CN114920856A - 一种利用珠芽魔芋精粉制备高白魔芋胶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用珠芽魔芋精粉制备高白魔芋胶的方法。本发明的方法包括：珠芽魔芋精粉的研磨、浸提与湿法破碎、料液分离、烘干及筛分步骤。本发明利用魔芋花色素易溶于有机溶剂和魔芋葡甘露聚糖在有机溶剂中不溶的特点；对珠芽魔芋精粉进行研磨处理基础上，同时进行高温湿法浸提和高压均质处理，使得花色素充分溶入浸提液，魔芋粉粒度充分破碎成小颗粒，从而获得粒度细腻均匀、颜色洁白明亮的魔芋胶产品。本发明的方法可以充分分离珠芽魔芋粉中的花色素，获得高白、高粘度魔芋胶产品，拓宽了制备高白魔芋胶产品原料的来源，可以改变花魔芋或白魔芋精粉短缺的现状；本发明的方法可以获得粒度更细、更均匀的魔芋胶粉体，可以满足市场需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用珠芽魔芋精粉制备高白魔芋胶的方法，属于高分子多糖类亲水胶体的制备技术领域。
背景技术
魔芋是天南星科魔芋属单子叶植物纲多年生草本植物，作为一种传统“药食两用”植物，主要分布在中国、日本、印度、印尼等东南亚国家，因其独有的口感和益于人体健康的功能性膳食纤维而广泛受到人们的欢迎。魔芋含有丰富的魔芋葡甘露聚糖、蛋白质、可溶性膳食纤维，以及钙、铁、锌、镁等矿质元素。魔芋的主要成份为魔芋葡甘聚糖，简称KGM，成熟的鲜芋中葡甘露聚糖的含量不一，在10-30％之间。魔芋葡甘露聚糖是迄今为止发现的最优良的可溶性膳食纤维之一。
魔芋葡甘露聚糖除了优良的保健功能，还具有亲水性、凝胶性、成膜性、抗菌性、低热值性等多种特性，可广泛应用于食品、医药、化工以及生物领域。例如，魔芋膳食纤维食用后不会被人体消化，能够有效地吸附人体消化道中的胆固醇和胆汁酸，并能抑制肠道对胆固醇和胆汁酸的吸收；长期食用魔芋制品对冠心病、糖尿病、高血压、动脉硬化、习惯性便秘及癌症等有良好的预防作用，被人们称之为“净胃斋食”，是风靡日本、韩国、欧美等国的高纤维、低热量低脂肪的保健食物。
目前市面上对高白魔芋胶的需求在逐年上升，2020年中国市场魔芋胶销售量达到33000吨/年，预计在2023年，年销售量可达到50000吨/年以上，且国内厂家主要采用花魔芋和白魔芋作为魔芋胶加工的生产原料，而花魔芋、白魔芋在规模化种植过程中难以克服软腐病、白绢病的危害，生长期长、繁殖系数低等，造成种植规模小、市售价格较高，货源市场不稳定，使得魔芋种植发展极为缓慢，难以满足市场上对高白魔芋胶的需求。珠芽魔芋作为一种新开发的魔芋种质资源，以其生长周期短、繁殖系数高、抗病害能力强、适宜种植区域广等优势受到重视，广泛分布于东南亚地区，近年来也受到国内魔芋种植企业的关注。珠芽魔芋与白魔芋、花魔芋相比，除了色泽的差异，其主要成分魔芋葡甘露聚糖的含量接近，其它性质特征几乎无差别，且原料价格相对便宜。因而可以作为一种新型魔芋胶加工原料的选择对象。
魔芋胶广泛应于食品、日化、生物医药等领域，市场需求较大的是高白、粒度均匀细腻、无腥味魔芋胶，对其品质要求很高。采用珠芽魔芋生产的魔芋精粉含有较多的花青素、魔芋粉体颜色黄，所得魔芋胶颜色欠佳，限制了其应用范围。因而在生产过程中，脱除珠芽魔芋胶中花青素是主要研究对象。
目前行业内主要采用花魔芋或者白魔芋制备魔芋胶，常见的加工方法有：湿法加工、干法研磨以及酶法加工。如专利号CN1333318A公开了一种采用低浓度乙醇对魔芋精粉进行常温洗涤，再抛光处理，离心分离获得高白魔芋胶；专利号CN110684127A公开了一种采用磨浆后酶解去除淀粉杂质，再离心沉淀获得魔芋葡甘露聚糖。上述方法存在原料短缺，原料成本高，生产效率低，生产成本高，酶解条件不易控制等缺陷。且目前国内对采用珠芽魔芋精粉制备高白魔芋胶还尚未见报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：目前采用花魔芋或者白魔芋制备魔芋胶的加工方法有：湿法加工、干法研磨以及酶法加工，现有的方法存在原料短缺，原料成本高，生产效率低，生产成本高，酶解条件不易控制等问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种利用珠芽魔芋精粉制备高白魔芋胶的方法，包括如下步骤：
步骤1：粗粉研磨：选取珠芽魔芋精粉粗粉，采用研磨机研磨多次制得≤40目魔芋细粉；所述的珠芽魔芋精粉为任意色度的珠芽魔芋精粉；
步骤2：浸提与湿法破碎：将研磨后的珠芽魔芋精粉与有机溶剂提取液混合后进行浸提，使得花青素与杂质淀粉、生物碱溶于有机溶剂提取液中；在浸提过程中使用粉碎设备将魔芋粉颗粒粉碎；
步骤3：料液分离：经粉碎后所得物料进行料液脱水分离获得水分65-70wt％的魔芋胶湿物料及浸提液，所述浸提液回收后重复使用；
步骤4：烘干：将获得的魔芋胶湿物料料烘干至水分含量≤10wt％；
步骤5：经筛分后即得魔芋胶成品。
优选地，所述步骤2中的有机溶剂提取液为乙醇溶液、异丙醇溶液和乙酸乙酯溶液中的至少一种；所述珠芽魔芋精粉与有机溶剂提取液的质量体积比为100g:2～10L；所述有机溶剂提取液的浓度为20～80wt％；所述浸提的次数为2～4次；所述浸提包括40～90℃下热浸提和常温浸提，每次浸提的时间为1～3h。
优选地，所述步骤2中湿法破碎所采用的粉碎设备为胶体磨、均质机和乳化泵中的至少一种。
优选地，所述步骤3中料液分离所采用的设备为板框式压榨机、隔膜压滤机、箱式压滤机、全自动过滤机、曲张式压滤机和卧式离心机中的至少一种。
优选地，所述步骤4中烘干所采用的设备为气流干燥机、沸腾床、耙式干燥器、浆式干燥机和双锥干燥器中的至少一种，烘干的温度为100-180℃。
优选地，所述步骤5中所得的魔芋胶成品的粒度分布范围为：≥100目占90％以上，≥160目占80％以上；所述魔芋胶成品的白度≥70。
本发明利用一定浓度的有机溶剂对珠芽魔芋精粉中的花青素实现有效分离，具体地说，本发明是利用魔芋花色素易溶于有机溶剂和魔芋葡甘露聚糖在有机溶剂中不溶的特点；对珠芽魔芋精粉进行研磨处理基础上，同时进行高温湿法浸提和高压均质处理，使得花色素充分溶入浸提液，魔芋粉粒度充分破碎成小颗粒，从而获得粒度细腻均匀、颜色洁白明亮的魔芋胶产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明首次采用珠芽魔芋制备高白魔芋胶，本发明在对珠芽魔芋精粉干法研磨基础上，采用低浓度有机溶剂高温湿法浸提去除珠芽魔芋精粉中的花色素，同时在浸提过程中去除淀粉及生物碱等杂质，以及联合先进粉碎设备对魔芋粉破碎制备得到颜色高白、粒度细腻均匀的高白魔芋胶，在实现大规模连续生产后可以促进珠芽魔芋产业的发展，降低企业的综合生产成本；
(2)本发明的方法可以充分分离珠芽魔芋粉中的花色素，获得高白、高粘度魔芋胶产品，拓宽了制备魔芋胶产品原料的来源，可以改变花魔芋或白魔芋精粉短缺的现状；本发明的方法可以获得粒度更细、更均匀的魔芋胶粉体，过100目比例可以达到90％以上，过160目可以达到80％以上；可以满足市场上越来越高的粒度更细的魔芋胶需求；
(3)本发明采用的珠芽魔芋粉相比于花魔芋或者白魔芋粉价格更加实惠，货源更加充足，可以降低企业的生产成本；且本发明的方法工艺流程简单，操作方便，生产连续性好，成本适中，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明的利用珠芽魔芋精粉制备高白魔芋胶的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例1
本实施例提供了一种利用珠芽魔芋精粉制备高白魔芋胶的方法，工艺流程如图1所示，具体包括如下过程：
取500kg研磨2次珠芽魔芋精粉，加入盛有3m330％乙醇溶液的反应罐中，70℃搅拌浸提2h，隔膜压榨30min脱水，再加入2.5m3的45％乙醇溶液，常温浸提2h，浸提结束将溶胶乙醇混合物用剪切泵打入高压均质机处理，均质压力70Mpa，均质结束后打入隔膜压榨30min脱水，再加入3m385％乙醇溶液，70℃搅拌清洗2h，压榨30min脱水，收集三次浸提过滤液，整理回收重复利用。将含有70％水分左右物料放入双锥系统，杀菌同时抽真空回收残留溶剂，获得45％水分魔芋胶物料，进一步用气流干燥机，设定进风温度160℃烘干，最后用40/100/160目振动筛筛分，将不同规格产品取样检测，贴标入库包装成品。
实施例2
本实施例提供了一种利用珠芽魔芋精粉制备高白魔芋胶的方法，工艺流程如图1所示，具体包括如下过程：
取500kg研磨2次珠芽魔芋精粉，加入盛有4.5m340％异丙醇溶液的反应罐中，75℃搅拌浸提2h，隔膜压榨30min脱水，再加入5m3的55％乙醇溶液，常温浸提2h，清洗结束将溶胶乙醇混合物用剪切泵打入高压均质机处理，均质压力70Mpa，均质结束后打入隔膜压榨30min脱水，再加入4m385％异丙醇溶液，70℃搅拌浸提2h，压榨30min脱水，收集三次浸提过滤液，整理回收重复利用。将含有70％水分左右物料放入双锥系统，杀菌同时抽真空回收残留溶剂，获得45％水分魔芋胶物料，进一步用气流干燥机，设定进风温度160℃烘干，最后用40/100/160目振动筛筛分，将不同规格产品取样检测，贴标入库包装成品。
实施例3
本实施例提供了一种利用珠芽魔芋精粉制备高白魔芋胶的方法，工艺流程如图1所示，具体包括如下过程：
取500kg研磨4次珠芽魔芋精粉，加入盛有2m330％乙醇溶液的反应罐中，50℃搅拌浸提2h，隔膜压榨30min脱水，再加入3m3的45％乙醇溶液，常温浸提2h，清洗结束将溶胶乙醇混合物用剪切泵打入高压均质机处理，均质压力80Mpa，均质结束后打入隔膜压榨30min脱水，再加入3m3 60％乙醇溶液，50℃搅拌浸提2h，压榨30min脱水，收集三次浸提过滤液，整理回收重复利用。将含有70％水分左右物料放入双锥系统，杀菌同时抽真空回收残留溶剂，获得45％水分魔芋胶物料，进一步用气流干燥机，设定进风温度140℃烘干，最后用40/100/160目振动筛筛分，将不同规格产品取样检测，包装成品。
上述实施例1～3制备的高白魔芋胶的质量检测对比(根据魔芋行业制定标准测定)如表1所示：
表1实施例1～3制备的高白魔芋胶的质量检测
上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种利用珠芽魔芋精粉制备高白魔芋胶的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：粗粉研磨：选取珠芽魔芋精粉粗粉，采用研磨机研磨多次制得≤40目魔芋细粉；
步骤2：浸提与湿法破碎：将研磨后的珠芽魔芋精粉与有机溶剂提取液混合后进行浸提，使得花青素与杂质淀粉、生物碱溶于有机溶剂提取液中；在浸提过程中使用粉碎设备将魔芋粉颗粒粉碎；
步骤3：料液分离：经粉碎后所得物料进行料液脱水分离获得水分65-70wt％的魔芋胶湿物料及浸提液，所述浸提液回收后重复使用；
步骤4：烘干：将获得的魔芋胶湿物料料烘干至水分含量≤10wt％；
步骤5：经筛分后即得魔芋胶成品。
2.根据权利要求1所述的利用珠芽魔芋精粉制备高白魔芋胶的方法，其特征在于，所述步骤2中的有机溶剂提取液为乙醇溶液、异丙醇溶液和乙酸乙酯溶液中的至少一种；所述珠芽魔芋精粉与有机溶剂提取液的质量体积比为100g:2～10L；所述有机溶剂提取液的浓度为20～80wt％；所述浸提的次数为2～4次；所述浸提包括40～90℃下热浸提和常温浸提，每次浸提的时间为1～3h。
3.根据权利要求1所述的利用珠芽魔芋精粉制备高白魔芋胶的方法，其特征在于，所述步骤2中湿法破碎所采用的粉碎设备为胶体磨、均质机和乳化泵中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的利用珠芽魔芋精粉制备高白魔芋胶的方法，其特征在于，所述步骤3中料液分离所采用的设备为板框式压榨机、隔膜压滤机、箱式压滤机、全自动过滤机、曲张式压滤机和卧式离心机中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的利用珠芽魔芋精粉制备高白魔芋胶的方法，其特征在于，所述步骤4中烘干所采用的设备为气流干燥机、沸腾床、耙式干燥器、浆式干燥机和双锥干燥器中的至少一种，烘干的温度为100-180℃。
6.根据权利要求1所述的利用珠芽魔芋精粉制备高白魔芋胶的方法，其特征在于，所述步骤5中所得的魔芋胶成品的粒度分布范围为：≥100目占90％以上，≥160目占80％以上；所述魔芋胶成品的白度≥70。
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