一種膳食纖維產(chǎn)品的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種不溶性膳食纖維的改性技術(shù)，特別涉及一種膳食纖維產(chǎn)品的制作方法。
[0002]【背景技術(shù)】在現(xiàn)有技術(shù)中，美國Microfluidics公司生產(chǎn)的超高壓微射流納米均質(zhì)機(jī)是不溶性膳食纖維微粒破碎的最好方式，將均質(zhì)壓力范圍設(shè)定為150MPa?280MPa，均質(zhì)4次以上，能將不溶性膳食纖維微粒破碎到微米級、亞微米級甚至納米級的微粒，但設(shè)備昂貴，一臺每小時3噸流量的超高壓微射流納米均質(zhì)機(jī)需要800萬人民幣，加工成本極高，而且超高壓均質(zhì)會導(dǎo)致持水率下降，生物活性強(qiáng)度明顯不如中等強(qiáng)度的均質(zhì)，但中等強(qiáng)度的均質(zhì)很難將不溶性膳食纖維微粒破碎到微米級。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明就是要克服上述缺陷，提供一種新的膳食纖維產(chǎn)品的制作方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是一種膳食纖維產(chǎn)品的制作方法，將不溶性膳食纖維、纖維素酶、食品用酸和水混合配成混合液，混合液中不溶性膳食纖維含量為0.1%?15% (最佳含量為1%?9% )，食品用酸含量為0.01%?1% (最佳含量為0.05%?0.4% )，纖維素酶含量為溶液中每克不溶性膳食纖維添加I單位?1000單位纖維素酶(較為經(jīng)濟(jì)的含量為2u/g?100u/g，最佳含量為5u/g?20u/g，酶活力定義:酶液在50°C、PH4.8的條件下，I小時水解羧甲基纖維素鈉溶液產(chǎn)生Img葡萄糖的酶量為I個酶活力單位U)，不溶性膳食纖維、纖維素酶、食品用酸可在上述范圍內(nèi)任意選用。纖維素酶的含量和酶的種類不同，處理后的不溶性膳食纖維納米微粒的成分不同，纖維素酶的含量越低，需要的均質(zhì)壓力越高，處理后的不溶性膳食纖維納米微粒中可溶性膳食纖維的含量越低，纖維素酶的含量越高，需要的均質(zhì)壓力越低，處理后的不溶性膳食纖維納米微粒中可溶性膳食纖維的含量越高，纖維素酶只選用纖維素內(nèi)切酶或纖維素外切酶時，處理后的不溶性膳食纖維納米微粒中可溶性膳食纖維的含量很低，在0.1%以下，同時使用纖維素內(nèi)切酶、纖維素外切酶、纖維素二糖酶、B-聚葡萄糖酶時，處理后的不溶性膳食纖維納米微粒中可溶性膳食纖維和葡萄糖的含量較高。食品用酸在允許作為食品添加劑的酸性物質(zhì)檸檬酸、乳酸、蘋果酸、磷酸、乙酸、酒石酸、己二酸、富馬酸中選用一種或幾種酸，將上述混合液攪拌均勻，混合液的溫度調(diào)整為0°C?70°C中需要的任一個溫度，最佳溫度為20°C?40°C，開啟均質(zhì)機(jī)，將均質(zhì)機(jī)的均質(zhì)壓力設(shè)定為30MPa?120MPa范圍中的任意壓力，均可將不溶性膳食纖維超微粉碎，其中30MPa?40MPa的粉碎效果很差，40MPa?50MPa粉碎效果較好，50MPa?90MPa為最經(jīng)濟(jì)的壓力范圍，粉碎效果很好，對設(shè)備的要求也不是很高。在上述不溶性膳食纖維、纖維素酶、食品用酸的范圍內(nèi)，根據(jù)纖維素酶含量設(shè)定合理的均質(zhì)壓力，在設(shè)定條件下均質(zhì)，對不溶性膳食纖維混合液進(jìn)行納米化超微粉碎處理，將不溶性膳食纖維粉碎到納米級別。根據(jù)對物料的要求不同，可以進(jìn)行多次均質(zhì)，均質(zhì)10-20遍，可以將大部分不溶性膳食纖維轉(zhuǎn)化為可溶性膳食纖維。不溶性膳食纖維是由β_吡喃葡萄糖基通過β (I —4)糖苷鍵與另一個分子的羥基、胺基或巰基之間縮合形成的縮醛鍵或縮酮鍵等連接起來的巨型分子長鏈，由于葡聚糖鏈內(nèi)和鏈間強(qiáng)烈的氫鍵作用力，纖維素分子在不溶性膳食纖維中呈結(jié)晶狀的微纖維束結(jié)構(gòu)單元，相當(dāng)牢固，微纖維束鏈間的緊密充填和強(qiáng)烈的氫鍵和糖苷鍵結(jié)合力，使不溶性膳食纖維的結(jié)構(gòu)只有通過物理或化學(xué)方法破壞分子間的作用力使其氫鍵和糖苷鍵分裂，才能將其粉碎。在不溶性膳食纖維的混合液中加入小劑量的纖維素酶，纖維素酶的作用可以使微纖維束鏈間強(qiáng)烈的氫鍵和糖苷鍵結(jié)合力明顯減弱，又不會分解不溶性膳食纖維產(chǎn)生可溶性膳食纖維和葡萄糖；不溶性膳食纖維的混合液在通過均質(zhì)機(jī)的均質(zhì)閥時，均質(zhì)閥的閥座和頂桿之間的間隙對物料產(chǎn)生巨大的擠壓力，物料從均質(zhì)塊的壓力腔內(nèi)的高壓狀態(tài)通過均質(zhì)閥，瞬間進(jìn)入低壓狀態(tài)產(chǎn)生的空穴效應(yīng)對物料產(chǎn)生巨大的粉碎力，均質(zhì)閥前后的壓強(qiáng)差越大，空穴效應(yīng)越強(qiáng)，粉碎的效果越好。單純用生物化學(xué)的纖維素酶粉碎方法粉碎不溶性膳食纖維，得到的溶液中有10% -20%不溶性膳食纖維轉(zhuǎn)化為可溶性膳食纖維，而且會產(chǎn)生葡萄糖，不溶性膳食纖維的粉碎率較低，粗細(xì)很不均勻，粉碎為納米微粒的為20% -30%,單純用均質(zhì)機(jī)的物理粉碎方法粉碎不溶性膳食纖維，需要很高的壓力，均質(zhì)壓力需要設(shè)定為150MPa以上，對設(shè)備的要求很高，超高壓微射流納米均質(zhì)機(jī)價格昂貴，生產(chǎn)成本很高，不適合工業(yè)化大生產(chǎn)。將纖維素酶的劑量控制在可以使微纖維束鏈間強(qiáng)烈的氫鍵和糖苷鍵結(jié)合力明顯減弱，又不會分解不溶性膳食纖維產(chǎn)生可溶性膳食纖維和葡萄糖的劑量范圍內(nèi)；不溶性膳食纖維的混合液在小劑量纖維素酶的生物化學(xué)剪切力、高均質(zhì)機(jī)的強(qiáng)烈擠壓力、高剪切、高速撞擊、高速震蕩、空穴效應(yīng)的協(xié)同作用下，即生物化學(xué)粉碎方法和物理粉碎方法的協(xié)同作用下，能將不溶性膳食纖維粉碎到納米級別，得到粗細(xì)較均勻，粒度在l_4um的不溶性膳食纖維納米微粒，并且成本較低，實現(xiàn)了制備不溶性膳食纖維功能性納米微粒的目的，本方法制備的納米微粒粒度分布窄，處于不溶性膳食纖維向可溶性膳食纖維過度的臨界態(tài)。中等強(qiáng)度的擠壓會提高不溶性膳食纖維的持水力、結(jié)合水力、膨脹力，經(jīng)納米技術(shù)處理后大豆纖維的比表面積成千倍的增加，其混濁液變稠，粘度升高，口感變細(xì)膩，可溶性增加，持水力、結(jié)合水力、膨脹力和離子交換能力大大提高，酶作用時間縮短數(shù)十倍。它的生物活性強(qiáng)度也得到增強(qiáng)，如降低血脂水平、降低血清總膽固醇與降低低密度脂蛋白膽固醇水平等方面的效果大大提高。這種纖維具有延緩藥物中有效成分在人消化道中的釋放和保護(hù)食品中香味成分的作用。本發(fā)明的膳食纖維產(chǎn)品的制作方法用于食品、保健品、藥品的生產(chǎn)中，特別是飲料、牛奶及牛奶制品的生產(chǎn)中，可以將其中最難粉碎的細(xì)胞壁和不溶性膳食纖維實現(xiàn)微粒破碎，大大提高產(chǎn)品的性能和品質(zhì)。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點和效果在于:本發(fā)明代替了超高壓微射流納米均質(zhì)機(jī)對不溶性膳食纖維的微粒破碎的方式，解決了不溶性膳食纖維的微粒破碎的加工成本極高的問題。本發(fā)明用簡單的形式來改變不溶性膳食纖維的強(qiáng)烈的氫鍵和糖苷鍵的結(jié)合力，使均質(zhì)機(jī)用較小的壓力就能實現(xiàn)不溶性膳食纖維的微粒破碎，提高了產(chǎn)品的性能。本發(fā)明操作簡單，成本低。
【具體實施方式】
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[0006]一種膳食纖維產(chǎn)品的制作方法，將不溶性膳食纖維、纖維素酶、食品用酸和水混合配成混合液,混合液中不溶性膳食纖維含量為0.1%?15%，食品用酸含量為0.01%?I %，纖維素酶含量為溶液中每克不溶性膳食纖維添加I單位?1000單位纖維素酶，不溶性膳食纖維、纖維素酶、食品用酸可在上述范圍內(nèi)任意選用。將上述混合液攪拌均勻，混合液的溫度調(diào)整為0°C?70°C中需要的任一個溫度，開啟均質(zhì)機(jī)，將均質(zhì)機(jī)的均質(zhì)壓力設(shè)定為30MPa?120MPa范圍中的任意壓力，均可將不溶性膳食纖維超微粉碎。在上述不溶性膳食纖維、纖維素酶、食品用酸的范圍內(nèi)，根據(jù)纖維素酶含量設(shè)定合理的均質(zhì)壓力，在設(shè)定條件下均質(zhì)，對不溶性膳食纖維混合液進(jìn)行納米化超微粉碎處理，將不溶性膳食纖維粉碎到納米級別。根據(jù)對物料的要求不同，可以進(jìn)行多次均質(zhì)，均質(zhì)10-20遍，可以將大部分不溶性膳食纖維轉(zhuǎn)化為可溶性膳食纖維。不溶性膳食纖維是由β_吡喃葡萄糖基通過β (I —4)糖苷鍵與另一個分子的羥基、胺基或巰基之間縮合形成的縮醛鍵或縮酮鍵等連接起來的巨型分子長鏈，由于葡聚糖鏈內(nèi)和鏈間強(qiáng)烈的氫鍵作用力，纖維素分子在不溶性膳食纖維中呈結(jié)晶狀的微纖維束結(jié)構(gòu)單元，相當(dāng)牢固，微纖維束鏈間的緊密充填和強(qiáng)烈的氫鍵和糖苷鍵結(jié)合力，使不溶性膳食纖維的結(jié)構(gòu)只有通過物理或化學(xué)方法破壞分子間的作用力使其氫鍵和糖苷鍵分裂，才能將其粉碎。在不溶性膳食纖維的混合液中加入小劑量的纖維素酶，纖維素酶的作用可以使微纖維束鏈間強(qiáng)烈的氫鍵和糖苷鍵結(jié)合力明顯減弱，又不會分解不溶性膳食纖維產(chǎn)生可溶性膳食纖維和葡萄糖；不溶性膳食纖維的混合液在通過均質(zhì)機(jī)的均質(zhì)閥時，均質(zhì)閥的閥座和頂桿之間的間隙對物料產(chǎn)生巨大的擠壓力，物料從均質(zhì)塊的壓力腔內(nèi)的高壓狀態(tài)通過均質(zhì)閥，瞬間進(jìn)入低壓狀態(tài)產(chǎn)生的空穴效應(yīng)對物料產(chǎn)生巨大的粉碎力，均質(zhì)閥前后的壓強(qiáng)差越大，空穴效應(yīng)越強(qiáng)，粉碎的效果越好。不溶性膳食纖維的混合液在小劑量纖維素酶的生物化學(xué)剪切力、高均質(zhì)機(jī)的強(qiáng)烈擠壓力、高剪切、高速撞擊、高速震蕩、空穴效應(yīng)的協(xié)同作用下，即生物化學(xué)粉碎方法和物理粉碎方法的協(xié)同作用下，能將不溶性膳食纖維粉碎到納米級別，得到粗細(xì)較均勻，粒度在l_4um的不溶性膳食纖維納米微粒，并且成本較低，實現(xiàn)了制備不溶性膳食纖維功能性納米微粒的目的。這種纖維具有延緩藥物中有效成分在人消化道中的釋放和保護(hù)食品中香味成分的作用。本發(fā)明的膳食纖維產(chǎn)品的制作方法用于食品、保健品、藥品的生產(chǎn)中，特別是飲料、牛奶及牛奶制品的生產(chǎn)中，可以將其中最難粉碎的細(xì)胞壁和不溶性膳食纖維實現(xiàn)微粒破碎，大大提高產(chǎn)品的性能和品質(zhì)。
【主權(quán)項】
1.一種膳食纖維產(chǎn)品的制作方法，其特征在于將不溶性膳食纖維、纖維素酶和水混合配成混合液，混合液中不溶性膳食纖維含量為0.1%?15%，纖維素酶含量為混合液中每克不溶性膳食纖維添加I單位?1000單位的纖維素酶，不溶性膳食纖維、纖維素酶可在上述范圍內(nèi)任意選用，將上述混合液攪拌均勻，開啟均質(zhì)機(jī)，對不溶性膳食纖維混合液進(jìn)行納米化超微粉碎處理，將不溶性膳食纖維粉碎到納米級別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膳食纖維產(chǎn)品的制作方法，其特征在于在混合液中加入食品用酸，含量為0.01%?1%。
3.根掘權(quán)利要求2所述的脫腥組合物及其脫腥除味的方法，其特征在于食品用酸在允許作為食品添加劑的酸性物質(zhì)檸檬酸、乳酸、蘋果酸、磷酸、乙酸、酒石酸、己二酸、富馬酸中選用一種或幾種酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種膳食纖維產(chǎn)品的制作方法，其特征在于纖維素酶只用纖維素內(nèi)切酶和纖維素外切酶。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種膳食纖維產(chǎn)品的制作方法，其特征在于混合液的溫度為(TC?70°C中的任一個溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的一種膳食纖維產(chǎn)品的制作方法，其特征在于將膳食纖維產(chǎn)品的制作方法用于食品、保健品、藥品的生產(chǎn)中，特別是飲料、牛奶及牛奶制品的生產(chǎn)中，用于提高產(chǎn)品的性能和品質(zhì)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種膳食纖維產(chǎn)品的制作方法，本發(fā)明是將不溶性膳食纖維、纖維素酶、食品用酸和水配成混合液，用均質(zhì)機(jī)對不溶性膳食纖維混合液進(jìn)行納米化超微粉碎處理，達(dá)到將不溶性膳食纖維粉碎到納米級別的目的。本發(fā)明的優(yōu)點和效果在于代替了超高壓微射流納米均質(zhì)機(jī)對不溶性膳食纖維的微粒破碎的方式，解決了不溶性膳食纖維的納米微粒破碎的問題。本發(fā)明操作簡單，成本低。
【IPC分類】A23L1-308
【公開號】CN104799315
【申請?zhí)枴緾N201410035714
【發(fā)明人】張?zhí)炱? 唐少龍, 李群, 張?zhí)烀?
【申請人】張?zhí)炱?br>【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年1月26日