,无毒无副作用,也是一种食品,采用乙醇,可以溶去物料中的杂质,相比其它处理杂质工艺,具有产品更加适合人食用的特点。
作为优选,在对浆状物质E闪蒸杀菌以前,还包括对浆状物质E活性炭脱色的步骤。活性炭脱色可以除去产品中的杂质,而且,浆状物质E经过均质后,杂质充分溶解,在这一环节除杂,效果非常好。活性炭脱色,相比其它处理杂质工艺,具有产品更加适合人食用的特点。
作为优选,在步骤2中,所述碱液为食品添加剂氨水、纯碱或氢氧化钠中的一种。优选采用食品添加剂氨水。食品添加剂氨水是按照中华人民共和国国家标准GB29201—2012《食品安全国家标准食品添加剂氨水》(中华人民共和国卫生部发布2012-12-25发布)生产制造的氨水。采用食品添加剂氨水的原因:一是豆渣浆呈弱酸性,食品添加剂氨水属于弱碱,少量食品添加剂氨水即可中和;二是,食品添加剂氨水中和,相比现有技术中强碱中和,不会产生影响产品口味的盐类;使用大豆低聚糖的人群,有很大比例是糖尿病人,其血管硬化程度高,伴随有高血压症状,必须控制钠离子的摄入量,使用食品添加剂氨水中和,可以减少钠离子的产生,从而提高产品的健康性。
低聚糖对消费者来说还是一个新生事物,真正了解它的消费者并不多。据欧洲有关单位调研,消费者对功能性低聚糖的认知度:日本为70%,法国为16%,德国为9%,英国为3%。本发明具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,为低聚糖的市场推广具有很好的推广作用。
附图说明
图1是本发明闪蒸杀菌的工艺示意图。
具体实施方式
下面,结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
实施例1。具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法包括如下步骤:
步骤1:水解。将湿豆渣和水按照湿豆渣:水=1:1.5。重量份配比混合,搅拌15~20min,使湿豆渣充分水解,得到浆状物质A。湿豆渣的含水量为80%。
步骤2:中和。用碱液将浆状物质A的pH值调节至7.5,制得浆状物质B。
步骤3:添加低聚糖。将低聚糖和浆状物质B按照低聚糖:浆状物质B=1:3的重量份配比混合,制得浆状物质C。所述低聚糖为低聚半乳糖。
步骤4:乳化。将浆状物质C用乳化机进行乳化,乳化时压力为150bar,时间5min,制得浆状物质D。
步骤5:均质。将浆状物质D用均质机进行均质,均质时,压力为100bar,均质时间7min,制得浆状物质E。
步骤6:闪蒸杀菌。用0.4Mpa的饱和蒸汽与浆状物质E充分接触,使浆状物质E瞬时升高到140℃,并在保持管中保持5s,然后通入高真空罐中闪蒸,并使其温度迅速降低到55℃,制得浆状物质F。
步骤7:烘干。将浆状物质F烘干得到改性大豆膳食纤维,改性大豆膳食纤维的含水量应降低到1.5%以下,出料温度低于40℃;干燥后的大豆膳食纤维过100目筛,包装入库。烘干时,将浆状物质F送入干燥塔中进行喷雾干燥,喷雾干燥采用压力式喷雾干燥,高压泵压力10Mpa,进风温度180℃,排风温度75℃,蒸汽压力0.65Mpa。
在传统的干燥设备中,一般采用电加热,它们应用到带有低聚糖的具有一定粘稠度的浆状物质中时,由于受热不均,干燥时间长,物料易产生焦糊现象。也有采用冷冻干燥或真空干燥的方式,但其动力消耗大,加工成本高,不易实现产业化。本实施例采用喷雾干燥,容易均匀干燥,降低水分含量,干燥速度块,且熟化好。
实施例2。具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:水解。将湿豆渣和水按照湿豆渣:水=1:2重量份配比混合,搅拌15~20min,使湿豆渣充分水解,得到浆状物质A。湿豆渣的含水量为70%。
步骤2:中和。用碱液将浆状物质A的pH值调节至7.8,制得浆状物质B。碱液为纯碱。
步骤3:添加低聚糖。将低聚糖和浆状物质B按照低聚糖:浆状物质B=4的重量份配比混合,制得浆状物质C;低聚糖为乳酮糖。
步骤4:乳化。将浆状物质C用乳化机进行乳化,乳化时压力为250bar,时间7min,制得浆状物质D。
步骤5:均质。将浆状物质D用均质机进行均质,均质时,压力为250bar,均质时间7min~10min,制得浆状物质E。
步骤6:闪蒸杀菌。用0.6Mpa的饱和蒸汽与浆状物质E充分接触,使浆状物质E瞬时升高到150℃,并在保持管中保持15s,然后通入高真空罐中闪蒸,并使其温度迅速降低到55℃,制得浆状物质F。
步骤7:烘干。将浆状物质F烘干得到改性大豆膳食纤维,改性大豆膳食纤维的含水量应降低到3%以下,出料温度低于40℃;干燥后的大豆膳食纤维过300目筛,包装入库。烘干时,将浆状物质F送入干燥塔中进行喷雾干燥,喷雾干燥采用压力式喷雾干燥,高压泵压力15Mpa,进风温度190℃,排风温度80℃,蒸汽压力0.75Mpa。
在传统的干燥设备中,一般采用电加热它们应用到带有低聚糖的具有一定粘稠度的浆状物质中,湿豆渣的脱水干燥中,由于受热不均,干燥时间长,物料易产生焦糊现象,并且物料中的蛋白质变性严重。也有采用冷冻干燥或真空干燥的方式,尽管可以降低物料中的蛋白质变性,但其动力消耗大,加工成本高,不易实现产业化。本实施例采用喷雾干燥,容易均匀干燥,降低水分含量,干燥速度块且熟化好。
实施例3。具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:水解。将湿豆渣和水按照湿豆渣:水=1:1.7重量份配比混合,搅拌15~20min,使湿豆渣充分水解,得到浆状物质A;豆渣是提取蛋白、脂肪以后的副产物,蛋白、脂肪含量已经很低。湿豆渣的含水量为60%。
步骤2:中和。用碱液将浆状物质A的pH值调节至7.7,制得浆状物质B。碱液为氢氧化钠。
步骤3:添加低聚糖。将低聚糖和浆状物质B按照低聚糖:浆状物质B=1:3.5的重量份配比混合,制得浆状物质C。
步骤4:乳化。将浆状物质C用乳化机进行乳化,乳化时压力为200bar,时间6min,制得浆状物质D。
步骤5:均质。将浆状物质D用均质机进行均质,均质时,压力为220bar,均质时间8.5min,制得浆状物质E。
步骤6:闪蒸杀菌。用0.4~0.6Mpa的饱和蒸汽与浆状物质E充分接触,使浆状物质E瞬时升高到145℃,并在保持管中保持10s,然后通入高真空罐中闪蒸,并使其温度迅速降低到53℃,制得浆状物质F。
步骤7:烘干。将浆状物质F烘干得到改性大豆膳食纤维,改性大豆膳食纤维的含水量应降低到2%以下;干燥后的大豆膳食纤维过200目筛,包装入库。烘干时,将浆状物质F送入干燥塔中进行喷雾干燥,喷雾干燥采用压力式喷雾干燥,高压泵压力12Mpa,进风温度185℃,排风温度78℃,蒸汽压力0.7Mpa。
实施例4。具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:水解。将湿豆渣和水按照湿豆渣:水=1:1.5。重量份配比混合,搅拌15~20min,使湿豆渣充分水解,得到浆状物质A。湿豆渣的含水量为60%。
步骤2:中和。用碱液将浆状物质A的pH值调节至7.5,制得浆状物质B。碱液为食品添加剂氨水。
步骤3:添加低聚糖。将低聚糖和浆状物质B按照低聚糖:浆状物质B=1:3的重量份配比混合,制得浆状物质C。所述低聚糖为低聚帕拉金糖。
步骤4:乳化。将浆状物质C用乳化机进行乳化,乳化时压力为150bar,时间5min,制得浆状物质D。
步骤5:均质。将浆状物质D用均质机进行均质,均质时,压力为100bar,均质时间7min,制得浆状物质E。
步骤6:闪蒸杀菌。用0.4Mpa的饱和蒸汽与浆状物质E充分接触,使浆状物质E瞬时升高到140℃,并在保持管中保持5s,然后通入高真空罐中闪蒸,并使其温度迅速降低到50℃,制得浆状物质F。
步骤7:烘干。将浆状物质F烘干得到改性大豆膳食纤维,改性大豆膳食纤维的含水量应降低到1.5%以下,出料温度低于40℃;干燥后的大豆膳食纤维过100目筛,包装入库。烘干时,将浆状物质F送入搅拌流化床中进行烘干,干燥速度控制在150~250kg/小时,蒸发掉的水分和废气经过除尘器回收粉尘后排入大气;烘干温度保持在150~160℃。
实施例5。具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:水解。将湿豆渣和水按照湿豆渣:水=1:2重量份配比混合,搅拌15~20min,使湿豆渣充分水解,得到浆状物质A。湿豆渣的含水量为90%。
步骤2:中和。用碱液将浆状物质A的pH值调节至7.8,制得浆状物质B。碱液为氢氧化钠。
步骤3:添加低聚糖。将低聚糖和浆状物质B按照低聚糖:浆状物质B=4的重量份配比混合,制得浆状物质C;低聚糖为低聚果糖。
步骤4:乳化。将浆状物质C用乳化机进行乳化,乳化时压力为250bar,时间7min,制得浆状物质D。
步骤5:均质。将浆状物质D用均质机进行均质,均质时,压力为250bar,均质时间7min~10min,制得浆状物质E。
步骤6:闪蒸杀菌。用0.6Mpa的饱和蒸汽与浆状物质E充分接触,使浆状物质E瞬时升高到150℃,并在保持管中保持15s,然后通入高真空罐中闪蒸,并使其温度迅速降低到55℃,制得浆状物质F。
步骤7:烘干。将浆状物质F烘干得到改性大豆膳食纤维,改性大豆膳食纤维的含水量应降低到3%以下,出料温度低于40℃;干燥后的大豆膳食纤维过300目筛,包装入库。烘干时,将浆状物质F送入震动流化床中进行烘干,物料在激振力和热风的共同作用下,形成均匀的流化状态,与热风充分接触进行快速传热传质,干燥速度控制在150~200kg/小时,蒸发掉的水分和废气经过除尘器回收粉尘后排入大气;烘干温度保持在150~160℃。
实施例6。具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:水解。将湿豆渣和水按照湿豆渣:水=1:1.7重量份配比混合,搅拌15~20min,使湿豆渣充分水解,得到浆状物质A;湿豆渣的含水量为90%。
步骤2:中和。用碱液将浆状物质A的pH值调节至7.7,制得浆状物质B;碱液为氢氧化钠。
步骤3:添加低聚糖。将低聚糖和浆状物质B按照低聚糖:浆状物质B=1:3.5的重量份配比混合,制得浆状物质C;所述低聚糖为乳果糖。
步骤4:乳化。将浆状物质C用乳化机进行乳化,乳化时压力为200bar,时间6min,制得浆状物质D。
步骤5:均质。将浆状物质D用均质机进行均质,均质时,压力为220bar,均质时间8.5min,制得浆状物质E。
步骤6:闪蒸杀菌。用0.4~0.6Mpa的饱和蒸汽与浆状物质E充分接触,使浆状物质E瞬时升高到145℃,并在保持管中保持10s,然后通入高真空罐中闪蒸,并使其温度迅速降低到53℃,制得浆状物质F。
步骤7:烘干。将浆状物质F烘干得到改性大豆膳食纤维,改性大豆膳食纤维的含水量应降低到2%以下;干燥后的大豆膳食纤维过200目筛,包装入库。烘干时,将浆状物质F送入滚筒,通过滚筒进行加热烘干,烘干滚筒中填充若干金属球一起混合滚动,进行球磨,所述金属球为直径20mm的铸铁球;烘干温度控制在150~160℃,干燥速度控制在150~180kg/小时。本实施例具有球磨效果,干燥均匀,可以生产400目的产品,且熟化好。采用本实施例工艺,膳食纤维与低聚糖结合紧密,不会出现结块、不匀的现象,杀菌彻底,口感好。
实施例7。具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:水解。将湿豆渣和水按照湿豆渣:水=1:1.5。重量份配比混合,搅拌15~20min,使湿豆渣充分水解,得到浆状物质A。湿豆渣的含水量为70%。
步骤2:中和。用碱液将浆状物质A的pH值调节至7.5,制得浆状物质B。碱液为食品添加剂氨水。
步骤3:添加低聚糖。将低聚糖和浆状物质B按照低聚糖:浆状物质B=1:3的重量份配比混合,制得浆状物质C。所述低聚糖为龙胆低聚糖。
步骤4:乳化。将浆状物质C用乳化机进行乳化,乳化时压力为150bar,时间5min,制得浆状物质D。乳化时,还包括向浆状物质C中添加适量乳化剂的步骤;所述乳化剂为聚甘油酯。
步骤5:均质。将浆状物质D用均质机进行均质,均质时,压力为100bar,均质时间7min,制得浆状物质E。
步骤6:闪蒸杀菌。用0.4Mpa的饱和蒸汽与浆状物质E充分接触,使浆状物质E瞬时升高到140℃,并在保持管中保持5s,然后通入高真空罐中闪蒸,并使其温度迅速降低到50~55℃,制得浆状物质F。
步骤7:烘干。将浆状物质F烘干得到改性大豆膳食纤维,改性大豆膳食纤维的含水量应降低到1.5%以下,出料温度低于40℃;干燥后的大豆膳食纤维过100目筛,包装入库。烘干时,将浆状物质F送入搅拌流化床中进行烘干,干燥速度控制在150~250kg/小时,蒸发掉的水分和废气经过除尘器回收粉尘后排入大气;烘干温度保持在150~160℃。
实施例8。具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:水解。将湿豆渣和水按照湿豆渣:水=1:2重量份配比混合,搅拌15~20min,使湿豆渣充分水解,得到浆状物质A。湿豆渣的含水量为80%。
步骤2:中和。用碱液将浆状物质A的pH值调节至7.8,制得浆状物质B。碱液为食品添加剂氨水。
步骤3:添加低聚糖。将低聚糖和浆状物质B按照低聚糖:浆状物质B=4的重量份配比混合,制得浆状物质C;低聚糖为低聚异麦芽糖。
步骤4:乳化。将浆状物质C用乳化机进行乳化,乳化时压力为250bar,时间7min,制得浆状物质D。乳化时,还包括向浆状物质C中添加适量乳化剂的步骤;所述乳化剂为双硬脂酸甘油酯。
步骤5:均质。将浆状物质D用均质机进行均质,均质时,压力为250bar,均质时间7min~10min,制得浆状物质E。
步骤6:闪蒸杀菌。用0.6Mpa的饱和蒸汽与浆状物质E充分接触,使浆状物质E瞬时升高到150℃,并在保持管中保持15s,然后通入高真空罐中闪蒸,并使其温度迅速降低到55℃,制得浆状物质F。
步骤7:烘干。将浆状物质F烘干得到改性大豆膳食纤维,改性大豆膳食纤维的含水量应降低到3%以下,出料温度低于40℃;干燥后的大豆膳食纤维过300目筛,包装入库。烘干时,将浆状物质F送入震动流化床中进行烘干,物料在激振力和热风的共同作用下,形成均匀的流化状态,与热风充分接触进行快速传热传质,干燥速度控制在150~200kg/小时,蒸发掉的水分和废气经过除尘器回收粉尘后排入大气;烘干温度保持在150~160℃。
实施例9。具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,包括如下步骤:
步骤1:水解。将湿豆渣和水按照湿豆渣:水=1:1.7重量份配比混合,搅拌15~20min,使湿豆渣充分水解,得到浆状物质A。
步骤2:中和。用碱液将浆状物质A的pH值调节至7.7,制得浆状物质B;碱液为食品添加剂氨水。
步骤3:添加低聚糖。将低聚糖和浆状物质B按照低聚糖:浆状物质B=1:3.5的重量份配比混合,制得浆状物质C;所述低聚糖为低聚麦芽糖。
步骤4:乳化。将浆状物质C用乳化机进行乳化,乳化时压力为200bar,时间6min,制得浆状物质D;乳化时,还包括向浆状物质C中添加适量乳化剂的步骤;所述乳化剂为单硬脂酸甘油酯。
步骤5:均质。将浆状物质D用均质机进行均质,均质时,压力为220bar,均质时间8.5min,制得浆状物质E。
步骤6:闪蒸杀菌。用0.4~0.6Mpa的饱和蒸汽与浆状物质E充分接触,使浆状物质E瞬时升高到145℃,并在保持管中保持10s,然后通入高真空罐中闪蒸,并使其温度迅速降低到53℃,制得浆状物质F。
步骤7:烘干。将浆状物质F烘干得到改性大豆膳食纤维,改性大豆膳食纤维的含水量应降低到2%以下;干燥后的大豆膳食纤维过200目筛,包装入库。烘干时,将浆状物质F送入滚筒,通过滚筒进行加热烘干,烘干滚筒中填充若干金属球一起混合滚动,进行球磨,所述金属球为直径20mm的铸铁球;烘干温度控制在150~160℃,干燥速度控制在150~180kg/小时。
实施例10。具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,包括如下步骤:
步骤1:水解。将乙醇和水按照乙醇:水=1:1~3重量份配比混合,得到清洗液,加热清洗液至80~90℃;将干豆渣放入清洗液浸泡10~20分钟,滤过,得到固体物质;用清水清洗固体物质,滤过,得到湿豆渣。
将湿豆渣和水按照湿豆渣:水=1:1.5。重量份配比混合,搅拌15~20min,使湿豆渣充分水解,得到浆状物质A。
步骤2:中和。用碱液将浆状物质A的pH值调节至7.5,制得浆状物质B。碱液为食品添加剂氨水。
步骤3:添加低聚糖。将低聚糖和浆状物质B按照低聚糖:浆状物质B=1:3的重量份配比混合,制得浆状物质C。所述低聚糖为龙胆低聚糖。
步骤4:乳化。将浆状物质C用乳化机进行乳化,乳化时压力为150bar,时间5min,制得浆状物质D。乳化时,还包括向浆状物质C中添加适量乳化剂的步骤;所述乳化剂为聚甘油酯。
步骤5:均质。将浆状物质D用均质机进行均质,均质时,压力为100bar,均质时间7min,制得浆状物质E。在对浆状物质E闪蒸杀菌以前,还包括对浆状物质E活性炭脱色的步骤。
步骤6:闪蒸杀菌。用0.4Mpa的饱和蒸汽与浆状物质E充分接触,使浆状物质E瞬时升高到140℃,并在保持管中保持5s,然后通入高真空罐中闪蒸,并使其温度迅速降低到52℃,制得浆状物质F。
步骤7:烘干。将浆状物质F烘干得到改性大豆膳食纤维,改性大豆膳食纤维的含水量应降低到1.5%以下,出料温度低于40℃;干燥后的大豆膳食纤维过100目筛,包装入库。烘干时,将浆状物质F送入搅拌流化床中进行烘干,干燥速度控制在150~250kg/小时,蒸发掉的水分和废气经过除尘器回收粉尘后排入大气;烘干温度保持在150~160℃。
实施例11。具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:水解。将乙醇和水按照乙醇:水=1:1~3重量份配比混合,得到清洗液,加热清洗液至80~90℃;将干豆渣放入清洗液浸泡10~20分钟,滤过,得到固体物质;用清水清洗固体物质,滤过,得到湿豆渣。
将湿豆渣和水按照湿豆渣:水=1:2重量份配比混合,搅拌15~20min,使湿豆渣充分水解,得到浆状物质A。
步骤2:中和。用碱液将浆状物质A的pH值调节至7.8,制得浆状物质B。碱液为食品添加剂氨水。
步骤3:添加低聚糖。将低聚糖和浆状物质B按照低聚糖:浆状物质B=4的重量份配比混合,制得浆状物质C;低聚糖为大豆低聚糖。
步骤4:乳化。将浆状物质C用乳化机进行乳化,乳化时压力为250bar,时间7min,制得浆状物质D。乳化时,还包括向浆状物质C中添加适量乳化剂的步骤;所述乳化剂为酒石酸单甘酯。
步骤5:均质。将浆状物质D用均质机进行均质,均质时,压力为250bar,均质时间7min~10min,制得浆状物质E。在对浆状物质E闪蒸杀菌以前,还包括对浆状物质E活性炭脱色的步骤。
步骤6:闪蒸杀菌。用0.6Mpa的饱和蒸汽与浆状物质E充分接触,使浆状物质E瞬时升高到150℃,并在保持管中保持15s,然后通入高真空罐中闪蒸,并使其温度迅速降低到55℃,制得浆状物质F。
步骤7:烘干。将浆状物质F烘干得到改性大豆膳食纤维,改性大豆膳食纤维的含水量应降低到3%以下,出料温度低于40℃;干燥后的大豆膳食纤维过300目筛,包装入库。烘干时,将浆状物质F送入震动流化床中进行烘干,物料在激振力和热风的共同作用下,形成均匀的流化状态,与热风充分接触进行快速传热传质,干燥速度控制在150~200kg/小时,蒸发掉的水分和废气经过除尘器回收粉尘后排入大气;烘干温度保持在150~160℃。
实施例12。具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:水解。将乙醇和水按照乙醇:水=1:1~3重量份配比混合,得到清洗液,加热清洗液至80~90℃;将干豆渣放入清洗液浸泡10~20分钟,滤过,得到固体物质;用清水清洗固体物质,滤过,得到湿豆渣。
将湿豆渣和水按照湿豆渣:水=1:1.7重量份配比混合,搅拌15~20min,使湿豆渣充分水解,得到浆状物质A。
步骤2:中和。用碱液将浆状物质A的pH值调节至7.7,制得浆状物质B;碱液为食品添加剂氨水。
步骤3:添加低聚糖。将低聚糖和浆状物质B按照低聚糖:浆状物质B=1:3.5的重量份配比混合,制得浆状物质C;所述低聚糖为低聚木糖。
步骤4:乳化。将浆状物质C用乳化机进行乳化,乳化时压力为200bar,时间6min,制得浆状物质D;乳化时,还包括向浆状物质C中添加适量乳化剂的步骤;所述乳化剂为柠檬酸单甘酯。
步骤5:均质。将浆状物质D用均质机进行均质,均质时,压力为220bar,均质时间8.5min,制得浆状物质E;在对浆状物质E闪蒸杀菌以前,还包括对浆状物质E活性炭脱色的步骤。活性炭脱色相比现有技术的双氧水脱色,脱色效果更好,不容易在原料中有化学残留。
步骤6:闪蒸杀菌。用0.4~0.6Mpa的饱和蒸汽与浆状物质E充分接触,使浆状物质E瞬时升高到145℃,并在保持管中保持10s,然后通入高真空罐中闪蒸,并使其温度迅速降低到53℃,制得浆状物质F。
步骤7:烘干。将浆状物质F烘干得到改性大豆膳食纤维,改性大豆膳食纤维的含水量应降低到2%以下;干燥后的大豆膳食纤维过200目筛,包装入库。烘干时,将浆状物质F送入滚筒,通过滚筒进行加热烘干,烘干滚筒中填充若干金属球一起混合滚动,进行球磨,所述金属球为直径20mm的铸铁球;烘干温度控制在150~160℃,干燥速度控制在150~180kg/小时。
下面,通过效果实施例来进一步说明本发明的有益效果。
效果实施例1。采用本公司以常规的湿豆渣、水解、碱溶酸沉、板框过滤、闪蒸干燥、超微粉碎工艺制成的原市售大豆膳食纤维粉作为对照样品与发明实施例1到12制得的改性大豆膳食纤维粉样品进行感官评定打分对比。感官评定方法:对样品的感官评定,总分为100分,评分标准如表1所示。感官评定由本公司组织20名以上研究人员组成研究小组,对组织状态、香味、口感进行综合打分,取其平均值。
表1评分标准表
感官评定测评结果如表2所示。
表2感官评分结果
组织状态 | 香味 | 口感 | 分数 | |
对照样品 | 20 | 13 | 22 | 55 |
实施例1样品 | 24 | 26 | 32 | 82 |
实施例2样品 | 28 | 27 | 35 | 90 |
实施例3样品 | 29 | 28 | 35 | 92 |
实施例4样品 | 24 | 26 | 34 | 84 |
实施例5样品 | 24 | 26 | 35 | 85 |
实施例6样品 | 28 | 25 | 36 | 89 |
实施例7样品 | 30 | 28 | 36 | 94 |
实施例8样品 | 29 | 29 | 35 | 93 |
实施例9样品 | 28 | 28 | 36 | 92 |
实施例10样品 | 29 | 29 | 38 | 96 |
实施例11样品 | 30 | 28 | 37 | 95 |
实施例12样品 | 30 | 29 | 38 | 97 |
由上表可知,本发明各实施例产品的色、香、味方面比原产品都有显著的提高。
表3出示了对照组与实施例1到实施例6理化参数的对比。表4出示了对照组与实施例7到实施例12理化参数的对比。
表3对照组与实施例1到实施例6理化参数的对比
表4对照组与实施例1到实施例6理化参数的对比
其中,脲酶活性检测采用液态法。原理:大豆制品中的脲酶可使尿素分解成氨,会使酚红指示剂改变颜色。试剂为尿素:GB696,分析纯;酚红指示剂。取0.2g粉末样品,置于25mL比色管中。加0.02g尿素,加酚红指示剂2滴,再加水20mL,充分摇匀15s。记录粉红色出现时间,并根据时间判断尿酶活性。颜色出现时间为1min,脲酶活性极强;颜色出现时间为1-5min,脲酶活性强;颜色出现时间为5-10min,脲酶活性稍有;颜色出现时间超过min,脲酶活性无。同时作空白对照试验。样品空白(不加尿素)及试剂空白(不加样品),只有上述空白正常时,即酚红指示剂不改变颜色,试验结果才是可靠的。
从以上分析可以看出,改性后的大豆膳食纤维粉在色泽、颗粒度、气味、溶解性、口感、脲酶活性、菌落总数、产量和成本等方面都优于原大豆膳食纤维粉,经济效益也比较好。
另外,经测试,本发明的产品,添加到馒头中,馒头的起发性也优于对照组的产品。
对照组产品采用板框压滤,人工清洗,劳动强度大,工作效率低,本技术方案生产工艺自动化程度高、速度快,机械输送料液,减少劳动力,产量每吨提高20%~35%,成本每吨降低200元~500元。
采用本发明工艺,膳食纤维与低聚糖结合紧密,不会出现结块、不匀的现象,杀菌彻底、口感好。低聚糖含量高,容易发挥膳食纤维与低聚糖相互结合的优势。不需要加酶,通过乳化、均质、高压喷雾即能达到加酶的效果。产品持水性高,持油性高,用于肠类制品中无异味、表面光滑、不发散,因而应用领域广泛。膳食纤维水溶性成分增加20%以上、颗粒细小,持水力、膨胀力增大,使生产的大豆膳食纤维成为真正的功能性食品,可作为食品添加剂广泛应用于乳制品、蛋白饮品、饼干、面包等,食品领域,可起到资源合理利用,提高产品附加值的目的。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:水解
将湿豆渣和水按照湿豆渣:水=1:1.5~2重量份配比混合,搅拌15~20min,使湿豆渣充分水解,得到浆状物质A;湿豆渣的含水量为60%~90%;
步骤2:中和
用碱液将浆状物质A的pH值调节至7.5~7.8,制得浆状物质B;
步骤3:添加低聚糖
将低聚糖和浆状物质B按照低聚糖:浆状物质B=1:3~4的重量份配比混合,制得浆状物质C;
步骤4:乳化
将浆状物质C用乳化机进行乳化,乳化时压力为150bar~250bar,时间5min~7min,制得浆状物质D;
步骤5:均质
将浆状物质D用均质机进行均质,均质时,压力为100bar~250bar,均质时间7min~10min,制得浆状物质E;
步骤6:闪蒸杀菌
用0.4~0.6Mpa的饱和蒸汽与浆状物质E充分接触,使浆状物质E瞬时升高到140~150℃,并在保持管中保持5~15s,然后通入高真空罐中闪蒸,并使其温度迅速降低到50~55℃,制得浆状物质F;
步骤7:烘干
将浆状物质F烘干得到改性大豆膳食纤维,使改性大豆膳食纤维的含水量降低到1.5~3%,出料温度低于40℃;干燥后的大豆膳食纤维过100~400目筛,包装入库。
2.如权利要求1所述的具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于:步骤7中,烘干时,将浆状物质F送入干燥塔中进行喷雾干燥,喷雾干燥采用压力式喷雾干燥,高压泵压力10~15Mpa,进风温度180℃~190℃,排风温度75℃~80℃,蒸汽压力0.65Mpa~0.75Mpa。
3.如权利要求1所述的具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于:步骤7中,烘干时,将浆状物质F送入滚筒,通过滚筒进行加热烘干,烘干滚筒中填充若干金属球一起混合滚动,进行球磨,所述金属球为直径20mm的铸铁球;烘干温度控制在150~160℃,干燥速度控制在150~180kg/小时。
4.如权利要求1所述的具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于:步骤7中,烘干时,将浆状物质F送入震动流化床中进行烘干,物料在激振力和热风的共同作用下,形成均匀的流化状态,与热风充分接触进行快速传热传质,干燥速度控制在150~200kg/小时,蒸发掉的水分和废气经过除尘器回收粉尘后排入大气;烘干温度保持在150~160℃。
5.如权利要求1所述的具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于:步骤7中,烘干时,将浆状物质F送入搅拌流化床中进行烘干,干燥速度控制在150~250kg/小时,蒸发掉的水分和废气经过除尘器回收粉尘后排入大气;烘干温度保持在150~160℃。
6.如权利要求1所述的具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于:在步骤4中,乳化时,还包括向浆状物质C中添加适量乳化剂的步骤;所述乳化剂为单硬脂酸甘油酯、双硬脂酸甘油酯、聚甘油酯、蔗糖酯、硬脂酰乳酸钠、柠檬酸单甘酯、酒石酸单甘酯中的一种或多种混合物。
7.如权利要求1所述的具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于:在步骤3中,所述低聚糖为低聚半乳糖、乳酮糖、乳果糖、低聚果糖、帕拉金糖、葡萄糖基蔗糖、低聚麦芽糖、低聚异麦芽糖、龙胆低聚糖、大豆低聚糖、低聚木糖中的一种或数种混合物。
8.如权利要求1所述的具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于:在步骤1中,湿豆渣的制备的方法为:将乙醇和水按照乙醇:水=1:1~3重量份配比混合,得到清洗液,加热清洗液至80~90℃;将干豆渣放入清洗液浸泡10~20分钟,滤过,得到固体物质;
用清水清洗固体物质,滤过,得到湿豆渣。
9.如权利要求1所述的具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于:在对浆状物质E闪蒸杀菌以前,还包括对浆状物质E活性炭脱色的步骤。
10.如权利要求1所述的具有降糖、降脂作用的改性大豆膳食纤维粉的制备方法,其特征在于:在步骤2中,所述碱液为食品添加剂氨水、纯碱或氢氧化钠中的一种。
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