CN105707907A - 一种油橄榄果渣不溶性膳食纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油橄榄果渣不溶性膳食纤维的制备方法，属于食品加工领域。本发明以油橄榄加工废果渣为原料，经粉碎、脱脂等工艺得到油橄榄果渣油和油橄榄脱脂果渣，再将油橄榄脱脂果渣经碱提、脱色、水洗、干燥和粉碎等工艺得到高纯度的不溶性膳食纤维。本发明通过利用油橄榄果渣制备高品质不溶性膳食纤维，实现了油橄榄果渣废物利用，并延长油橄榄产业链增加其产品的经济附加值。
Description
技术领域
本发明属于食品加工领域，尤其涉及一种油橄榄果渣不溶性膳食纤维的制备方法。
背景技术
油橄榄属木樨科，又名洋橄榄、齐墩果，是世界著名的木本食用油料经济树种，主要分布于地中海沿岸。自20世纪60年代，我国开始引种油橄榄，主要种植于甘肃、四川、云南等地区。
油橄榄果渣是油橄榄经压榨加工后的废弃残渣，除了部分被用作饲料、肥料以外，绝大多数被直接丢弃，这不仅造成了资源的浪费，还污染环境。实际上，油橄榄果渣富含膳食纤维，还包含三萜类、黄酮类等多种活性成分物质。目前，国内外对油橄榄果渣的研究热点主要是提取分离果渣多酚和三萜类物质，而对油橄榄果渣制备膳食纤维则尚未见报道。如若能将油橄榄果渣进一步加工成膳食纤维产品，则能充分利用资源，保护环境，同时也能扩大油橄榄果渣的加工应用，增加产品的经济附加值。
膳食纤维是一类不易被人体消化道酶消化的碳水化合物，其主要来自植物细胞壁，包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶、树胶等。膳食纤维根据其在水中的溶解性，分为水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维。水不溶性膳食纤维主要有纤维素、部分半纤维素和木质素等。膳食纤维对人体健康起着积极的作用，在改善人体肠道功能、控制体重、预防心血管疾病等方面具有重要的生理功能。膳食纤维作为一种对人体有益的功能性食品，已成为食品工业领域的研究热点。因此，研究开发从油橄榄果渣中提取制备不溶性膳食纤维对油橄榄果渣的资源利用具有积极的意义。
水不溶性膳食纤维的提取方法主要有酶法、酶-化学法和化学法。酶法就是用多种酶制剂逐一除去产品中非膳食纤维成分，如淀粉、蛋白质、脂肪等，得到最终膳食纤维产品，常用的酶制剂有淀粉酶、蛋白酶和糖化酶等。酶法提取条件温和，不需高温高压，对环境污染少，但是酶法需要控制酶反应适宜温度和pH，相对化学法其操作较为复杂，反应时间长。化学提取法是将粗产品或原料干燥、粉碎后，用化学试剂提取膳食纤维的方法，主要有水提法、酸法、碱法和酸碱结合法等，其中碱法应用较广，碱法制备的膳食纤维产品纯度较高，蛋白质和油脂残留量低。化学法提取工艺操作简便，提取得率高，因此，以油橄榄果渣为原料，采用化学法提取不溶性膳食纤维，为油橄榄果渣的综合利用奠定基础。
通过国内外专利检索，采用农副产品果渣、皮等制备膳食纤维是可行的，但是目前尚未见采用油橄榄果渣制备不溶性膳食纤维。中国专利公开号CN102450648A的专利公开了一种柑橘皮渣膳食纤维的提取方法，采用碱法提取不溶性膳食纤维，发酵法制备水溶性膳食纤维，从柑橘皮渣中提取总膳食纤维的提取率达到56.23%~68.18%，且提取的膳食纤维纯度高达87.51%~96.42%。中国专利公开号CN103169096A的专利公开了一种不溶性豆皮膳食纤维的制备工艺，采用强碱去除豆皮中蛋白，使成品中蛋白质含量小于1%，纯度含量大于90%，然后漂白、喷雾干燥，得到色泽浅蓬松度良好的膳食纤维产品。中国专利公开号CN101816413A公开了一种不溶性茶渣膳食纤维的制备方法，经酸处理、碱处理、脱脂、脱色和干燥粉碎后得不溶性茶渣膳食纤维，此专利将脱脂步骤放在酸碱处理之后，但是对于含油量大于10%的油橄榄果渣原料，此专利方法不能使原料脱脂完全。中国专利公开号CN104432114A公开了一种从百香果籽中提取膳食纤维的方法，经有机溶剂脱脂、碱液提取、水洗、干燥得到百香果籽不溶性膳食纤维，此专利中碱液提取步骤中碱液的浓度为0.2~1.0g/ml，即碱液质量分数为20%~100%，此浓度过高，会造成不溶性膳食纤维中纤维素和半纤维素的部分降解，同时不利于后续碱液废水处理。
发明内容
本发明的目的是针对目前油橄榄加工过程中废果渣利用率低的现状，提供一种油橄榄果渣不溶性膳食纤维的制备方法，为油橄榄果渣深加工提供借鉴并延长油橄榄产业链增加其经济效益。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种油橄榄果渣不溶性膳食纤维的制备方法，其步骤如下：
（1）预处理：油橄榄加工废果渣经干燥、粉碎、过筛后得到油橄榄果渣粉；
（2）脱脂：向油橄榄果渣粉中加入亲脂性有机溶剂，萃取一段时间后，固液分离，液相减压浓缩得油橄榄果渣油，同时回收有机溶剂；固相干燥后得脱脂果渣a；
（3）碱提：在步骤（2）所得脱脂果渣a中加入碱液，进行碱提，固液分离，将所得固相水洗至中性，干燥，得滤渣b；
（4）脱色：在步骤（3）所得滤渣b中加入碱性过氧化氢溶液，进行脱色，固液分离，将所得固相水洗至中性并无过氧化氢残留，干燥、粉碎、过筛得油橄榄果渣不溶性膳食纤维。
步骤（1）中所述的油橄榄加工废果渣的干燥是在温度40℃~80℃下热风干燥6h~12h,干燥至水份含量低于10%。
步骤（1）中所述的油橄榄加工废果渣经干燥粉碎后过40目~80目的分子筛。
步骤（2）中所述的亲脂性有机溶剂为石油醚或正己烷溶剂，萃取条件为料液比为1：5~1：20（g/ml），萃取次数为2~4次，每次萃取时间为1h~4h。
步骤（3）中所述的碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，碱提条件为碱液质量分数2%~8%，料液比1：10~1：25（g/ml），在温度30℃~90℃下碱提0.5h~2h。
步骤（4）中所述的脱色条件为过氧化氢溶液质量分数4%~8%，并调节过氧化氢溶液的pH为10~12，料液比为1：5~1：15（g/ml）,在温度40℃~60℃下脱色1h~4h。
步骤（4）中所述的干燥方式为热风干燥、真空干燥、冷冻干燥中一种，干燥至含水量低于5%。
本发明具有以下显著特点：
（1）本发明针对油橄榄果渣原料含油量大于10%的特点，干燥预处理原料使含水量低于10%，然后利用有机溶剂脱脂，脱脂效率高，同时制备出油橄榄果渣油；
（2）本发明以油橄榄果渣为原料，经脱脂处理、碱提处理和脱色处理，有效的分解油橄榄果渣中蛋白质、淀粉和脂肪等成分，制备出纯度高的不溶性膳食纤维产品，实现了油橄榄果渣的综合利用；
（3）制备的不溶性膳食纤维的纯度高，经脱色后白度高，具有较好的感官品质，同时持水力和膨胀力较高；
（4）本发明所提出的油橄榄果渣不溶性膳食纤维制备工艺简单，可操作性强，易于实现工业化操作。
附图说明
图1为本发明一种油橄榄果渣不溶性膳食纤维制备方法的工艺流程图。
图2为油橄榄脱脂果渣a。
图3为油橄榄果渣不溶性膳食纤维。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例一
（1）预处理：取油橄榄加工废果渣500g，在60℃下干燥6h~12h，至水分含量低于8%，粉碎过60目筛，得油橄榄果渣粉；
（2）脱脂：取100g步骤（1）所得油橄榄果渣粉，按料液比1：5（g/ml），加入石油醚，萃取三次，每次1h,浓缩回收石油醚，得油橄榄果渣油10.1g和油橄榄脱脂果渣a85g；
（3）碱提：取30g步骤（2）中油橄榄脱脂果渣a，按料液比1：20（g/ml），加入质量分数为3%的氢氧化钠溶液，在50℃下碱提1h，过滤并将所得固相部分水洗至中性，干燥，得滤渣b；
（4）脱色：取步骤（3）所得滤渣b，按料液比1：10，加入pH为11、质量分数为4%的碱性过氧化氢溶液，在50℃下脱色3h，过滤，并将所得固体水洗至中性，然后在50℃下干燥3h，粉碎过60目筛得油橄榄果渣不溶性膳食纤维15.7g。
本实施例制备的油橄榄果渣不溶性膳食纤维，产率为52.5%，产品纯度为85.6%。不溶性膳食纤维的亨特白度为68.1、持水力为3.0g/g，膨胀力为3.6ml/g。
实施例二
（1）预处理：取油橄榄加工废果渣250g，在40℃下干燥6h~12h，至水分含量低于10%，粉碎过80目筛，得油橄榄果渣粉；
（2）脱脂：取80g步骤（1）所得油橄榄果渣粉，按料液比1：10（g/ml），加入石油醚，萃取三次，每次2h,浓缩回收石油醚，得油橄榄果渣油7.4g和油橄榄脱脂果渣a69.6g；
（3）碱提：取10g步骤（2）中油橄榄脱脂果渣a，按料液比1：25（g/ml），加入质量分数为5%的氢氧化钠溶液，在80℃下碱提1.5h，过滤并将所得固相部分水洗至中性，干燥，得滤渣b；
（4）脱色：取步骤（3）所得滤渣b，按料液比1：5，加入pH为12、质量分数为5%的碱性过氧化氢溶液，在40℃下脱色4h，过滤，并将所得固体水洗至中性，然后在60℃下干燥3h，粉碎过60目筛得油橄榄果渣不溶性膳食纤维5.03g。
本实施例制备的油橄榄果渣不溶性膳食纤维，产率为50.3%，产品纯度为87.5%。不溶性膳食纤维的亨特白度为70.5,持水力为3.5g/g，膨胀力为4ml/g。
实施例三
（1）预处理：取油橄榄加工废果渣100g，在70℃下干燥6h~12h，至水分含量低于5%，粉碎过60目筛，得油橄榄果渣粉；
（2）脱脂：取30g步骤（1）所得油橄榄果渣粉，按料液比1：20（g/ml），加入石油醚，萃取三次，每次1.5h,浓缩回收石油醚，得油橄榄果渣油2.6g和油橄榄脱脂果渣a25.1g；
（3）碱提：取20g步骤（2）中油橄榄脱脂果渣a，按料液比1：10（g/ml），加入质量分数为8%的氢氧化钠溶液，在70℃下碱提1h，过滤并将所得固相部分水洗至中性，干燥，得滤渣b；
（4）脱色：取步骤（3）所得滤渣b，按料液比1：15，加入pH为11、质量分数为6%的碱性过氧化氢溶液，在60℃下脱色3h，过滤，并将所得固体水洗至中性，然后在70℃下干燥3h，粉碎过60目筛得油橄榄果渣不溶性膳食纤维9.6g。
本实施例制备的油橄榄果渣不溶性膳食纤维，产率为48.2%，产品纯度为90.5%。不溶性膳食纤维的亨特白度为71.3，持水力为3.2g/g，膨胀力为3.5ml/g。
Claims (7)
1.一种油橄榄果渣不溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）预处理：油橄榄加工废果渣经干燥、粉碎、过筛后得到油橄榄果渣粉；
（2）脱脂：向油橄榄果渣粉中加入亲脂性有机溶剂，萃取一段时间后，固液分离，液相减压浓缩得油橄榄果渣油，同时回收有机溶剂；固相干燥后得脱脂果渣a；
（3）碱提：在步骤（2）所得脱脂果渣a中加入碱液，进行碱提，固液分离，将所得固相水洗至中性，干燥，得滤渣b；
（4）脱色：在步骤（3）所得滤渣b中加入碱性过氧化氢溶液，进行脱色，固液分离，将所得固相水洗至中性并无过氧化氢残留，干燥、粉碎、过筛得油橄榄果渣不溶性膳食纤维。
2.根据权利要求1所述的一种油橄榄果渣不溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的油橄榄加工废果渣的干燥是在温度40℃~80℃下热风干燥6h~12h,干燥至水份含量低于10%。
3.根据权利要求1所述的一种油橄榄果渣不溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的油橄榄加工废果渣经干燥粉碎后过40目~80目的分子筛。
4.根据权利要求1所述的一种油橄榄果渣不溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的亲脂性有机溶剂为石油醚或正己烷溶剂，萃取条件为料液比为1：5~1：20（g/ml），萃取次数为2~4次，每次萃取时间为1h~4h。
5.根据权利要求1所述的一种油橄榄果渣不溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，碱提条件为碱液质量分数2%~8%，料液比1：10~1：25（g/ml），在温度30℃~90℃下碱提0.5h~2h。
6.根据权利要求1所述的一种油橄榄果渣不溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的脱色条件为过氧化氢溶液质量分数4%~8%，并调节过氧化氢溶液的pH为10~12，料液比为1：5~1：15（g/ml）,在温度40℃~60℃下脱色1h~4h。
7.根据权利要求1所述的一种油橄榄果渣不溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的干燥方式为热风干燥、真空干燥、冷冻干燥中一种，干燥至含水量低于5%。
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