CN107334138A - 一种葛根膳食纤维片的制备方法 - Google Patents

一种葛根膳食纤维片的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种葛根膳食纤维片的制备方法，其特征在于，包括以下方面：（1）压榨，葛根经压榨机压榨处理，得葛根汁和葛根渣；（2）温水浸洗，在温水中使用25kHz和40kHz两种频率交替变换振荡处理；（3）酶解，将浸洗混合液在36℃‑39℃恒温水浴锅中进行酶解处理；（4）发酵液蒸煮，向高压锅中加入发酵液，对酶解葛根纤维进行蒸煮；（5）营养固态发酵，向蒸煮葛根纤维粉中加入其质量3%‑4%的营养混合菌剂，进行厌氧和有氧发酵，制得发酵葛根纤维粉；（6）压片，发酵葛根纤维粉，经压片机压片后，制得葛根膳食纤维片。

Description

一种葛根膳食纤维片的制备方法
技术领域
本发明属于农产品加工技术领域，具体涉及一种葛根膳食纤维片的制备方法。
背景技术
葛根具有解热、改善微循环、舒张平滑肌、抵抗自发性心律不齐、降血压、调符血脂作用旧；还可以提高学习记忆、抗肿瘤的作用，并且能降低血乙醇浓度，有解酒作用等。葛根中含有丰富的膳食纤维，有助消化和防止阑尾炎、心脏病、结肠癌等多种疾病的功能。膳食纤维具有持水性、鳌合性，可与阴离子交换，可以改善消化系统中菌群微环境，对人体的健康起着极为重要的作用，如导泻通便防止肠癌，防治糖尿病和控制肥胖，还具有降压防治冠心病、抗癌、防龋护齿等功效。从葛根中提取纤维素，具有重要的开发利用与经济价值，以葛根为原料的综合利用及深加工具有广阔的市场前景。目前，葛根纤维利用方法直接粉碎、干燥制成粉剂使用，加工方法简单，营养成分利用率低。成分含量方面，直接制成粉剂食用，由于干葛根中淀粉含量在30%左右，粉剂中淀粉含量高，食用口感，淀粉在体内酶作用下分解成单糖，会引发高血糖等疾病；葛根纤维成分含量相对较低，并且产品未经深加工，其纤维素为大分子成分，人体食用后难以消化吸收，营养成分利用率低；此外，在补充膳食纤维的同时，未对其他维生素、矿物质元素进行补充。
发明内容
本发明针对现有的问题：葛根膳食纤维利用方法，采用直接粉碎、干燥制成粉剂使用，加工方法简单，营养成分利用率低。淀粉含量方面，直接制成粉剂食用，由于干葛根中淀粉含量在30%左右，粉剂中淀粉含量高，食用口感，淀粉在体内酶作用下分解成单糖，会引发高血糖等疾病。膳食纤维加工方面，葛根纤维成分含量相对较低，并且产品未经深加工，其纤维素为大分子成分，人体食用后难以消化吸收，营养成分利用率低。其他营养成分，在补充膳食纤维的同时，未对其他维生素、矿物质元素进行补充。为解决上述问题，本发明提供了一种葛根膳食纤维片的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种葛根膳食纤维片的制备方法，包括以下步骤：
（1）压榨：将收取的葛根，清水清洗后，经压榨机压榨处理，得葛根汁和葛根渣；
（2）温水浸洗：将葛根渣浸入温水中，进行超声波振荡，分别使用25kHz和40kHz两种频率交替变换振荡处理，不同频率的超声波振荡，提供不规则的振荡作用，使葛根中淀粉成分脱离，每个频率处理时间3min/次，循环交替5-6次，得浸洗混合液；
（3）酶解：将浸洗混合液倒入恒温水浴锅中加热至36℃-39℃，进行酶解处理，外切葡聚糖酶可将高分子纤维素降解为多糖，有利于吸收利用，蛋白酶和淀粉酶分解葛根渣中含有的蛋白质和残留淀粉成分，提高膳食纤维含量；对酶解液用100目网过滤葛根渣，烘干至水分含量20%-30%，再进行粉碎，得酶解葛根纤维粉；
（4）发酵液蒸煮： 向高压锅中加入发酵液，将酶解葛根纤维粉放置于蒸馏层，盖上锅盖，进行蒸煮，发酵液中含有大量的木质酶、纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶和其他代谢产物，采用蒸煮方式，发酵液中的多种酶可对葛根纤维进行分解作用，同时，发酵后的代谢产物、以及发酵液中含有维生素、葡糖糖酸锌、硒等营养成分被葛根纤维吸收，增加保健功能，其中高压锅压力为1.4-1.7Pa，温度77℃-81℃，时间50-60min，得蒸煮葛根纤维；
（5）营养固态发酵：向蒸煮葛根纤维中加入其质量3%-4%的营养混合菌剂，混合菌经发酵后吸收发酵液中维生素、锌、硒等营养成分，营养成分含量高，搅拌均匀后，置于发酵室内进行固态发酵，与葛根纤维混合后发酵，葛根纤维可吸收混合菌中的营养成分，增加葛根纤维的营养成分含量，而且固态发酵葛根纤维中营养成分损失率低，抽除发酵室内空气，在25℃-28℃温度下厌氧发酵1-2天，湿度为43%-48%；然后，有氧发酵2-3天，温度40℃-44℃，湿度75%-80%，烘干至水分含量12%-16%，制得发酵葛根纤维粉；
（6）压片：将发酵葛根纤维粉，经压片机压片后，制得葛根膳食纤维片。
步骤（2）温水浸洗，其温度为37℃-42℃，浸洗时间为30-36min。
步骤（3）所述酶解处理，其方法为：先向浸洗混合液中加入浸洗混合液质量1%-1.4%的混合酶a，酶解时间20-25min，再向浸洗混合液中加入浸洗混合液质量0.2%-0.3%的混合酶b，酶解时间12-14min。
所述的混合酶a，其外切葡聚糖酶：淀粉酶：蛋白酶质量配比为1:3:2；所述混合酶b，其内切葡聚糖酶：β-葡聚糖苷酶质量配比为3:0.4。
步骤（4）所述的发酵液，其制备方法为：按照质量计份称取无菌水51-54份、葛根汁19-23份、复合维生素1-2份、葡糖糖酸锌0.1-0.3份、植物活性硒0.2-0.3份，混合均匀后，制得培养液；向培养液中加入培养液质量1%-2%混合菌剂，在25℃-28℃温度下厌氧发酵1-2天；然后，有氧发酵1-2天，温度42℃-46℃，湿度70%-74%，使用120目网过滤、烘干后，制得营养混合菌剂和发酵液。
步骤（4）所述的混合菌剂，其中毛霉菌：乳酸菌：双歧杆菌质量配比为2:4:1。
本发明相比现有技术具有以下优点：温水浸渍，将葛根渣浸入温水中，并在25kHz和40kHz两种频率交替变换振荡处理，温水中各成分分子运动加剧，可加速葛根中淀粉成分溶于水中，不同频率的超声波振荡，提供不规则的振荡推力，使葛根中淀粉成分脱离。酶解作用，外切葡聚糖酶可将高分子纤维素降解为多糖，有利于吸收利用，蛋白酶和淀粉酶分解葛根渣中含有的蛋白质和残留淀粉成分，提高膳食纤维含量。发酵液蒸煮，先使用乳酸菌和双歧杆菌进行厌氧发酵，再进行毛霉菌有氧发酵，经发酵后发酵液中含有大量的木质酶、纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶和其他代谢产物，采用蒸煮方式，发酵液中的多种酶可对葛根纤维进行分解作用，同时，发酵后的代谢产物被葛根纤维吸收，增加保健功能；而发酵液中含有维生素、葡糖糖酸锌、硒等营养成分，通过蒸汽渗透至葛根纤维中，补充了人体所需的维生素、矿物质等成分。固态发酵，经培养液发酵后，混合菌发酵中充分吸收发酵液中维生素、锌、硒等营养成分，形成高营养含量的混合菌，与发酵葛根纤维粉混合固态发酵后，所含的营养成分被葛根纤维所吸收，增加了葛根纤维的营养成分含量；同时，固态发酵既可对葛根纤维进行降解，相对液体发酵，可减少葛根纤维中的营养成分溶解，提高其中营养成分含量。
具体实施方式
实施例1：
一种葛根膳食纤维片的制备方法，包括以下步骤：
（1）压榨：将收取的葛根清水清洗后，经压榨机压榨处理，得葛根汁和葛根渣；
（2）温水浸洗：将葛根渣浸入温水中进行超声波振荡，分别使用25kHz和40kHz两种频率交替变换振荡处理，不同频率的超声波振荡，提供不规则的振荡推力，使葛根中淀粉成分脱离，每个频率处理时间3min/次，循环交替5次，得浸洗混合液；
（3）酶解：将浸洗混合液倒入恒温水浴锅中加热至37℃，进行酶解处理，外切葡聚糖酶可将高分子纤维素降解为多糖，有利于吸收利用，淀粉酶和蛋白酶分解葛根渣中含有的蛋白质和残留淀粉成分，提高膳食纤维含量；经对酶解液用100目网过滤葛根渣，烘干至水分含量23%，再进行粉碎后，得酶解葛根纤维粉；
（4）发酵液蒸煮： 向高压锅中加入发酵液，将酶解葛根纤维放置于蒸馏层，盖上锅盖，进行蒸煮，发酵液中含有大量的木质酶、纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶和其他代谢产物，采用蒸煮方式，发酵液中的多种酶可对葛根纤维进行分解作用，同时，发酵后的代谢产物、以及发酵液中含有维生素、葡糖糖酸锌、硒等营养成分被葛根纤维吸收，增加保健功能，其中高压锅压力为1.5Pa，温度79℃，时间53min，得蒸煮葛根纤维；
（5）营养固态发酵：向蒸煮葛根纤维中加入其质量3.2%的营养混合菌剂，混合菌经发酵后吸收发酵液中维生素、锌、硒等营养成分，营养成分含量高，搅拌均匀后，置于发酵室内进行固态发酵，与葛根纤维混合后发酵，葛根纤维可吸收混合菌中的营养成分，增加葛根营养成分含量，而且固态发酵葛根纤维中营养成分损失率低，抽去发酵室内空气，在26℃温度下厌氧发酵1天，湿度为44%；然后，有氧发酵2天，温度42℃，湿度77%，烘干制水分含量14%，制得发酵葛根纤维粉；
（6）压片：将发酵葛根纤维粉，经压片机压片后，制得葛根膳食纤维片。
步骤（2）温水浸洗，其温度为38℃，浸洗时间为33min。
步骤（3）所述酶解处理，其方法为：先向浸洗混合液中加入浸洗混合液质量1.2%的混合酶a，酶解时间22min，再向浸洗混合液中加入浸洗混合液质量0.2%的混合酶b，酶解时间13min。
所述的混合酶a，其外切葡聚糖酶：淀粉酶：蛋白酶质量配比为1:3:2；所述混合酶b，其内切葡聚糖酶：β-葡聚糖苷酶质量配比为3:0.4。
步骤（4）所述的发酵液，其制备方法为：按照质量计份称取无菌水52份、葛根汁20份、复合维生素1.2份、葡糖糖酸锌0.18份、植物活性硒0.24份，混合均匀后，制得培养液；向培养液中加入培养液质量1.4%混合菌剂，在26℃温度下厌氧发酵1天；然后，有氧发酵1天，温度43℃，湿度71%，使用120目网过滤、烘干后，制得营养混合菌剂、发酵液。
实施例2：
本实施例2与实施例1比较，步骤变化在以下方面：
步骤（2）温水浸洗，其温度为40℃，浸洗时间为34min。
步骤（3）所述酶解处理，其方法为：先向浸洗混合液中加入浸洗混合液质量1.3%的混合酶a，酶解时间24min，再向浸洗混合液中加入浸洗混合液质量0.26%的混合酶b，酶解时间13min。
步骤（4）所述的发酵液，其制备方法为：按照质量计份称取无菌水53份、葛根汁22份、复合维生素1.8份、葡糖糖酸锌0.27份、植物活性硒0.28份，混合均匀后，制得培养液；向培养液中加入培养液质量1.8%混合菌剂，在27℃温度下厌氧发酵2天；然后，有氧发酵2天，温度45℃，湿度73%，使用120目网过滤、烘干后，制得营养混合菌剂、发酵液。
步骤（4）发酵液蒸煮，其工艺参数为：
高压锅压力为1.6Pa，温度79℃，时间57min。
步骤（5）营养固态发酵，其工艺参数为：
在27℃温度下厌氧发酵2天，湿度为47%；然后，有氧发酵3天，温度43℃，湿度79%，烘干至水分含量15%。
对比1：
本对比1与实施例1比较，未进行步骤（2）中超声波振荡，其他步骤与实施例1相同。
对比2：
本对比2与实施例2比较，未进行步骤（3）酶解，其他步骤与实施例2相同。
对比3：
本对比3与实施例1比较，未进行步骤（4）发酵液蒸煮，其他步骤与实施例1相同。
对比4：
本对比4与实施例2比较，未进行步骤（5）营养固态发酵，其他步骤与实施例2相同。
对比5：
本对比5与实施例2比较，步骤（5）中使用酵母菌，未使用营养混合菌剂，其他步骤与实施例2相同。
对照组：
对照组采用葛根直接粉碎、干燥后制粉使用，未使用温水浸渍、酶解、发酵液蒸煮、营养固态发酵。
对实施例1、实施例2、对比1、对比2、对比3、对比4、对比5及对照组，统计葛根膳食纤维中纤维降解比例、淀粉含量、锌及硒成分含量，进行比较。
实验数据：
项目 纤维降解比例% 淀粉含量% 锌成分含量ug/g 硒成分含量ug/g
实施例1 84.3% 0.7% 3.56 4.16
实施例2 84.7% 0.6% 3.39 4.23
对比1 83.1% 20.0% 3.41 4.15
对比2 64.2% 5.3% 3.48 4.09
对比3 66.4% 2.8% 2.24 2.53
对比4 48.6% 4.0% 1.35 1.96
对比5 71.0% 2.3% 1.5 2.19
对照组 12.9% 31.4% 0.23 0.19
综合结果：通过使用温水浸渍和超声波振荡，可降低葛根膳食纤维中淀粉含量为19.3%；使用发酵液蒸煮，可提高纤维降解比例为20.5%，淀粉含量降低4.7%，膳食纤维中锌、硒成分提高1.32ug/g、1.63ug/g；使用营养固态发酵，可提高纤维降解比例为36.1%，淀粉含量降低3.4%，膳食纤维中锌、硒成分提高2.04ug/g、2.27ug/g。

Claims (6)

1.一种葛根膳食纤维片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）压榨：将收取的葛根，清水清洗后，经压榨机压榨处理，得葛根汁和葛根渣；
（2）温水浸洗：将葛根渣浸入温水中，进行超声波振荡，分别使用25kHz和40kHz两种频率交替变换振荡处理，每个频率处理时间3min/次，循环交替5-6次，得浸洗混合液；
（3）酶解：将浸洗混合液倒入恒温水浴锅中加热至36℃-39℃，进行酶解处理；对酶解液用100目网过滤葛根渣，烘干至水分含量20%-30%，再进行粉碎，得酶解葛根纤维粉；
（4）发酵液蒸煮：向高压锅中加入发酵液，将酶解葛根纤维粉放置于蒸馏层，盖上锅盖，进行蒸煮，其中高压锅压力为1.4-1.7Pa，温度77℃-81℃，时间50-60min，得蒸煮葛根纤维；
（5）营养固态发酵：向蒸煮葛根纤维中加入其质量3%-4%的营养混合菌剂，搅拌均匀后，置于发酵室内进行固态发酵，抽去发酵室内空气，在25℃-28℃温度下厌氧发酵1-2天，湿度为43%-48%；然后，有氧发酵2-3天，温度40℃-44℃，湿度75%-80%，烘干至水分含量12%-16%，制得发酵葛根纤维粉；
（6）压片：将发酵葛根纤维粉，经压片机压片后，制得葛根膳食纤维片。
2.如权利要求1所述葛根膳食纤维片的制备方法，其特征在于，步骤（2）温水浸洗，其温度为37℃-42℃，浸洗时间为30-36min。
3.如权利要求1所述葛根膳食纤维片的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述酶解处理，其方法为：先向浸洗混合液中加入浸洗混合液质量1%-1.4%的混合酶a，酶解时间20-25min，再向浸洗混合液中加入浸洗混合液质量0.2%-0.3%的混合酶b，酶解时间12-14min。
4.如权利要求3所述葛根膳食纤维片的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的混合酶a，其外切葡聚糖酶：淀粉酶：蛋白酶质量配比为1:3:2；所述混合酶b，其内切葡聚糖酶：β-葡聚糖苷酶质量配比为3:0.4。
5.如权利要求1所述葛根膳食纤维片的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述的发酵液，其制备方法为：
按照质量计份称取无菌水51-54份、葛根汁19-23份、复合维生素1-2、葡糖糖酸锌0.1-0.3份、植物活性硒0.2-0.3份，混合均匀后，制得培养液；向培养液中加入培养液质量1%-2%混合菌剂，在25℃-28℃温度下厌氧发酵1-2天；然后，有氧发酵1-2天，温度42℃-46℃，湿度70%-74%，使用120目网过滤、烘干后，制得营养混合菌剂、发酵液。
6.如权利要求5所述葛根膳食纤维片的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述的混合菌剂，其中毛霉菌：乳酸菌：双歧杆菌质量配比为2:4:1。
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