TWI748871B - 膳食纖維食品及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種膳食纖維食品及其製造方法，該膳食纖維食品係以下 列製造方法製得，該製造方法包含下列步驟：(a)提供蔬果食材；(b)將該蔬果食材加熱殺菁；(c)將加熱殺菁後中的蔬果食材進行初步均質處理；以及(d)將經過(c)步驟處理之蔬果食材以1,000-1,500bar進行高壓均質處理製成粉末狀的膳食纖維食品，高壓均質處理次數為一至三次。藉由如上所述之膳食纖維食品及其製造方法，可以提高膳食纖維食品中可溶膳食纖維所占比例。

Description

膳食纖維食品及其製造方法

本發明關於一種膳食纖維食品及其製造方法，尤其是一種透過高壓均質處理所製得之膳食纖維食品。

膳食纖維(dietary fiber)是一種有助於消化和排便的保健食品，其主要由蔬果原料製成，膳食纖維內含不能被人體消化道酵素分解的多醣類及木質素，其中膳食纖維又可分為不可溶膳食纖維(insoluble dietary fiber)和可溶膳食纖維(soluble dietary fiber)，不可溶膳食纖維僅具有吸收水分促進腸胃蠕動的效果，而可溶膳食纖維則較有較多的生理功效，例如使糞便軟化、降低膽固醇及穩定血糖等功效。

一般而言，蔬果中所含膳食纖維較多為具有較低生理功效的不可溶膳食纖維(蔬果中可溶膳食纖維含量與不可溶膳食纖維含量的比值約為0.27，即蔬果中可溶膳食纖維含量大約為不可溶膳食纖維含量的三分之一)，使得在將蔬果製成膳食纖維食品後，膳食纖維食品中所含的可溶膳食纖維比例 相對於不可溶膳食纖維較低。因此，如何提高膳食纖維食品中可溶膳食纖維比例，使得膳食纖維食品可以提供更好的生理功效，為有待解決的問題。

本發明之目的即針對上述問題，提供一種膳食纖維食品的製造方法，其包含下列步驟(a)提供蔬果食材；(b)將該蔬果食材加熱殺菁；(c)將加熱殺菁後中的蔬果食材進行初步均質處理；以及(d)將經過(c)步驟處理之蔬果食材以1,000-1,500bar進行高壓均質處理製成粉末狀的膳食纖維食品，高壓均質處理次數為一至三次。

如上所述之方法，在(a)步驟中，該蔬果食材為甘藍菜。

如上所述之方法，在(b)步驟中，使該蔬果食材保持於真空密封狀態。

如上所述之方法，在(d)步驟中，該蔬果食材係在0-25℃下進行高壓均質處理。

如上所述之方法，在(d)步驟中，高壓均質處理的次數為一次。

為達上述目的及其他目的，本發明提供一種膳食纖維食品，係以如上所述之製造方法所製得。

如上所述之膳食纖維食品，該膳食纖維食品的粉末粒徑為30-80μm。

藉由如上所述之膳食纖維食品及其製造方法，可以提高膳食纖維食品中可溶膳食纖維比例。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：本實施例提供一種膳食纖維食品的製造方法，具體製造方法如下所述。首先，提供甘藍菜作為製備膳食纖維食品的原料。接著，將甘藍菜截切、洗淨並密封於真空袋中，將密封於真空袋中的甘藍菜置隔水加熱2分鐘以進行殺菁。再將加熱殺菁後中的甘藍菜置入切碎攪拌混合機中均質5分鐘，以進行初步均質處理，在本實施例中的初步均質處理，是指將蔬果食材均質處理至使其成泥狀，顆粒大小約為數毫米，以使蔬果食材可以被倒入高壓均質設備中進行後續的高壓均質處理。然後，將經過初步均質處理後的甘藍菜泥倒入高壓均質設備中(設備型號為EmulsiFlex-C3，由AVESTIN,Inc.公司生產，均質容量為3L/hr，系統進氣壓力維持於60bar)，以1,200bar的高壓在25℃下進行高壓均質處理，高壓均質處理進行一次，即可製成粉末狀的膳食纖維食品，其粒徑大小為30-80μm。最終製得之膳食纖維保存於冷凍乾燥環境中。

在本實施例中，係選用於甘藍菜作為製備膳食纖維食品的原料，但在其他實施例中，亦可選用其他類型的蔬果作為製備膳食纖維食品的原料，例如，十字花科蔬菜、柑橘、番茄、紫薯等蔬果，而不以本實施例為限。

在本實施例中，使該蔬果食材保持於真空密封狀態來進行殺菁，以避免甘藍菜在加熱殺菁的過程中其中所含養分(例如水溶性機能性成分維生素U)流失到外部，但在其他實施例中，仍可視製程需求不讓植物食材保持於真空密封狀態，而不以本實施例為限。

在本實施例中，係以1,200bar的高壓對蔬果食材進行高壓均質處理，但在其他實施例中，高壓條件可以為1,000-1,500bar。

在本實施例中，係在25℃的室溫下對蔬果食材進行高壓均質處理，以避免蔬果食材中的營養成分受熱變質，在其他實施例中，可以基於此目的而在0-25℃的條件下進行高壓均質處理，但在其他實施例中，仍可視需求而省略在特定溫度環境下進行高壓均質處理的條件。

膳食纖維食品中膳食纖維比例測定：

首先，提供以上述製造方法製成的膳食纖維食品D1，然後，根據美國官定分析化學家協會所制定之AOAC 991.43c方法，測定膳食纖維食品D1中所含可溶膳食纖維和不可溶膳食纖維的比例，測定結果為膳食纖維食品D1中含有10.92%的可溶膳食纖維以及25.26%的不可溶膳食纖維，其中可溶膳食纖維與不可溶膳食纖維的含量比值為0.44，相較於未經加工處理的蔬果中可溶膳食纖維與不可溶膳食纖維的含量比值0.27，膳食纖維食品D1中的可溶膳食纖維比例顯著提高。

膳食纖維食品的膽固醇吸附能力測定：

首先，準備兩份蛋黃，將其以二次水稀釋10倍製成蛋黃溶液，稀釋後的兩份蛋黃溶液分別以NaOH和HCl將其pH值調整至2和7，pH值調整至2的蛋黃溶液作為模擬溶液1，pH值調整至7的蛋黃溶液作為模擬溶液2，以模擬胃和小腸環境。

接著，以下列步驟測定本實施例之膳食纖維食品對於膽固醇的吸附能力，下列以測定膳食纖維食品在模擬溶液1環境中的膽固醇吸附能力之流程作為示例，膳食纖維食品在模擬溶液2環境中的膽固醇吸附能力以相同流 程進行測定：先取1g的以上述製造方法製成之膳食纖維食品D1置於50mL離心管中，並加入25mL的模擬溶液1，再將含有膳食纖維食品D1和模擬溶液1的離心管置於往復式震動水浴槽中以37℃ 80rpm反應2小時作為實驗組樣本1；同時，準備採用上述製造方法但省略高壓均質步驟(即僅進行初步均質處理)所製成的膳食纖維食品D0，取1g的膳食纖維食品D0置於50mL離心管中，並加入25mL的模擬溶液1，再將含有膳食纖維食品D0和模擬溶液1的離心管置於往復式震動水浴槽中以37℃ 80rpm反應2小時作為對照組樣本1。反應完成後，從實驗組樣本1中取出2mL溶液，其中加入8mL的無水乙醇形成總計10mL的混合液，前述10mL的混合液以4,000×g的條件離心20分鐘，以使前述混合液中的可溶性膳食纖維沉澱，離心完畢後，取1mL上清液進行減壓濃縮製成乾燥粉末，作為實驗組樣本1的待測物；同時，依據前述實驗組樣本1的待測物之製法，從對照組樣本1中取出2mL溶液將其製成乾燥粉末，作為對照組樣本1的待測物。並且，依照上述流程，得到實驗組樣本2的待測物(pH 7環境)和對照組樣本2的待測物(pH 7環境)。

由於已知膽固醇可以吸附於可溶性膳食纖維上，因此，透過分別測定實驗組樣本1、2的待測物和對照組樣本1、2的待測物中之膽固醇含量，即可推算得知膳食纖維食品D1的膽固醇吸附能力，在此，使用Cholesterol Fluorometric Assay Kit(10007640,Cayman,USA)測定雞蛋中膽固醇方法測定實驗組樣本1、2的待測物和對照組樣本1、2的待測物中之膽固醇含量。

同時，準備採用上述製造方法但進行三次高壓均質處理所製成的膳食纖維食品D3，以與上述測定相同之測定方法，測定膳食纖維食品D3的膽固醇吸附能力。膳食纖維食品D3與模擬溶液1結合的反應物作為實驗組樣本3 (pH 2環境)，膳食纖維食品D3與模擬溶液2結合的反應物作為實驗組樣本4(pH 7環境)。

測定結果如下列表1所示，當在pH 2環境中，僅經過一次高壓均質處理的膳食纖維食品D1其吸收膽固醇效果有些微的提升。當在pH 7環境中，相較於對照組樣本2，膳食纖維食品D1的吸收膽固醇效果明顯較高。

膳食纖維食品的保油能力測定：

首先，秤取0.5g的以上述製造方法製成之膳食纖維食品D1加入15mL的離心管中，並且加入10mL的大豆油，均勻混合，震盪60分鐘。接著，將前述離心管以5,869×g條件離心20分鐘，離心完畢後，抽取該離心管的上清液並秤取該上清液重量，由前述10mL大豆油重量(大豆油的密度為0.90g．mL^-1，故10mL大豆油的重量為9g)加上0.5g的膳食纖維食品D1總重減去該上清液重量，可計算得出膳食纖維食品D1吸油後重量。透過計算膳食纖維食品D1吸油後重量與膳食纖維食品D1重量的比值，可以推算得出膳食纖維食品D1保留(吸附)油脂的能力，在此，膳食纖維食品D1的保油能力係表示為1g膳食纖維食品所保留的油脂重(g)，計算公式為：保油性(%)=

。經由計算可得到膳食纖維食品D1的 保油性為5.74%。上述保油能力測定結果與前述之膽固醇吸附能力測定結果互相呼應，由此兩項測定的結果可知，膳食纖維食品D1經過均質後由於表面積的上升，使纖維與油脂和膽固醇結合力皆增加。

膳食纖維食品的水溶性指標測定：

首先，秤取1g的以上述製造方法製成之膳食纖維食品D1樣本加入50mL的離心管中，並且加入10mL的蒸餾水，將前述離心管劇烈振盪使膳食纖維食品D1與蒸餾水充分混合分散。接著，將前述離心管置於30℃水浴中振盪30分鐘，以1000×g條件離心15分鐘，離心完畢後，抽取該離心管的上清液，前述上清液以105℃加熱烘乾後取得上清液中的可溶乾燥物，再秤取乾燥物重量，由此推算得出膳食纖維食品D1的水溶性指標。計算公式為：水溶性指標(%)=

。經由計算可得到膳食纖維食品D1的水溶性指標為47.60%。水溶性指標可以反映膳食纖維食品中所含可溶膳食纖維含量，水溶性指標越高，代表膳食纖維食品中所含可溶膳食纖維含量越多。

膳食纖維食品的吸水膨脹力測定：

首先，秤取0.5g的以上述製造方法製成之膳食纖維食品D1樣本加15mL的量筒中，並且加入10mL的去離子水，並使前述量筒中的去離子水與膳食纖維食品D1混合均勻。接著，將前述離心管置於室溫下靜置，靜置過夜後，觀察讀取量筒上的體積刻度，藉此計算膳食纖維食品D1的吸水膨脹力。計算公式為：

。經由計算可得到膳食纖維食品D1的吸水膨脹力為22.62。

膳食纖維食品的乳化性測定：

首先，秤取0.25g的以上述製造方法製成之膳食纖維食品D1樣本加入50mL的離心管中，並且加入12.5mL的二次水，以高速均質機均質在11000rpm條件下均質30秒，隨後加入12.5mL大豆油，並在11000rpm條件下均質60秒。均質完畢後，將經前述均質處理所得的乳化漿液倒入15mL的離心管中，在1200xg條件下離心5分鐘使該乳化漿液分層，離心完畢後，觀察離心管中液體的總體積以及分層液體中乳化層的體積，由此推算得出膳食纖維食品D1的乳化性。計算公式為：

。經由計算可得到膳食纖維食品D1的乳化性為52.86%。乳化性指標可以反映膳食纖維食品的粉體使水相與油相均勻分散的能力，乳化性指標越高，代表膳食纖維食品可使水相與油相均勻互相分散、溶解的能力越好。由於高壓均質處理過程中對蔬果食材提供強大的剪切、均質力，因此，透過高壓均質處理製程所得到的本實施例中之膳食纖維食品其粉體具有良好的乳化性質，將本實施例之膳食纖維食品添加於高脂食品可以有助於維持濃厚口感及穩定性，故本實施例之膳食纖維食品適合作為天然的食品加工原料使用。

膳食纖維食品的乳化安定性測定：

首先，依據前述乳化性測定中之實驗過程製備乳化漿液，將該乳化漿液加入15mL的離心管中，將前述離心管以80℃加熱30分鐘後，再以1200xg條件離心5分鐘使該乳化漿液分層，離心完畢後，觀察離心管中液體的總體積以及分層液體中乳化層的體積，由此計算膳食纖維食品D1的乳化安定性。計算公式為：

。經由計算可得到膳食纖維食品D1的乳化性為47.88%。亦即，膳食纖維食品D1經過乳化處理再加熱後，其乳 化性47.88%僅相較於加熱前的乳化性52.86%略為下降，由此可知膳食纖維食品D1具有良好的乳化安定性。

膳食纖維食品不同製程之效果比較測試：

在本測試中，提供以上述製造方法(製程中僅進行一次高壓均質處理)製成的膳食纖維食品D1、採用上述製造方法但省略高壓均質步驟(即僅進行初步均質處理)所製成的膳食纖維食品D0、採用上述製造方法但進行兩次高壓均質處理所製成的膳食纖維食品D2以及採用上述製造方法但進行三次高壓均質處理所製成的膳食纖維食品D3，膳食纖維食品D0、膳食纖維食品D2、膳食纖維食品D3分別依照前述膳食纖維比例測定、保油能力測定、水溶性指標測定、吸水膨脹力測定、乳化性測定以及乳化安定性測定中的實驗步驟進行測定，以比較上述具有不同製程差異的膳食纖維食品D0-D3的各項生理功效。

測定結果如下列表2所示，並結合上述表1結果可知，膳食纖維食品D1的各項生理功效都優於膳食纖維食品D0、膳食纖維食品D2、膳食纖維食品D3，膳食纖維食品D1具有較高的可溶膳食纖維含量以及良好的油脂吸附能力和膽固醇吸附能力，並且具有良好的吸水膨脹力可以促進腸胃蠕動，膳食纖維食品D2、膳食纖維食品D3相較於膳食纖維食品D0仍具有上述生理功效，並且膳食纖維食品D2、膳食纖維食品D3具有食品粉末粒徑更小進而更容易被人體吸收的優點。

經由上述方法所製造的膳食纖維食品，透過製程中的高壓均質步驟，可以提高膳食纖維食品中可溶膳食纖維比例，使得膳食纖維食品可以提供更好的生理功效。同時，經由上述方法所製造的膳食纖維食品之粒徑大小為30-80μm(經一次均質處理)，此粒徑大小的膳食纖維食品也被證明具有良好的膽固醇吸附能力。此外，經由上述方法所製造的膳食纖維食品具有良好的粉末特性、乳化性及乳化安定性，因此可以用於作為食品穩定劑、增稠劑、乳化劑等食品添加物。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

Claims (7)

1. 一種膳食纖維食品的製造方法，其包含下列步驟：(a)提供蔬果食材；(b)將該蔬果食材加熱殺菁；(c)將加熱殺菁後中的蔬果食材進行初步均質處理；以及(d)將經過(c)步驟處理之蔬果食材以1,000-1,500bar進行高壓均質處理製成粉末狀的膳食纖維食品，高壓均質處理次數為一至三次。
2. 如請求項1所述之方法，其中在(a)步驟中，該蔬果食材為甘藍菜。
3. 如請求項1所述之方法，其中在(b)步驟中，使該蔬果食材保持於真空密封狀態。
4. 如請求項1所述之方法，其中在(d)步驟中，該蔬果食材係在0-25℃下進行高壓均質處理。
5. 如請求項1所述之方法，其中在(d)步驟中，高壓均質處理的次數為一次。
6. 一種膳食纖維食品，係以如請求項1至5中任一項所述之製造方法所製得。
7. 如請求項6所述之膳食纖維食品，其中該膳食纖維食品的粉末粒徑為30-80μm。