CN106072672A - 一种活化麦麸膳食纤维的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活化麦麸膳食纤维的生产工艺，包括下列步骤：（1）清洗；（2）破壁分级分离；（3）酶解；（4）高温灭酶并浓缩；（5）低温真空连续干燥；（6）粉碎。本发明方法将小麦麸经清洗预干后利用物理破壁分级分离技术提取其中的粗膳食纤维，属于物理分离技术。本发明方法不仅提高了纤维的含量，而且麸皮中活性物质未遭化学破坏，保持了其天然性。提取的粗纤维经酶解后，不仅改善了口感，而且活性多糖低聚木糖的含量也提高到了10%以上。经过超微粉碎制取，改善了其吸水性能和膨胀度，提高了产品的应用效果。本发明能将麸皮全成分有效利用，既提高原料的综合利用率，也避免带来环境污染问题。

Description

一种活化麦麸膳食纤维的生产工艺

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种活化麦麸膳食纤维的制备方法。

背景技术

膳食纤维是不被人体消化的多糖类碳水化合物和木质素的总称，通常分为非水溶性膳食纤维和水溶性膳食纤维两大类。非水溶性膳食纤维包括纤维素、半纤维素和木质素等，存在于植物细胞壁中，水溶性纤维素包括果胶、β-葡聚糖和低聚糖等。膳食纤维具有吸水、粘附等特性，因而具有防治便秘、利于减肥、预防结肠和直肠癌、防治痔疮、降低血脂、预防冠心病、改善糖尿病症状等一系列生理功能，因此，被誉为人类的第七大营养素，在国内外受到了高度关注。

小麦麸皮是小麦面粉加工中的副产品，占小麦重量的15%以上，我国每年加工小麦产生的麸皮可达2000万吨。小麦麸皮中含有丰富的膳食纤维，约占麸皮质量的42-46%，是制备高纯度膳食纤维的主要原料。目前，有关以小麦麸皮为原料制备膳食纤维的研究，主要包括酶解法、化学处理法和酶解结合物理处理法。如：中国专利200410006552.X公开了一种麦麸的多功能转化-膳食纤维的提取方法，是将麦麸高温蒸煮后加硫酸除去植酸、加淀粉酶和糖化酶水解淀粉，洗涤后干燥得到产品；中国专利200510019123.0公开了一种多酶分步法制备小麦麸膳食纤维粉的方法，利用麸皮中的内源植酸酶，并以此添加淀粉酶、脂肪酶、中性蛋白酶分步水解非膳食纤维成分，然后洗涤干燥和超微粉碎得到产品；中国专利200610024903.9公开了一种从小麦麸皮中提取多功能膳食纤维的方法，将小麦麸皮用水洗涤后，滤渣用pH3.5-5的酸处理，再过滤、中和、水洗和干燥得到产品；中国专利文献CN102805290公开了一种利用小麦麸皮制备膳食纤维的方法，将麸皮用淀粉酶、糖化酶、蛋白酶水解并过滤后，所得滤渣再用纤维素酶和木聚糖酶水解，过滤后的滤液经浓缩和脱色后即为水溶性膳食纤维；中国专利文献CN101156684公开了一种利用超声波辅助酶解制备麦麸膳食纤维的方法，小麦麸皮先用超声波处理后，依次用淀粉酶、蛋白酶水解，离心后将沉淀物用乙醇或丙酮洗涤、干燥后粉碎得到产品；中国专利文献CN101849632公开了一种麦麸膳食纤维的制备方法，麸皮先用盐酸处理，再用蛋白酶和淀粉酶水解，过滤后滤渣干燥得到产品；中国专利文献CN101906399公开了一种麸皮细胞湿法粉碎破壁的方法，将麸皮、水和纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶等混合后进行湿法球磨粉碎，即得产品。

随着我国综合实力的不断增强，人们普遍追求膳食结构的精细化，粗茶淡饭已经被明显边缘化，粮食中的大量膳食纤维素从加工中被丢失，食品的过度精细化，造成人们的健康水平普遍下降。心血管病患病率的直线上升，超过20%的人群不同程度患有糖尿病，长期便秘已成司空见惯，这些都与膳食纤维摄入量不足有直接关系。但是，人们还远远没有认识到这对身体健康影响的严重性。因此，研发生产廉价的膳食纤维，添加在精细食品中，使人们在享受精细食品的同时，被动摄入膳食纤维，在不改变人们生活习惯的前提下，对膳食的组成成分进行调整，将膳食中对于人们有益的成分进行适当提高，从而达到提高人们健康水平的目的。

综上所述，利用生产面粉产生的小麦麸皮生产活化麦麸膳食纤维粉，对改善人们食品结构，提高人类健康水平，增加农民收入和对国家粮食安全有重要的战略意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种新的酶解效果好的活化麦麸膳食纤维的生产工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的活化麦麸膳食纤维的生产工艺，包括下列步骤：

（1）清洗：将小麦麸皮用清水清洗1-3次，然后烘干，去除原料麸皮当中的浮尘等杂质，预干至含含水量在30%。

（2）破壁分级分离：经物理破壁机破壁，将粘附在麸皮表面的蛋白和淀粉有效剥离，利用比重不同再通过分级分离系统，将剥离的蛋白和淀粉分离，使得粗纤维含量提高，粗纤维的含量达到60%。

（3）酶解：将分级分离得到的粗纤维进行酶解，100重量份的粗纤维中加入8-12重量份数的硬脂酸单甘酯和10-15重量份数的苹果酸，同时加入0.01-0.2份的耐高温α-淀粉酶，加水使粗纤维质量浓度在20%-30%；搅拌均匀并升温到90-95℃，酶解2-3h。

将物料冷却至30-40℃，按所述麸皮干重的0.2-1.0%加入复合酶，搅拌下反应1-2小时得到酶解液。

该步骤提高了纤维的含量达到65%，改善了口感，同时提高了活性多糖低聚木糖的含量，可达10%以上。

（4）高温灭酶并浓缩：步骤（3）中得到的酶解液加热到120℃、保持20-30min；然后调节温度至70-80℃进行浓缩，使浓缩后浓缩液中的固体物的质量浓度控制在60%-70%。

（5）低温真空连续干燥：绝对压力为0.01-0.1MPa，温度为0-5℃，控制水分6-8%；

（6）粉碎：将步骤（5）处理后的物料进行超微粉碎，筛分（100目）包装，即得活化麦麸膳食纤维，水分小于5%。

优选的，步骤（3）中复合酶包括β-淀粉酶、纤维素酶和木聚糖酶，三种酶的重量比分别为:3-5：1-2:2-3。

本发明的有益效果：

本发明方法将小麦麸经物理破壁分级分离技术提取的粗膳食纤，为物理分离技术，提高了纤维的含量，并且麸皮当中物质未遭化学破坏，保持了其天然性，再将粗纤维经酶解技术为生物技术，提高了活性多糖低聚木糖的含量，可达10%以上，改善了口感，经过超微粉碎制取；可以改善其吸水性能和膨胀度，提高产品的应用效果；本发明方法能将麸皮全成分有效利用，既提高原料的综合利用率，也避免带来环境污染问题。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的活化麦麸膳食纤维的生产工艺，包括下列步骤：

（1）清洗：将小麦麸皮用清水清洗3次，然后烘干，去除原料麸皮当中的浮尘等杂质，预干至含含水量在30%。

（2）破壁分级分离：经物理破壁机破壁，将粘附在麸皮表面的蛋白和淀粉等有效剥离，利用比重不同再通过分级分离系统，将剥离的蛋白和淀粉等分离，使得粗纤维含量提高，粗纤维的含量达到60%。

（3）酶解：将分级分离得到的粗纤维进行酶解，100重量份的粗纤维中加入12重量份数的硬脂酸单甘酯和15重量份数的苹果酸，同时加入0.2份的耐高温α-淀粉酶，加水使粗纤维质量浓度在30%；搅拌均匀并升温到95℃，酶解3h。

将物料冷却至40℃，按所述麸皮干重的1.0%加入复合酶，搅拌下反应2小时得到酶解液；

该步骤提高了纤维的含量达到65%，改善了口感，同时提高了活性多糖低聚木糖的含量，可达10%以上。

（4）高温灭酶并浓缩：步骤（3）中得到的酶解液加热到120℃、保持30min。然后调节温度至80℃进行浓缩，使浓缩后浓缩液中的固体物的质量浓度控制在70%。

（5）低温真空连续干燥：绝对压力为0.1MPa，温度为5℃，水分控制6-8%。

（6）粉碎：将步骤（5）处理后的物料进行超微粉碎，筛分（100目）包装，即得活化麦麸膳食纤维，水分小于5%。

步骤（3）中复合酶包括β-淀粉酶、纤维素酶和木聚糖酶，三种酶的重量比分别为:5：2:3。

实施例2

本实施例提供的活化麦麸膳食纤维的生产工艺，包括下列步骤：

（1）清洗：将小麦麸皮用清水清洗1次，然后烘干，去除原料麸皮当中的浮尘等杂质，预干至含含水量在30%。

（2）破壁分级分离：经物理破壁机破壁，将粘附在麸皮表面的蛋白和淀粉等有效剥离，利用比重不同再通过分级分离系统，将剥离的蛋白和淀粉等分离，使得粗纤维含量提高，粗纤维的含量达到60%。

（3）酶解：将分级分离得到的粗纤维进行酶解，100重量份的粗纤维中加入8重量份数的硬脂酸单甘酯和10重量份数的苹果酸，同时加入0.01份的耐高温α-淀粉酶，加水使粗纤维质量浓度在20%；搅拌均匀并升温到90℃，酶解2h。

将物料冷却至30℃，按所述麸皮干重的0.2%加入复合酶，搅拌下反应1小时得到酶解液。

该步骤提高了纤维的含量达到65%，改善了口感，同时提高了活性多糖低聚木糖的含量，可达10%以上。

（4）高温灭酶并浓缩：步骤（3）中得到的酶解液加热到120℃、保持20min。然后调节温度至70℃进行浓缩，使浓缩后浓缩液中的固体物的质量浓度控制在60%。

（5）低温真空连续干燥：绝对压力为0.01MPa，温度为0℃，水分控制在6-8%。

（6）粉碎：将步骤（5）处理后的物料进行超微粉碎，筛分（100目）包装，即得活化麦麸膳食纤维，水分小于5%。

步骤（3）中复合酶包括β-淀粉酶、纤维素酶和木聚糖酶，三种酶的重量比分别为:3：1:2。

实施例3

本实施例提供的活化麦麸膳食纤维的生产工艺，包括下列步骤：

（1）清洗：将小麦麸皮用清水清洗2次，然后烘干，去除原料麸皮当中的浮尘等杂质，预干至含含水量在30%。

（2）破壁分级分离：经物理破壁机破壁，将粘附在麸皮表面的蛋白和淀粉等有效剥离，利用比重不同再通过分级分离系统，将剥离的蛋白和淀粉等分离，得到粗纤维，粗纤维的含量达到60%。

（3）酶解：将分级分离得到的粗纤维进行酶解，100重量份的粗纤维中加入10重量份数的硬脂酸单甘酯和12重量份数的苹果酸，同时加入0.1份的耐高温α-淀粉酶，加水使粗纤维质量浓度在25%；搅拌均匀并升温到92℃，酶解2.5h。

将物料冷却至36℃，按所述麸皮干重的0.7%加入复合酶，搅拌下反应1.5小时得到酶解液；

该步骤提高了纤维的含量达到65%，改善了口感，同时提高了活性多糖低聚木糖的含量，可达10%以上。

（4）高温灭酶并浓缩：步骤（3）中得到的酶解液加热到120℃、保持25min；然后调节温度至75℃进行浓缩，使浓缩后浓缩液中的固体物的质量浓度控制在65%。

（5）低温真空连续干燥：绝对压力为0.07MPa，温度为3℃，水分控制6-8%。

（6）粉碎：将步骤（5）处理后的物料进行超微粉碎，筛分（100目）包装，即得活化麦麸膳食纤维，水分小于5%。

步骤（3）中复合酶包括β-淀粉酶、纤维素酶和木聚糖酶，三种酶的重量比分别为:4：2:2。

上述实施例制备的活化麦麸膳食纤维的产品得率和指标测定：

（1）产品得率

提取率=处理后的膳食纤维质量/处理前的麦麸质量×100%。

根据上述计算公式，中，提取率分别是88.4%、89.3%、91.6%。

（2）产品指标

实施例1-3提供的制备工艺制备的活化麦麸膳食纤维的成分测定：

总膳食纤维( TDF)包括不溶性膳食纤维( IDF)和可溶性膳食纤维（SDF）。

Claims (2)

1.一种活化麦麸膳食纤维的生产工艺，其特征在于，包括下列步骤：

（1）清洗：将小麦麸皮用清水清洗1-3次，然后烘干，去除原料麸皮当中的浮尘等杂质，预干至含水量在30%；

（2）破壁分级分离：经物理破壁机破壁，将粘附在麸皮表面的蛋白和淀粉等有效剥离，利用比重不同再通过分级分离系统，将剥离的蛋白和淀粉等分离，使得粗纤维含量提高，粗纤维的含量达到60%；

（3）酶解：将分级分离得到的粗纤维进行酶解，100重量份的粗纤维中加入8-12重量份数的硬脂酸单甘酯和10-15重量份数的苹果酸，同时加入0.01-0.2份的耐高温α-淀粉酶，加水使粗纤维质量浓度在20%-30%；搅拌均匀并升温到90-95℃，酶解2-3h；

将物料冷却至30-40℃，按所述麸皮干重的0.2-1.0%加入复合酶，搅拌下反应1-2小时得到酶解液；

该步骤提高了纤维的含量达到65%，改善了口感，同时提高了活性多糖低聚木糖的含量，可达10%以上；

（4）高温灭酶并浓缩：步骤（3）中得到的酶解液加热到120℃、保持20-30min；然后调节温度至70-80℃进行浓缩，使浓缩后浓缩液中的固体物的质量浓度控制在60%-70%；

（5）低温真空连续干燥：绝对压力为0.01-0.1MPa，温度为0-5℃，水分控制在6-8%；

（6）粉碎：将步骤（5）处理后的物料进行超微粉碎，筛分（100目）包装，即得活化麦麸膳食纤维，水分含量小于5%。

2.根据权利要求1所述的活化麦麸膳食纤维的生产工艺，其特征在于，步骤（3）中复合酶包括β-淀粉酶、纤维素酶和木聚糖酶，三种酶的重量比分别为：3-5:1-2:2-3。