高活性玉米皮膳食纖維的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高活性玉米皮膳食纖維的生產(chǎn)方法，屬于農(nóng)產(chǎn)品深加工技術(shù)領(lǐng)域。包括將玉米皮原料粉碎后以1∶4比例與玉米淀粉混和，進(jìn)行擠壓膨化；先用高溫?α淀粉酶進(jìn)行酶解，再用酸性蛋白酶進(jìn)行酶解制備高活性玉米皮膳食纖維，離心過濾，在75℃以下干燥成型，制得淺黃色的玉米皮膳食纖維。本發(fā)明技術(shù)，可以改善玉米皮膳食纖維的微觀結(jié)構(gòu)及其組成，可溶性膳食纖維含量提高10?40％；利用酶解技術(shù)可以去除膳食纖維中的淀粉、蛋白質(zhì)等成分，膳食纖維含量達(dá)到90％以上。產(chǎn)品玉米皮膳食纖維高純度、高活性，滿足廣大消費者對純天然高活性膳食纖維食品的需求，具有廣闊的市場發(fā)展前景。
【專利說明】
高活性玉米皮膳食纖維的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明為一種高活性玉米皮膳食纖維的生產(chǎn)方法，屬于農(nóng)產(chǎn)品深加工技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)背景
[0002]許多國家都將膳食纖維作為一種重要營養(yǎng)素，并提出人們飲食營養(yǎng)中的合理攝入量。中國營養(yǎng)學(xué)會推薦，每人每日攝入膳食纖維25-30g ;美國FDA推薦，每人每日攝入量20-35g ;英國國家顧問委員會建議，每人每日維攝入量為25g-30g。膳食纖維具有膨脹作用、持水能力、膠體形成、離子交換、改善胃腸微生物菌落和產(chǎn)熱低的生理功能，可溶性膳食纖維遇水會膨脹，可變成透明凝膠狀物質(zhì)，在胃腸中形成一種粘膜，減慢食物營養(yǎng)素的消化吸收，在腸道內(nèi)更容易被腸道菌發(fā)酵和利用，在許多方面具有比不溶性膳食纖維更強(qiáng)的生理功能。研究表明，可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維比例對膳食纖維的生理活性具有重要影響，合理的比例約為1: 3。
[0003]西方發(fā)達(dá)國家早在二十世紀(jì)七十年代就開始進(jìn)行膳食纖維的研究與開發(fā)，現(xiàn)在，強(qiáng)化膳食纖維功能食品在歐美及日本十分盛行，美、英、德、法在膳食纖維加工領(lǐng)域已形成一定產(chǎn)業(yè)規(guī)模，并在食品市場占有一席之地。美國成立了膳食纖維協(xié)會(USDA)，在年銷售60億美元方便谷物食品中，約20%是富含膳食纖維功能食品。日本從80年代后期開始，開發(fā)富含可溶性膳食纖維的碳酸飲料、乳酸飲料及果汁等飲料，開發(fā)利用的膳食纖維資源有:米糠、麥麩、甜菜渣、玉米、大豆、麻、果皮、種子多糖、魔芋、甲殼素等十余種。國外已研究的膳食纖維，主要有谷物、豆類、果蔬、微生物多糖及其它天然纖維和合成、半合成纖維，共計30多個品種，其中應(yīng)用于實際生產(chǎn)的有10余種，利用膳食纖維治療疾病的方法也在一些國家應(yīng)運而生。我國對于膳食纖維地制取、生產(chǎn)和應(yīng)用研究尚處于起步階段，還不夠深入。本發(fā)明主要從膳食纖維資源開拓和提取方法改進(jìn)兩方面對玉米皮膳食纖維進(jìn)行了較為深入的研究，通過擠壓膨化提高了玉米皮膳食纖維中可溶性膳食纖維含量，采用酶法處理進(jìn)一步去除膳食纖維中淀粉和蛋白質(zhì)，使玉米皮膳食纖維的含量達(dá)到90%以上，提高了玉米皮膳食纖維的純度和生理活性，具有重要的社會價值和經(jīng)濟(jì)效益以及市場前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種高活性玉米皮膳食纖維的生產(chǎn)方法，以廉價的玉米皮為原料，制備出高活性、高純度的玉米皮膳食纖維，既可以直接食用也可以用于功能性食品開發(fā)，以提高玉米皮綜合利用價值。
[0005]本發(fā)明所述的制備高活性玉米皮膳食纖維的生產(chǎn)方法，包括:
[0006]I)玉米皮原料的擠壓膨化:將玉米皮原料粉碎，過60目篩，然后以1: 4比例與玉米淀粉混和進(jìn)行擠壓膨化。膨化時調(diào)節(jié)水分含量在12-24%，膨化溫度在110-220°C，螺桿旋轉(zhuǎn)速度在200-800轉(zhuǎn)/分。
[0007]2)酶法制備高活性玉米皮膳食纖維:將膨化后的原料粉碎，用高溫-α淀粉酶進(jìn)行酶解，設(shè)定ΡΗ6.0-7.5，酶解溫度90-100°C，酶解時間30-60分鐘，加酶量0.02-0.5%。然后，再用酸性蛋白酶進(jìn)行酶解，設(shè)定PH2.5-4.5，酶解溫度30-60°C，酶解時間30-60分鐘，力口酶量 0.05-0.25%ο
[0008]3)玉米皮膳食纖維的干燥成型:
[0009]將酶解產(chǎn)物離心過濾，收集沉淀物I ;
[0010]再將濾液濃縮后加入無水乙醇，低溫沉淀，收集沉淀物2 ；
[0011]將沉淀物I和沉淀物2在75°C以下干燥成型，制得淺黃色的玉米皮膳食纖維。
[0012]上述一種高活性玉米皮膳食纖維的制備方法，所用高溫-a淀粉酶為肇東國科北方酶制劑有限公司生產(chǎn)，酶活力為20000U/mL ;所用酸性蛋白酶為肇東國科北方酶制劑有限公司生產(chǎn)，酶活力為20000U/mL，用氫氧化鈉或鹽酸溶液調(diào)節(jié)料液pH值。
[0013]本發(fā)明針對我國玉米淀粉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量玉米皮廢棄物，通過擠壓膨化和酶處理結(jié)合新技術(shù)，控制膨化和酶解工藝參數(shù)和條件，成功地制備出富含可溶性膳食纖維的高活性天然玉米皮膳食纖維。通過采用雙螺桿擠壓膨化技術(shù)，改善玉米皮膳食纖維結(jié)構(gòu)，提高可溶性膳食纖維的比例和含量，利用酶解技術(shù)除去膳食纖維中的淀粉、蛋白等成分，制得高活性、高純度的玉米皮膳食纖維。本發(fā)明制取的玉米皮膳食纖維持水力和溶脹力比常規(guī)方法制取的玉米皮膳食纖維強(qiáng)，而且可溶性膳食纖維含量多，生理活性高，具有天然、安全、保健等特性，添加到食品中能夠提高食品的功能性，滿足廣大消費者對純天然保健食品的需求，具有廣闊的市場發(fā)展前景。
【具體實施方式】
[0014]將玉米皮原料粉碎、過60目篩，然后以1: 4比例與玉米淀粉(秦皇島驪驊淀粉股份有限公司生產(chǎn)，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB12309-90)混和。調(diào)節(jié)水分含量12-24%，設(shè)定膨化溫度110-220°C，控制螺桿旋轉(zhuǎn)速度200-800轉(zhuǎn)/分，然后進(jìn)行擠壓膨化。
[0015]將膨化后的原料粉碎，用高溫- a淀粉酶進(jìn)行酶解，調(diào)節(jié)PH6.0-7.5，酶解溫度90-100°C，酶解時間30-60分鐘，加酶量0.02-0.5%。然后，再用酸性蛋白酶進(jìn)行酶解，設(shè)定ρΗ2.5-4.5，酶解溫度30-600C，酶解時間30-60分鐘，加酶量0.05-0.25%。
[0016]將酶解后的膳食纖維在75°C以下干燥成型，最后制得淺黃色的玉米皮膳食纖維。
[0017]實施例1
[0018]取200克干燥玉米皮，用FW177型中藥粉碎機(jī)(天津泰勒斯特儀器有限公司生產(chǎn))進(jìn)行粉碎、過篩，加入800克玉米淀粉混和均勻，加入適量水分，用糧食水分測定儀測定水分含量為18%即可。將調(diào)配后的原料粉倒入雙螺桿擠壓膨化機(jī)的喂料斗中，打開電源，設(shè)定膨化溫度180°C，控制雙螺桿旋轉(zhuǎn)速度500轉(zhuǎn)/分，喂料斗螺桿轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分，然后進(jìn)行擠壓膨化。
[0019]用FW177型中藥粉碎機(jī)(天津泰勒斯特儀器有限公司生產(chǎn))將膨化后的原料粉碎，放入酶解罐中，加入10升水，用氫氧化鈉或鹽酸溶液調(diào)節(jié)料液pH值為7.0，用YJ501型超級恒溫器(上海索譜儀器有限公司生產(chǎn))控制酶解溫度95°C，邊攪拌邊加入0.15%的高溫-α淀粉酶(肇東國科北方酶制劑有限公司生產(chǎn)，酶活力為20000U/mL)，攪拌酶解30分鐘。然后，用鹽酸溶液調(diào)解料液PH值為3.0，用超級恒溫水浴鍋控制酶解溫度40°C，邊攪拌邊加入0.10%的酸性蛋白酶(肇東國科北方酶制劑有限公司生產(chǎn)，酶活力為20000U/mL)，攪拌酶解45分鐘。
[0020]將酶解產(chǎn)物離心過濾，將沉淀物收集；將濾液濃縮至3升，加入9升無水乙醇，低溫沉淀4小時，將沉淀物與前一次沉淀物一起在45°C真空干燥成型，最后制得淺黃色的玉米皮膳食纖維185克。產(chǎn)品玉米皮膳食纖維的純度為92%，可溶性膳食纖維含量為50%，t匕膨化前提高30%。
[0021]實施例2
[0022]取300克干燥玉米皮，粉碎、過篩，加入700克玉米淀粉混和均勻，加入適量水分，用糧食水分測定儀測定水分含量為15%后，將調(diào)配的原料粉倒入雙螺桿擠壓膨化機(jī)的喂料斗中，打開電源，設(shè)定膨化溫度150°C，控制雙螺桿旋轉(zhuǎn)速度450轉(zhuǎn)/分，喂料斗螺桿轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分，然后進(jìn)行擠壓膨化。
[0023]將膨化后的原料粉碎，放入酶解罐中，加入10升水，用氫氧化鈉或鹽酸溶液調(diào)解料液PH值為7.0,用超級恒溫水浴鍋控制酶解溫度95°C，邊攪拌邊加入0.15%的高溫-α淀粉酶，攪拌酶解30分鐘。然后，用鹽酸溶液調(diào)解料液pH值為3.0，用超級恒溫水浴鍋控制酶解溫度40°C，邊攪拌邊加入0.10%的酸性蛋白酶，攪拌酶解45分鐘。
[0024]將酶解產(chǎn)物離心過濾，將沉淀物收集；將濾液濃縮至3升，加入9升無水乙醇，低溫沉淀4小時，將沉淀物與前一次沉淀物一起干燥成型，最后制得淺黃色的玉米皮膳食纖維288克。產(chǎn)品玉米皮膳食纖維的純度達(dá)90%，可溶性膳食纖維含量為45%，比膨化前提高25%。
【主權(quán)項】
1.一種高活性玉米皮膳食纖維的生產(chǎn)方法，包括: 1)玉米皮原料的擠壓膨化:將玉米皮原料粉碎，過60目篩，然后以1: 4比例與玉米淀粉混和，進(jìn)行擠壓膨化，膨化時玉米皮原料水分含量在12-24 %，膨化溫度在110-220 V，螺桿旋轉(zhuǎn)速度在200-800轉(zhuǎn)/分； 2)酶法制備高活性玉米皮膳食纖維:將膨化后的原料粉碎，用高溫?α淀粉酶進(jìn)行酶解，設(shè)定ρΗ6.0-7.5，酶解溫度90-100°C，酶解時間30-60分鐘，加酶量0.02-0.5% ;再用酸性蛋白酶進(jìn)行酶解，設(shè)定PH2.5-4.5，酶解溫度30-60°C，酶解時間30-60分鐘，加酶量0.05-0.25% ； 3)玉米皮膳食纖維的干燥成型: 將酶解產(chǎn)物離心過濾，收集沉淀物I ; 再將濾液濃縮后加入無水乙醇，低溫沉淀，收集沉淀物2 ； 將沉淀物I和沉淀物2在75°C以下干燥成型，制得淺黃色的玉米皮膳食纖維。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高活性玉米皮膳食纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于:所用高溫-ct淀粉酶為肇東國科北方酶制劑有限公司生產(chǎn)，酶活力為20000U/mL。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種高活性玉米皮膳食纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于:所用酸性蛋白酶為肇東國科北方酶制劑有限公司生產(chǎn)，酶活力為20000U/mL。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種高活性玉米皮膳食纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于:用氫氧化鈉或鹽酸溶液調(diào)節(jié)料液PH值。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種高活性玉米皮膳食纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于:用氫氧化鈉或鹽酸溶液調(diào)節(jié)料液pH值。
【文檔編號】A23L1/308GK105876322SQ201410655002
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年11月3日
【發(fā)明人】姚劍, 吳佳文
【申請人】重慶市涪陵區(qū)渝楊榨菜（集團(tuán)）有限公司