CN107279625A - 一种富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料的制备方法，包括以下步骤：（1）原料预处理；（2）将清洗除杂后的甘薯加水进行粉碎，粉碎后经筛分得到新鲜甘薯渣和淀粉浆；淀粉浆经固液分离，得到淀粉和甘薯汁；（3）将新鲜甘薯渣和部分甘薯汁混合，破碎，过筛，收集筛下物加入α‑中温淀粉酶进行液化，然后保温糖化；（4）将糖化后的物料按照比例加入复合抽提剂，进行可溶性膳食纤维的溶出，然后过筛；（5）将筛下物料加入剩余部分的甘薯汁进行调配、均质；（6）将调配后的料液进行灭菌包装，得到富含可溶性膳食纤维的甘薯饮料产品。发明人结合甘薯自身的营养组成并与饮料加工工艺相结合提出的一种新型的甘薯饮料生产工艺。

Description

一种富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料的制备方法，属于食品饮料加工领域。

背景技术

甘薯又称红薯、番薯、地瓜等，营养丰富，成分均衡。甘薯中含有大量的淀粉、多糖、膳食纤维、糖蛋白、酚类化合物、胡萝卜素、维生素等，另外还含有大量的矿物质。正是因为甘薯中的这些营养物质使其具有保健功能，比如防癌、抗肿瘤、抗氧化、抗突变、增强免疫力、延缓衰老、预防动脉硬化等。

我国是世界上最大的甘薯生产国，随着生活水平的提高，甘薯主要功能已经从人们的主食转变为重要的工业原料。甘薯的最主要加工方式是生产甘薯淀粉以及作为工业发酵原料、饲料加工原料等。随着人们对健康饮食认识的增强，甘薯作为一种健康食品又开始受到广大消费者的青睐。但仍以直接食用为主，市场上以甘薯为主原料的食品、饮料等深加工食品并不常见。

以甘薯为原料生产甘薯饮品是甘薯深加工利用的重要发展方向。目前，甘薯系列饮料产品的研究开发主要包括甘薯浑浊汁、澄清汁、乳饮料、酸乳饮料、果汁复配饮料、甘薯果啤、冰淇淋等多种保健饮料等。如专利201410230360.0公开了一种红薯饮料及其制作工艺：将红薯、脐橙、柠檬、菠萝去皮、打浆、酶解、过滤、分别得到其汁液，然后将汁液混匀，经均质、脱气、除菌，即得红薯饮料；专利201510166028.7提供了一种烤香风味甘薯饮料及其制备方法：甘薯洗净、干燥、粉碎、加水浸泡、过滤，用过滤液复配制成饮料；专利200810044849.3提供了一种红薯饮料的加工方法，将红薯洗净，然后用胶体磨或者磨浆机将红薯磨碎后制得红薯原汁，然后加入辅料后制得红薯饮料；专利200610012489.X公开了一种红薯浓缩汁及制备方法，其红薯经打浆后加入淀粉酶、糖化酶、果胶酶处理后浓缩得到红薯浓缩汁；专利200710202461.7提供了一种红薯饮料及其制备方法，红薯经烘干后，浸泡、渗漉提取后得提取液，加淀粉酶处理后加入辅料，精滤后得到澄清红薯饮料。上述方法均属于甘薯饮料的开发及利用，但是对甘薯中的其它成分比如甘薯淀粉、甘薯纤维等，多未得到很好的利用。

发明内容

本发明根据甘薯自身特征，提供一种新的富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料生产新工艺。采用该工艺进行甘薯饮料生产，可对甘薯中所有营养物质进行有效利用，生产过程无副产物产生，对提高甘薯产品附加值，实现甘薯的全资源化利用具有重大意义。

本发明的目的是提供一种以甘薯为原料制备富含可溶性膳食纤维低糖甘薯饮料的生产工艺。

具体的，本发明通过以下技术方案实现：

一种富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料的制备方法，包括以下步骤：

(1)选取无虫害的新鲜甘薯经清洗后，人工挑拣，除杂，然后再进行二次清洗；

(2)将步骤(1)中清洗除杂后的甘薯按照料液比1:1～3加入水(即1kg甘薯加入1～3L水)，然后按甘薯淀粉加工工艺进行粉碎，粉碎后经筛分得到新鲜甘薯渣和淀粉浆；淀粉浆经固液分离，得到淀粉和甘薯汁；

(3)将步骤(2)中得到的新鲜甘薯渣和部分甘薯汁混合，将混合后的物料进行进一步粉碎处理，过20-60目筛，筛上物循环处理。收集筛下物，然后加入α-中温淀粉酶升温至80～90℃，保温3～10min，降温至55～65℃利用甘薯渣中自身的β-淀粉酶保温糖化5～10h，控制料液的DE值为40～50％；

(4)将步骤(3)中糖化后的物料按照比例加入葡萄糖酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐中的两种或三种，在80～100℃下保温2～8h进行可溶性膳食纤维的溶出，然后过100-200目筛，得到筛上剩余残渣和筛下物料；

(5)将步骤(4)中的筛下物料加入剩余部分的甘薯汁进行调配、均质、灭菌包装，得到富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料产品。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果：

发明人结合甘薯自身的营养组成并与饮料加工工艺相结合提出的一种新型的甘薯饮料生产工艺。加工过程中首先将甘薯中的淀粉分离，降低最终产品的含糖量。然后通过甘薯自身所含淀粉酶对薯渣中残留淀粉进行液化、糖化转变为可溶性糖，增加产品固含量并改善口感。再通过加入柠檬酸盐等食品调节剂，将剩余薯渣中的可溶性膳食纤维溶出，增加产品可溶性膳食纤维含量。本发明制得的甘薯饮料产品，保留了甘薯中的各种营养保健物质，将大量淀粉分离，降低含糖量，同时将薯渣中的可溶性膳食纤维充分利用，赋予产品更多的营养价值。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。

正如背景技术中所介绍的，现有甘薯饮料加工技术多数是采用甘薯全物料加工，其中淀粉全部转化为可溶性糖，淀粉没有得到有效利用(甘薯淀粉价值较高)，同时所得饮料糖分含量相对较高。另外有将薯渣分离制备澄清饮料，丧失了甘薯膳食纤维的营养，为了解决如上技术问题，本发明提供一种低糖富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料的制备方法，包括以下步骤：

(1)选取无虫害的新鲜甘薯经清洗后，人工挑拣，除杂，必要时可去皮，然后再进行二次清洗；

(2)将步骤(1)中清洗除杂后的甘薯按照料液比1:1～3加入水(即1kg甘薯加入1～3L水)，然后进行粉碎，粉碎后经筛分得到新鲜甘薯渣和淀粉浆；淀粉浆经分离淀粉后得到甘薯汁；

(3)将步骤(2)中得到的新鲜甘薯渣和部分甘薯汁混合，将混合后的物料进行粉碎处理，过20-60目筛，筛上物循环处理。收集筛下物，加入α-中温淀粉酶升温至80～90℃，保温3～10min，降温至55～65℃利用甘薯渣中自身的β-淀粉酶保温糖化5-10h，控制料液的DE值为40～50％；

(4)将步骤(3)中糖化后的物料按照比例加入葡萄糖酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐中的两种或三种，在80～100℃下保温2～8h进行可溶性膳食纤维的溶出，然后过100-200目筛，得到筛上的剩余残渣和筛下物料；

(5)将步骤(4)中的筛下物料加入剩余部分的甘薯汁进行调配、均质；

(6)将步骤(5)中调配后的料液进行灭菌包装，得到富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料产品。

步骤(1)中，优选淀粉含量低、富含维生素、不易褐变的鲜食甘薯品种。

步骤(2)中，得到的淀粉经洗涤、干燥制得甘薯淀粉产品。

步骤(3)中，所述新鲜甘薯渣和甘薯汁的添加比例为1kg:(1-2)L，以满足后续处理对物料流动性的需求。

优选的，粉碎后物料过筛的目数为40目。

优选的，α-中温淀粉酶的添加量按甘薯渣中的淀粉含量(干物)进行折算，加入量为每吨淀粉加0.2-0.5kg酶制剂(以诺维信BAN480L中温淀粉酶为例，其他型号的淀粉酶以此折算或按酶制剂推荐量)。

糖化过程中根据具体需求可以适量补加β-淀粉酶或糖化酶。粉粹方式包括但不限于胶体磨粉粹、全球磨机等。

步骤(4)中，优选的，所述葡萄糖酸盐为葡萄糖酸钠、柠檬酸盐为柠檬酸三钠、磷酸盐为磷酸三钠。

本发明在物料中加入葡萄糖酸盐、柠檬酸盐和磷酸盐的目的是溶出甘薯渣中的可溶性膳食纤维。三种盐的种类及添加量是通过研究优化后获得的。选择原则是：所使用盐类必须为食品中允许添加的物质，允许添加量满足可溶性膳食纤维的提取需求；添加后不影响制备饮品的整体风味。其添加量和复配比例的考核指标主要是：选择可溶性膳食纤维的溶出率的高的组合。通过大量实验筛选、优化，结果显示，柠檬酸三钠、磷酸三钠、葡萄糖酸钠三种食品添加剂是比较理想的选择，复配使用可溶性膳食纤维溶出效果更佳，不同种类和不同比例的盐进行复配，溶液pH会相应变化，然后优选用柠檬酸进行pH调节，以便获得最佳的膳食纤维溶出效果。

优选的，复合盐的添加量为物料总体积的0.5-1.5％(W/V，即100mL的物料加入0.5g～1.5g复合盐)。

从最大程度地提高可溶性膳食纤维的收率和提高饮品的整体风味来讲，优选的，提取剂为葡萄糖酸钠与柠檬酸三钠复合盐溶液，加入质量比例为葡萄糖酸钠：柠檬酸三钠＝1:3～5，优选用柠檬酸pH调节至6.0～7.0，提取体系中最终盐浓度为0.8～1.0％(W/V，重量体积比)。

优选的，可溶性膳食纤维的溶出温度在90～95℃。

优选的，可溶性膳食纤维的溶出保温时间3-5h。

筛上的剩余残渣经洗涤干燥后可制作无能量填充物产品。

步骤(5)中，调配过程可按需加入其它配料，如酸味剂、甜味剂、稳定剂、增稠剂、香精、维生素、矿物质等中的一种或几种。当然，可以选择不添加其他配料，也能够满足大部分消费者对口感和风味要求。

采用以上方法制备得到的富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。

实施例1

选取橙心甘薯品种，经人工挑拣，除杂，彻底清洗，按照料液比1:2加入水(即1kg甘薯加入2L水)，然后用打浆机进行破碎，破碎浆料用200目筛筛分得到新鲜甘薯渣和淀粉浆。淀粉浆离心分离收集上清液既得甘薯汁(可溶性固形物3.2％)。将分离薯渣按质量体积比加入1kg:1L的甘薯汁混合(测定β-淀粉酶活力为186U/g物料)，将混合后的物料采用胶体磨进行进一步破碎处理，过20目筛，根据薯渣中淀粉含量加入0.2g酶制剂/kg淀粉(BAN480L中温淀粉酶)，混合均匀，将物料加热升温至85～88℃，保温5min，停止加热，将物料降温至60-62℃保温糖化8h。糖化后的物料DE值为46％，还原糖含量3.5％；将物料加热升温至90℃，加入0.5％(W/L)的葡萄糖酸盐和柠檬酸酸盐混合物(葡萄糖酸钠、柠檬酸三钠复配质量比例为1:4)，混合均匀，90℃下保温2h。保温结束过120目筛，筛上的剩余残渣洗涤后干燥。将剩余的甘薯汁加热至90℃后与过筛后的物料混合，加入其他配料，均质、灭菌、灌装，得到富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料产品。经检测上述甘薯饮品可溶性膳食纤维含量0.56％，具有甘薯特有香味和滋味。

实施例2

选取淀粉含量低、适合鲜食的甘薯品种，经人工挑拣，除杂，彻底清洗，按照料液比1:1.5加入水(即1kg甘薯加入1.5L水)，然后用打浆机进行破碎，破碎浆料用200目筛筛分得到新鲜甘薯渣和淀粉浆。淀粉浆离心分离收集上清液既得甘薯汁(可溶性固形物4.6％)。将分离薯渣按质量体积比加入1kg:1L的甘薯汁混合(测定β-淀粉酶活力为248U/g物料)，将混合后的物料用胶体磨进行进一步破碎处理，过40目筛，筛上物循环处理，收集筛下物加入α-中温淀粉酶升温至88-90℃，保温5min，降温至60-62℃利用甘薯渣中自身的β-淀粉酶保温糖化6h。糖化后的物料DE值为48％，还原糖含量3.8％；将物料加热升温至95℃，0.8％(W/L)的葡萄糖酸盐和柠檬酸盐混合物(葡萄糖酸钠、柠檬酸三钠复配质量比例为1:3)，混合均匀，95℃下保温3h。保温结束过160目筛，筛上的剩余残渣洗涤后干燥。将剩余的甘薯汁加热至95℃后与过筛后的物料混合，加入其他配料，均质、灭菌、灌装，得到富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料产品。经检测上述甘薯饮品，可溶性膳食纤维含量0.65％，具有甘薯特有香味和滋味。

实施例3

选取淀粉含量低、适合鲜食的甘薯品种，经人工挑拣，除杂，彻底清洗，按照料液比1:3加入水(即1kg甘薯加入3L水)，然后用打浆机进行破碎，破碎浆料用200目筛筛分得到新鲜甘薯渣和淀粉浆。淀粉浆离心分离收集上清液既得甘薯汁(可溶性固形物2.8％)。将分离薯渣按质量体积比加入1kg:2L的甘薯汁混合(测定β-淀粉酶活力为142U/g物料)，将混合后的物料用胶体磨进行进一步破碎处理，过60目筛，筛上物循环处理，收集筛下物加入α-中温淀粉酶升温至82-85℃，保温8min，降温至60-62℃利用加少量β-淀粉酶(根据薯渣中淀粉含量加入0.4g酶制剂/kg淀粉，大麦β-淀粉酶，加量为推荐量的1/5)，保温糖化4h。糖化后的物料DE值为48％；将物料加热升温至100℃，加入0.6％(W/L)有机酸盐混合物(葡萄糖酸钠、柠檬酸三钠和磷酸三钠复配质量比例为1:2:1)，混合均匀，加柠檬酸调整pH7.0，95℃下保温3h。保温结束过200目筛，筛上的剩余残渣洗涤后干燥。将剩余的甘薯汁加热至95℃后与过筛后的物料混合，加入其他配料，再经均质、灭菌、灌装，得到富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料产品。经检测上述甘薯饮品，可溶性膳食纤维含量0.46％，具有甘薯特有香味和滋味。

实施例4

新鲜甘薯，经人工挑拣，除杂，清洗，按照料液比1:2加入水，然后用打浆机进行破碎，破碎浆料筛分得到新鲜甘薯渣和淀粉浆。淀粉浆离心分离得甘薯汁。将分离薯渣和甘薯汁混合(测定β-淀粉酶活力为142U/g物料)，将混合后的物料用胶体磨进行进一步破碎处理，过40目筛，筛上物循环处理，筛下物加入淀粉酶升温至85-88℃，保温5min，降温至60-62℃保温糖化。糖化结束后将物料加热升温至95℃，加入0.8％(W/L)的有机酸盐混合物(柠檬酸三钠和磷酸三钠复配质量比例为2:1)，混合均匀，加柠檬酸调整pH7.5，95℃下保温2h。保温结束过120目筛。将剩余的甘薯汁加热至95℃后与过筛后的物料混合，加入其他配料，调节口味，经均质、灭菌、灌装，得到富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料产品。经检测上述甘薯饮品，可溶性膳食纤维含量0.56％，具有甘薯特有香味和滋味。

实施例5

新鲜甘薯，经人工挑拣，除杂，清洗，按照料液比1:2加入水，然后用打浆机进行破碎，破碎浆料筛分得到新鲜甘薯渣和淀粉浆。淀粉浆离心分离得甘薯汁。将分离薯渣和甘薯汁混合(测定β-淀粉酶活力为142U/g物料)，将混合后的物料用胶体磨进行进一步破碎处理，过40目筛，筛上物循环处理，筛下物加入淀粉酶升温至85-88℃，保温5min，降温至60-62℃保温糖化。糖化结束后将物料加热升温至95℃，加入0.8％(W/L)的有机酸盐混合物(葡萄糖酸钠和磷酸三钠复配质量比例为1:2)，混合均匀，加柠檬酸调整pH6.5，95℃下保温2h。保温结束过120目筛。将剩余的甘薯汁加热至95℃后与过筛后的物料混合，加入其他配料，调节口味，均质、灭菌、灌装，得到富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料产品。经检测上述甘薯饮品，可溶性膳食纤维含量0.61％，具有甘薯特有香味和滋味。

对比例1

选取橙心甘薯品种，经人工挑拣，除杂，彻底清洗，按照料液比1:2加入水(即1kg甘薯加入2L水)，然后用打浆机进行破碎，破碎浆料用200目筛筛分得到新鲜甘薯渣和淀粉浆。淀粉浆离心分离收集上清液既得甘薯汁(可溶性固形物3.2％)。将分离薯渣按体积比加入1:1的甘薯汁混合(测定β-淀粉酶活力为186U/g物料)，将混合后的物料采用胶体磨进行进一步破碎处理，过20目筛，根据薯渣中淀粉含量加入0.2g酶制剂/kg淀粉(BAN480L中温淀粉酶)，混合均匀，将物料加热升温至85～88℃，保温5min，停止加热，将物料降温至60-62℃保温糖化8h，经分析物料DE值为46％，然后过120目筛，筛上的剩余残渣洗涤后干燥。将剩余的甘薯汁加热至60℃后与过筛后的物料混合，加入其他配料，均质、灭菌、灌装，得到甘薯饮料产品。上述甘薯饮品没有检测到可溶性膳食纤维。

对比例2

选取橙心甘薯品种，经人工挑拣，除杂，彻底清洗，按照料液比1:3加入水(即1kg甘薯加入3L水)，然后用打浆机进行破碎，破碎浆料用胶体磨进行进一步破碎处理，处理后的料液经测定，清液中可溶性固形物含量为2.6％，测定β-淀粉酶活力为146U/g物料。物料过20目筛，根据其中淀粉含量加入0.5g酶制剂/kg淀粉(BAN480L中温淀粉酶)，混合均匀，将物料加热升温至85～88℃，保温10min，停止加热，将物料降温至60-62℃保温糖化8h。糖化后的物料DE值为48％，还原糖含量8.5％。将物料加热升温至90℃，加入0.5％(W/L)的葡萄糖酸盐和柠檬酸酸盐混合物(葡萄糖酸钠、柠檬酸三钠复配比例为3:1)，混合均匀，90℃下保温2h。保温结束过120目筛，筛上的剩余残渣洗涤后干燥。筛下物料加入其他配料，均质、灭菌、灌装，得到甘薯饮料产品。经检测上述甘薯饮品可溶性膳食纤维含量0.3％。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）选取无虫害的新鲜甘薯经清洗后，人工挑拣，除杂，然后再进行二次清洗；

（2）将步骤（1）中清洗除杂后的甘薯按照料液比1：1~3加入水，然后进行粉碎，粉碎后经筛分得到新鲜甘薯渣和淀粉浆；淀粉浆经固液分离，得到淀粉和甘薯汁；

（3）将步骤（2）中得到的新鲜甘薯渣和部分甘薯汁混合，将混合后的物料进行破碎处理，过筛，筛上物循环处理，收集筛下物加入α-中温淀粉酶升温至80~90℃，保温3~10min，降温至55~65℃利用甘薯渣中自身的β-淀粉酶保温糖化5~10h，控制料液的DE值为40~50%；

（4）将步骤（3）中糖化后的物料按照比例加入葡萄糖酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐中的两种或三种，在80~100℃下保温2~8h进行可溶性膳食纤维的溶出，然后过120-200目筛，得到筛上的剩余残渣和筛下物料；

（5）将步骤（4）中的筛下物料加入剩余部分的甘薯汁进行调配、均质；

（6）将步骤（5）中调配后的料液进行灭菌包装，得到富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料产品。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（1）中，选择淀粉含量低、富含维生素不易褐变的适合鲜食的甘薯品种。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（2）中，得到的淀粉经洗涤、干燥制得甘薯淀粉产品。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（3）中，所述新鲜甘薯渣和甘薯汁的添加比例为1kg:（1-2）L。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（3）中，过筛的目数为20-60目。

6. 如权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（3）中，α-中温淀粉酶的添加量为：新鲜甘薯渣按照水分及淀粉含量进行折算干物后加入α-中温淀粉酶，加入量为每吨淀粉加0.2-0 .5kg酶制剂。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（4）中，所述葡萄糖酸盐为葡萄糖酸钠、柠檬酸盐为柠檬酸三钠、磷酸盐为磷酸三钠。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（4）中，加入质量比例为葡萄糖酸钠：柠檬酸三钠=1:3~5。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（4）中，抽提剂的添加量为物料总体积的0.5-1.5%。

10.采用权利要求1~9中任一项所述的方法制备得到的富含可溶性膳食纤维的低糖甘薯饮料。