CN109259250A - 一种高持水性柑橘膳食纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食品添加剂技术领域，公开了一种高持水性柑橘膳食纤维及其制备方法。柑橘膳食纤维粉加入到过氧化氢溶液中，搅拌混合均匀，然后用碱液调节体系pH为7.0～13.0，40～90℃水浴条件下反应；将反应液用酸液调节体系pH为4.0～8.0，离心去除上清液，在沉淀中加入1～2倍质量的无水乙醇，然后在55～70℃温度下烘干至恒重，得到高持水性柑橘膳食纤维。本发明化学改性后得到的柑橘膳食纤维相比未经过化学方法改性的柑橘膳食纤维的持水性能得到显著的提高。
Description
技术领域
本发明属于食品添加剂技术领域，具体涉及一种高持水性柑橘膳食纤维及其制备方法。
背景技术
柑橘是世界第一大水果，也是第3大国际贸易农产品。柑橘榨汁加工过程中固体废弃物(皮渣、籽渣、囊叶)的比例高达30％～50％。柑橘纤维是从柑橘皮渣中提取果胶的生产副产物，果胶行业的迅猛发展会进一步导致大量的柑橘废渣产生。柑橘果实中的膳食纤维(DF)，尤其是对人体更加有益的水溶性膳食纤维(Water-soluble dietary fiber，SDF)的含量十分丰富。随着人们饮食结构不断变化，膳食纤维的摄取严重不足导致各种营养性疾病不断增加。因此，开发和利用柑橘中的膳食纤维已成为当前研究的热点之一。柑橘膳食纤维具有以下优点：一是可溶性膳食纤维含量高，可应用于各种饮料、果冻等食品；二是具有特征性芳香风味，可以赋予产品较浓的柑橘风味；三是具有较强的抗氧化等功能特性，可明显提高产品的保健功能。另外，多食柑橘也有助于减肥。
近年来研究发现柑橘纤维具有明显的持水力和持油力，以及抗氧化性等功能性。国外学者对柑橘类皮渣中膳食纤维开始探索和尝试，但是目前，国内外对柑橘膳食纤维的研究仍处于初期阶段，尤其是国内几乎没有该方面的研究。
目前果胶产业的蓬勃发展，产生了大量的废弃物---柑橘纤维，无论是从资源再利用还是从环境保护的方面来看，柑橘纤维的拓宽应用都迫在眉睫。柑橘膳食纤维的持水力和膨胀力不仅与柑橘果实中果胶、黏性物质含量有关，同时也受膳食纤维的颗粒大小和环境温度的影响。有资料显示，优越的持水性可以使柑橘纤维从果酱、脂肪替代品等食品的质构改善、成本降低、货架期延长等方面增加其商品价值。
总之，柑橘纤维具有一定的持水性基础，如果能够进一步改善其持水性，可大大拓宽其在食品工业中应用范围。柑橘纤维的制备和物性修饰不仅可以解决柑橘加工过程中的环境污染和资源浪费问题，提高副产物的利用价值，而且还可以作为食品加工过程中的添加剂改善食品的性能。
发明内容
基于改善柑橘膳食纤维的持水性等物化性能，本发明的首要目的在于提供一种高持水性柑橘膳食纤维的制备方法。
本发明的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的高持水性柑橘膳食纤维。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种高持水性柑橘膳食纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)将柑橘膳食纤维粉加入到过氧化氢溶液中，搅拌混合均匀，然后用碱液调节体系pH为7.0～13.0，40～90℃水浴条件下反应；
(2)将步骤(1)的反应液用酸液调节体系pH为4.0～8.0，离心去除上清液，在沉淀中加入1～2倍质量的无水乙醇，然后在55～70℃温度下烘干至恒重，得到高持水性柑橘膳食纤维。
优选地，步骤(1)中所述的柑橘膳食纤维是指柑橘皮渣经提取果胶后的柑橘膳食纤维，柑橘膳食纤维在使用前先经55～70℃烘箱恒温干燥，并过60～100目筛。
优选地，步骤(1)中所述柑橘膳食纤维粉和过氧化氢溶液的质量比为1:(15～35)。
优选地，步骤(1)中所述过氧化氢溶液的质量浓度为0.5％～3.0％。
优选地，步骤(1)中所述的碱液是指0.5～1.5mol/L的氢氧化钠溶液。
优选地，步骤(1)中所述反应的时间为1.0～6.0h。
优选地，步骤(2)中所述的酸液是指质量浓度为0.5％～1.0％的盐酸、硝酸、硫酸溶液的至少一种。
优选地，步骤(2)中所述离心的转速为5000～6000rpm，时间为10～20min。
一种高持水性柑橘膳食纤维，通过上述方法制备得到。
本发明的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果：
(1)本发明化学改性后得到的柑橘膳食纤维具有明显优于未经过化学方法改性的柑橘膳食纤维的功能性质，主要体现在持水性能得到显著的提高。
(2)本发明的化学改性工艺操作时间短，生产周期短。
(3)本发明化学改性采用的过氧化氢是一种高效、无毒、无味且价格低廉的环保型试剂，绿色安全。
(4)本发明所采用柑橘膳食纤维以柑橘皮渣为原料，变废为宝，不仅减轻了环境污染，而且大大提高了柑橘资源的利用价值。
附图说明
图1为本发明实施例所得高持水性柑橘膳食纤维干物质与未改性的柑橘纤维粉的持水力结果对比图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
将5.0g过60目筛的柑橘纤维粉加入75ml的0.5％H2O2溶液中，充分搅拌混匀。用氢氧化钠溶液调节体系pH7.0后，在40℃水浴条件下充分反应1h。1h后将料液冷却至室温再用盐酸调节体系pH4.0，并离心分离(5500rpm，15min)得到上清液和沉淀物。除去上清液，在沉淀物中加入1倍质量的无水乙醇，在60℃烘箱中恒温烘干，得到高持水性柑橘膳食纤维干物质。
取0.100g干物质加入10ml蒸馏水(15ml离心管)自然放置24h，离心(1000rpm，15min)测定持水力。其中持水力(g/g)＝[湿重(g)-干重(g)]/样品干重(g)。每个样品进行三次平行试验，求平均值。其持水力结果如表1所示。
实施例2
将5.0g过80目筛的柑橘纤维粉加入100ml的1.0％H2O2溶液中，充分搅拌混匀。用氢氧化钠调节体系pH12.0后，在60℃水浴条件下充分反应4h。4h后将料液冷却至室温再用盐酸调节体系pH6.0，并离心分离(5500rpm，15min)得到上清液和沉淀物。除去上清液，在沉淀物中加入1倍质量的无水乙醇，在60℃烘箱中恒温烘干，得到高持水性柑橘膳食纤维干物质。
取0.100g干物质加入10ml蒸馏水(15ml离心管)自然放置24h，离心(1000rpm，15min)测定持水力。每个样品进行三次平行试验，求平均值。其持水力结果如表1所示。
实施例3
将5.0g过100目筛的柑橘纤维粉加入100ml的1.0％H2O2溶液中，充分搅拌混匀。用氢氧化钠调节体系pH12.0后，在80℃水浴条件下充分反应4h。4h后将料液冷却至室温再用盐酸调节体系pH7.0，并离心分离(5500rpm，15min)得到上清液和沉淀物。除去上清液，在沉淀物中加入1倍质量的无水乙醇，在60℃烘箱中恒温烘干，得到高持水性柑橘膳食纤维干物质。
取0.100g干物质加入10ml蒸馏水(15ml离心管)自然放置24h，离心(1000rpm，15min)测定持水力。每个样品进行三次平行试验，求平均值。其持水力结果如表1所示。
实施例4
将5.0g过80目筛的柑橘纤维粉加入150ml的1.0％H2O2溶液中，充分搅拌混匀。用氢氧化钠调节体系pH12.0后，在60℃水浴条件下充分反应4h。4h后将料液冷却至室温再用盐酸调节体系pH6.0，并离心分离(5500rpm，15min)得到上清液和沉淀物。除去上清液，在沉淀物中加入2倍质量的无水乙醇，在60℃烘箱中恒温烘干，得到高持水性柑橘膳食纤维干物质。
取0.100g干物质加入10ml蒸馏水(15ml离心管)自然放置24h，离心(1000rpm，15min)测定持水力。每个样品进行三次平行试验，求平均值。其持水力结果如表1所示。
实施例5
将5.0g过60目筛的柑橘纤维粉加入175ml的3.0％H2O2溶液中，充分搅拌混匀。用氢氧化钠调节体系pH13.0后，在90℃水浴条件下充分反应6h。6h后将料液冷却至室温再用盐酸调节体系pH8.0，并离心分离(5500rpm，15min)得到上清液和沉淀物。除去上清液，在沉淀物中加入2倍质量的无水乙醇，在60℃烘箱中恒温烘干，得到高持水性柑橘膳食纤维干物质。
取0.100g干物质加入10ml蒸馏水(15ml离心管)自然放置24h，离心(1000rpm，15min)测定持水力。每个样品进行三次平行试验，求平均值。其持水力结果如表1所示。
以上实施例所得高持水性柑橘膳食纤维干物质与未改性的柑橘纤维粉的持水力结果如表1和图1所示。
表1.持水力结果
通过表1和图1结果可以看出，本发明通过化学改性后的柑橘膳食纤维相比未改性的柑橘膳食纤维在持水力性能上具备显著的提高。
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，其它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 (9)
1.一种高持水性柑橘膳食纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将柑橘膳食纤维粉加入到过氧化氢溶液中，搅拌混合均匀，然后用碱液调节体系pH为7.0～13.0，40～90℃水浴条件下反应；
(2)将步骤(1)的反应液用酸液调节体系pH为4.0～8.0，离心去除上清液，在沉淀中加入1～2倍质量的无水乙醇，然后在55～70℃温度下烘干至恒重，得到高持水性柑橘膳食纤维。
2.根据权利要求1所述的一种高持水性柑橘膳食纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的柑橘膳食纤维是指柑橘皮渣经提取果胶后的柑橘膳食纤维，柑橘膳食纤维在使用前先经55～70℃烘箱恒温干燥，并过60～100目筛。
3.根据权利要求1所述的一种高持水性柑橘膳食纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述柑橘膳食纤维粉和过氧化氢溶液的质量比为1:(15～35)。
4.根据权利要求1所述的一种高持水性柑橘膳食纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述过氧化氢溶液的质量浓度为0.5％～3.0％。
5.根据权利要求1所述的一种高持水性柑橘膳食纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的碱液是指0.5～1.5mol/L的氢氧化钠溶液。
6.根据权利要求1所述的一种高持水性柑橘膳食纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述反应的时间为1.0～6.0h。
7.根据权利要求1所述的一种高持水性柑橘膳食纤维的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的酸液是指质量浓度为0.5％～1.0％的盐酸、硝酸、硫酸溶液的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种高持水性柑橘膳食纤维的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述离心的转速为5000～6000rpm，时间为10～20min。
9.一种高持水性柑橘膳食纤维，其特征在于：通过权利要求1～8任一项所述的方法制备得到。
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