CN105476031A

CN105476031A - 酒糟膳食纤维及其生产方法

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Publication number: CN105476031A
Application number: CN201510895203.6A
Authority: CN
Inventors: 侯旭光; 张海涛; 郭战胜; 梅俊学
Original assignee: Shandong University Weihai
Current assignee: Shandong University Weihai
Priority date: 2015-12-08
Filing date: 2015-12-08
Publication date: 2016-04-13

Abstract

本发明涉及一种酒糟化工的综合利用工程的改进技术领域，具体的说是一种酒糟膳食纤维及其生产方法，其特征在于该酒糟膳食纤维制备原料、提取溶剂以及原料、提取溶剂之间各组成成分重量比为：酒糟80~120份，氯化钙0.5~10份，酸液1~15份，碳酸钠0.1~10份，漂白剂双氧水0.5~20份，稳定剂0.2~4.0份，其生产方法经：一、絮凝收集；二、加醋脱钙；三、碱处理；四、漂白处理；五、洗涤处理；六、干燥粉碎处理的步骤，得140~240目的外观呈粉末状、色泽呈微白色至白色的纤维含量50~94%、持水力700~2100%、膨胀力1~30ml/g的酒糟膳食纤维产品，具有简化生产工艺、降低生产成本、纤维含量高、持水力高、膨胀力高等优点。

Description

酒糟膳食纤维及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种酒糟化工的综合利用工程的改进技术领域，具体的说是一种利用酿酒后的废弃物酒糟生产的酒糟膳食纤维及其生产方法。

背景技术

在八十年代初，我国在膳食纤维的生理功能方面已有过报道，但一直未进行深入研究和规模生产，先后有报道：利用麦麸、大豆、甜菜、香菇、蔗渣和柿子皮等提取膳食纤维的研究，并在局部范围内得到了规模化生产。

酒糟是酒醅发酵完后再经蒸馏出酒后残留的混合固形物，因此酒糟中仍然有相当多未利用完的蛋白质、淀粉、脂肪等成分，与酒醅中的营养成分相似，只是在数量上有差别，另外由于整个发酵酿酒过程中产生了各种各样复杂的生物化学变化，所以其中也产生了相当多的新成分，如核糖核酸、嘌呤、嘧啶和其他一些次级代谢产物等对微生物生长有益的微量成分，这大大提升了酒糟的利用价值，近年来，随着我国白酒技术的发展以及燃料乙醇在全国范围内的推广使用，白酒及乙醇的年产量逐渐提高，作为生产的副产物—酒糟的产量也越来越大，酒糟的再利用已成为白酒行业亟需解决的问题。根据相关报道，近年我国白酒的年产量达到了500万t-600万t，白酒糟的产量也达到了2100万t。如何利用酒糟将直接影响到白酒生产企业的发展，同时又关系到国家相关的节粮政策的推广与落实。另外酒糟由于水分高、酸度高，因此不加以处理，极易腐败变质，这样不仅浪费了宝贵的资源，还会对周边的环境造成严重污染，因此，酒糟的再利用对我国的资源开发利用和环境保护都具有十分重大的意义。目前国内对酒糟最为普遍的处理方式是作为饲料行业的原料或基料，一般经干燥脱水甚至直接打包出售，其附加值相当低，而且进行干燥处理将消耗大量能源，附加值甚至为负。同时由于大量物料的堆积将需要很大的中转场，对于生产量大的白酒企业，形成非常大的场地占用负担，在当前土地成本压力逐渐增大的形势下，具有致命诟病。因此，如何对酒糟进行高效利用，使其变废为宝，提高其经济价值，就变得非常具有研究价值了。

膳食纤维(DietaryFiber，简称DF)系指在人体内难以被酶消化的高分子多糖类物质的总称。膳食纤维具有多种生理功能和作用，是维系人类身体健康所必不可少的营养要素之一，也是一类理想的功能保健性食品原料，故膳食纤维在世界食品工业中已获得了广泛的应用。膳食纤维在焙烤食品中的应用比较广泛，西方膳食纤维食品的最大市场当属。选择膳食纤维的种类可以从以下几个方面考虑:一、生理活性好，能保持食品的香味和风味；二、有一定的膨胀性能，具有良好的保水性和吸油性；三、对人体无不良影响；四、原料来源丰富，生产成本低。目前普遍选用的膳食纤维是小麦鼓皮纤维，它在制成食品后口感、香味都较好，但是小麦鼓皮颜色较深，水溶性纤维含量还不够高，要加工某些糕点有一定影响。膳食纤维对人体健康有很多重要的生理功能，这已被国内外大量的研究与流行病学调查结果所证实，并被现代医学和营养学认为与传统的六大营养素并列的“第七营养素”。虽然膳食纤维在人体内不能被消化吸收，但却具有多种特殊的功能和生理作用，对人们的身体健康起着举足轻重的作用。

至今，国内外均未见，有关从酿酒后酒糟中提取膳食纤维，并用于生产保健食品的报道。随着人民生活水平的不断提高，精细食品种类逐渐增加，肉食和素食逐渐失去平衡，膳食纤维的摄入量正日趋降低（蔬菜中食物纤维的平均含量为3%，人们靠食用蔬菜远未达到WHO规定的16-24g/人·d摄入标准），膳食不平衡造成的文明病（肥胖、高血压、糖尿病等）己经出现，这种情况在经济比较发达的沿海城市尤显得严重，因此，充分开发利用酿酒后废弃物中巨大的膳食纤维资源真正使其变废为宝，并为食品工业提供优质原料，这对于改善人们的膳食结构，提高全民的健康水平，提高水产功能性食品在国内外市场上的竞争力有极其重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种简化生产工艺、降低生产成本、纤维含量高、持水力高、膨胀力高的利用酿酒后的废弃物酒糟生产的酒糟膳食纤维及其生产方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种酒糟膳食纤维，其特征在于该酒糟膳食纤维制备原料、提取溶剂以及原料、提取溶剂之间各组成成分重量比为：酒糟80~120份，氯化钙0.5~10份，酸液1~15份，碳酸钠0.1~10份，漂白剂双氧水0.5~20份，稳定剂0.2~4.0份。

一种酒糟膳食纤维的生产方法，其工艺步骤如下：

（一）、絮凝收集：将80~120份酿酒后废弃物酒糟加入0.5~10份的浓度为5~16%的氯化钙中，搅拌后静置絮凝，再过滤收集絮凝物；

（二）、加酸脱钙：再将上述絮凝物置入到反应罐中，加入1~15份酸液，并加入清水，再加热至30~75℃，搅拌脱钙2~8小时，使上述絮凝物充分浸泡、离心、收集酒糟渣固体，重复上述操作使之除杂纯化，并用水洗至中性，离心得酒糟渣固体；

（三）、碱处理：将上述酒糟渣固体放入搅拌反应罐中，加入0.1~10份的碳酸钠，并加水至该絮凝物吸附饱和，加热保持该絮凝物浸泡液30~80℃并搅拌2~8小时成为黑液，再冷却、水洗该黑液至室温，直至该黑液呈中性，然后用离心机滤干，取滤干物；

（四）、漂白处理：按上述滤干物重量加入10倍水入上述滤干物中，再加入0.5~20份漂白剂双氧水(H₂0₂)和0.2~4.0份稳定剂，加入漂白剂和稳定剂时，要边搅拌，边加入，并加热保持该漂白液的温度在80~100℃，恒温漂白处理2~8小时，重复上述漂白操作并至酒糟呈白色；

（五）、洗涤处理：将上述漂白后的酒糟用去离子水洗涤干净，直至无双氧水气味，并检测滤液中无双氧水存在；

（六）、干燥粉碎处理：将上述洗涤干净的酒糟用离心机脱水并烘干，再粉碎烘干筛滤至140~240目，得到外观呈粉末状、色泽呈微白色至白色的酒糟膳食纤维产品。

本发明所述的步骤（二）中的酸液为盐酸、硫酸或醋酸。

本发明所述的步骤（四）稳定剂为水溶性磷酸盐、硫酸盐或醋酸盐。

本发明所述的步骤（四）中的稳定剂水溶性磷酸盐为磷酸钠、磷酸铵、磷酸钾中的一种或几种。

本发明所述的步骤（四）中的稳定剂硫酸盐为硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾、硫代硫酸钠、连二硫酸钠中的一种或几种。

本发明所述的步骤（四）中的稳定剂醋酸盐为醋酸钠、醋酸铵、醋酸钾中的一种或几种。

本发明由于采用上述试剂制备酒糟膳食纤维，原料采用酿酒后固体废弃物酒糟为原料，省去了以粮食为原料制备的碱处理和酸处理的工序，简化了生产工艺，实现了废物利用，降低成产成本，在工艺流程中采用漂白剂双氧水，避免了采用次氯酸钠漂白剂会残留氯或形成有机氯残留，对人体健康产生危害，采用无毒无害的水溶性稳定剂，如磷酸盐、硫酸盐、醋酸盐，不仅能提高漂白效果，还能有效杀菌、无污染、无残毒，制备出的酒糟膳食纤维产品的纯度和活性明显高于现有的产品，具有简化生产工艺、降低生产成本、纤维含量高、持水力高、膨胀力高等优点。

具体实施方式

一种酒糟膳食纤维，其特征在于该酒糟膳食纤维制备原料、提取溶剂以及原料、提取溶剂之间各组成成分重量比为：酒糟80~120份，氯化钙0.5~10份，酸液1~15份，碳酸钠0.1~10份，漂白剂双氧水0.5~20份，稳定剂0.2~4.0份，其工艺步骤如下：（一）、絮凝收集：将80~120份酿酒后废弃物酒糟加入0.5~10份的浓度为5~16%的氯化钙中，搅拌后静置絮凝，再过滤收集絮凝物；（二）、加酸脱钙：再将上述絮凝物置入到反应罐中，加入1~15份酸液，并加入清水，再加热至30~75℃，搅拌脱钙2~8小时，使上述絮凝物充分浸泡、离心、收集酒糟渣固体，重复上述操作使之除杂纯化，并用水洗至中性，离心得酒糟渣固体；（三）、碱处理：将上述酒糟渣固体放入搅拌反应罐中，加入0.1~10份的碳酸钠，并加水至该絮凝物吸附饱和，加热保持该絮凝物浸泡液30~80℃并搅拌2~8小时成为黑液，再冷却、水洗该黑液至室温，直至该黑液呈中性，然后用离心机滤干，取滤干物；（四）、漂白处理：按上述滤干物重量加入10倍水入上述滤干物中，再加入0.5~20份漂白剂双氧水(H₂0₂)和0.2~4.0份稳定剂，加入漂白剂和稳定剂时，要边搅拌，边加入，并加热保持该漂白液的温度在80~100℃，恒温漂白处理2~8小时，重复上述漂白操作并至酒糟呈白色；（五）、洗涤处理：将上述漂白后的酒糟用去离子水洗涤干净，直至无双氧水气味，并检测滤液中无双氧水存在；（六）、干燥粉碎处理：将上述洗涤干净的酒糟用离心机脱水并烘干，再粉碎烘干筛滤至140~240目，得到外观呈粉末状、色泽呈微白色至白色的酒糟膳食纤维产品；其中所述的步骤（二）中的酸液为盐酸、硫酸或醋酸，所述的步骤（四）稳定剂为水溶性磷酸盐、硫酸盐或醋酸盐，所述的步骤（四）中的稳定剂水溶性磷酸盐为磷酸钠、磷酸铵、磷酸钾中的一种或几种，所述的步骤（四）中的稳定剂硫酸盐为硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾、硫代硫酸钠、连二硫酸钠中的一种或几种，所述的步骤（四）中的稳定剂醋酸盐为醋酸钠、醋酸铵、醋酸钾中的一种或几种。

本发明的酒糟膳食纤维产品与己有酒糟生产膳食纤维的方法相比，其优点在于：

1、本发明的酒糟膳食纤维不是直接以粮食为原料，而是以酿酒后固体废弃物酒糟为原料，省去了后者的碱处理以及酸处理工序，简化了生产工艺，使酒糟中的重要成分得到充分利用，作为废弃物的酒糟也得到了利用，生产的酒糟膳食纤维成本低。

2、本发明的酒糟膳食纤维的生产方法在加酸、加稀碱的加入量处理上，控制在最低的浓度范围，分别为原料酒糟重量的1~15%和0.5~10%，比现有技术的处理方法大大降低了酸和碱的用量，减少了废酸、废碱液的排放和洗涤用水的消耗。

3、本发明的酒糟膳食纤维的生产方法，所采用的漂白剂是双氧水—H₂0₂，又采用易溶于水，无毒、无害的水溶性稳定剂磷酸盐、硫酸盐、醋酸盐，它不仅能提高漂白效果，还能有效杀菌，无污染，无残毒，有利于后处理。由于采用的漂白剂是双氧水—H₂0₂，从而避免了采用次氯酸钠漂白剂会残留氯或形成有机氯残留，对人体健康不利的弊端。

4、本发明的酒糟膳食纤维的生产方法，整个生产处理在常压下进行，利用常规的化工设备就可满足要求，而且收率可观，具有价值经济效益，很容易实现工业化生产，本发明的酒糟膳食纤维的产品的纯度和活性：纤维含量在50~94%，持水力在700~2100%，膨胀力在1~30ml/g，显著优于己报道的现有技术(小麦鼓皮膳食纤维含量：47.09%)等相关产品。

实施例1

首先，取20公斤收集好的干酒糟渣，加入200~400g的浓度为10%的氯化钙中，搅拌后静置絮凝，再过滤收集絮凝物，再将上述絮凝物放入搅拌反应罐内，加入120~160公斤水和200~400g浓盐酸，加热至30~60℃，搅拌脱钙2~3小时，离心，收集酒糟渣固体；再重复二次使之除杂纯化，并用水冲洗至中性，离心得固体；固体再放入搅拌反应灌中，加入130~150公斤水和110~130g碳酸钠，在搅拌反应釜内加热至50~75℃，保温2~3小时，然后用水洗去黑液至pH值为中性，离心脱水，再加入120~170公斤水和85~110g稳定剂磷酸钠，以及1公斤的漂白剂(H2O)2，在90~95℃下漂白4~8小时；一次漂白后，继续对纤维进行深度漂白，加入80克稳定剂硫酸钠和1公斤的漂白剂H2O2，共进行三次至酒糟呈白色，然后将该漂白液水洗—过滤—烘干，用超微粉碎机粉碎至200目细粉，得到白色的膳食纤维产品4.17公斤，纤维含量为93.5%，吸收率20.85%(以湿料计算)；该酒糟膳食纤维可用于方便面，饼干，面条等的添加剂，以及作为改善胃肠道功能和减肥等的功能食品制造。

实施例2

取20公斤收集好的干酒糟渣，加入200~400g的浓度为10%的氯化钙中，搅拌后静置絮凝，再过滤收集絮凝物，再将上述絮凝物放入搅拌反应罐内，加入120~140公斤水和270~660g浓盐酸，加热至40~65℃，搅拌脱钙3~4小时，离心并收集酒糟渣固体；再重复一次加入120~140公斤水和270~660g浓盐酸，加热至40~65℃，搅拌脱钙3~4小时，使之除杂纯化，并用水冲洗至中性，离心得酒糟渣固体，将该固体再放入搅拌反应罐中，加入110~130公斤水和90~110g碳酸钠，在搅拌反应釜内加热至40~50℃，保温3~3.5小时，然后用水洗去黑液至pH值为中性，离心脱水取滤饼；再将该滤饼中加入120~160公斤水和50~85克稳定剂磷酸钠，以及1公斤的漂白剂H₂0₂，在85-95℃下漂白2-3.5小时，一次漂白后，继续对纤维进行深度漂白，同实施例1漂白步骤，加入120~180公斤水，70~90g硫酸钠，30~50g磷酸钠，和1公斤的漂白剂H₂O₂，在85~100℃下漂白3~5小时，共进行二到三次漂白处理至酒糟呈白色，然后将该漂白液水洗—过滤—烘干，用超微粉碎机粉碎至150目细粉，经以上深度漂白可得白色膳食纤维产品4.63公斤，其纤维含量为92.86%，吸收率19.2%，该酒糟膳食纤维可用于方便面，饼干，面条等的添加剂，以及作为改善胃肠道功能和减肥等的功能食品制造。

实施例3

取20公斤收集好的干酒糟渣，加入200~400g的浓度为10%的氯化钙中，搅拌后静置絮凝，再过滤收集絮凝物，再将上述絮凝物放入搅拌反应罐内，加入100~120公斤水和300~600g浓盐酸，加热至50~70℃，搅拌脱钙3~6小时，离心，收集酒糟渣固体；再重复加入100~120公斤水和300~600g浓盐酸，加热至50~70℃，搅拌脱钙3~6小时二次，使之除杂纯化，并用水冲洗至中性，离心得酒糟渣固体，将该酒糟渣固体再放入搅拌反应罐中，加入120~140公斤水和50~70g碳酸钠，在搅拌反应釜内加热至55~75℃，保温3~5小时，然后用水洗去黑液至pH值为中性，离心脱水，再加入130~160公斤水和70~130克稳定剂硫酸钠，以及1公斤的漂白剂H₂O₂，在90~100℃下漂白4~7小时，一次漂白后，继续对纤维进行深度漂白，同实施例1漂白步骤加入80克稳定剂硫酸钠和1公斤的漂白剂H₂O₂，共进行三次至酒糟呈白色，然后将该漂白液水洗—过滤—烘干，用超微粉碎机粉碎至200目细粉，得到微白色的膳食纤维产品4.10公斤，纤维含量为92.5%，吸收率20.5%，该酒糟膳食纤维可用于方便面，饼干，面条等的添加剂，以及作为改善胃肠道功能和减肥等功能食品制造。

实施例4

取20公斤收集好的干酒糟渣，加入200~400g的浓度为10%的氯化钙中，搅拌后静置絮凝，再过滤收集絮凝物，再将上述絮凝物放入搅拌反应罐内，加入120~160公斤水和200~400g浓盐酸，加热至30~60℃，搅拌脱钙2~3小时，离心，收集酒糟渣固体；再重复二次，使之除杂纯化，并用水冲洗至中性，离心得固体，固体再放入搅拌反应灌中，加入130~150公斤水和110~130g碳酸钠，在搅拌反应釜内加热至50~75℃，保温2~3小时，然后用水洗去黑液至pH值为中性，离心脱水，再加入120~170公斤水和85~110克稳定剂磷酸钠，以及1公斤的漂白剂H₂O₂，在90~95℃下漂白4~8小时，一次漂白后，继续对纤维进行深度漂白，同实施例1漂白步骤加入80克稳定剂硫酸钠和1公斤的漂白剂H₂O₂，共进行三次至酒糟呈白色，然后将该漂白液水洗—过滤—烘干，用超微粉碎机粉碎至200目细粉，得到白色的膳食纤维产品4.17公斤，纤维含量为93.5%，吸收率20.85%，该酒糟膳食纤维可用于方便面，饼干，面条等的添加剂，以及作为改善胃肠道功能和减肥等功能食品制造。

Claims

1.一种酒糟膳食纤维，其特征在于该酒糟膳食纤维制备原料、提取溶剂以及原料、提取溶剂之间各组成成分重量比为：酒糟80~120份，氯化钙0.5~10份，酸液1~15份，碳酸钠0.1~10份，漂白剂双氧水0.5~20份，稳定剂0.2~4.0份。

2.一种酒糟膳食纤维的生产方法，其工艺步骤如下：

一种酒糟膳食纤维的生产方法，其工艺步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一种酒糟膳食纤维的生产方法，其特征在于所述的步骤（二）中的酸液为盐酸、硫酸或醋酸。

4.根据权利要求2所述的一种酒糟膳食纤维的生产方法，其特征在于所述的步骤（四）稳定剂为水溶性磷酸盐、硫酸盐或醋酸盐。

5.根据权利要求2和4所述的一种酒糟膳食纤维的生产方法，其特征在于所述的步骤（四）中的稳定剂水溶性磷酸盐为磷酸钠、磷酸铵、磷酸钾中的一种或几种。

6.根据权利要求2和4所述的一种酒糟膳食纤维的生产方法，其特征在于所述的步骤（四）中的稳定剂硫酸盐为硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾、硫代硫酸钠、连二硫酸钠中的一种或几种。

7.根据权利要求2和4所述的一种酒糟膳食纤维的生产方法，其特征在于所述的步骤（四）中的稳定剂醋酸盐为醋酸钠、醋酸铵、醋酸钾中的一种或几种。