含不溶性膳食纤维的果胶、制备方法及其应用.pdf

本发明“含不溶性膳食纤维的果胶、制备方法及其应用”属于食品技术领域。一种含不溶性膳食纤维的果胶的制备方法，包括原料处理、酸式提取、粗过滤、乙醇沉淀干燥步骤，其特征在于：所述酸式提取溶液经过高压射流均质机均质后直接乙醇沉淀，过滤干燥。本发明工艺简单，操作容易，可更大限度的提取柚皮中的不溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维(果胶)。所制得的含不溶性膳食纤维的果胶，其中可溶性纤维占50-70％，不溶性纤维占20-40％，pH2.0-5.0。该产品口感细腻，可作为食品添加剂，增加食品中的膳食纤维成分，调整消费者的膳食结构。

权利要求书
1、  一种含不溶性膳食纤维的果胶的制备方法，包括原料处理、酸式提取、乙醇沉淀，过滤干燥步骤，其特征在于：所述酸式提取溶液经过高压射流均质机均质后直接乙醇沉淀，过滤干燥。

2、  根据权利要求1所述的制备方法，所述均质条件为压力20-180MPa，温度20-80℃。

3、  根据权利要求1所述的制备方法，所述酸式提取为原料中加入1-20倍重量的80-100℃去离子水，用酸调pH值为1-3.5，搅拌保温1-4小时。

4、  根据权利要求1所述的制备方法，所述酸为草酸或无机酸。

5、  根据权利要求1所述的制备方法，所述过滤采用螺旋压榨机压榨分离出滤液。

6、  根据权利要求1所述的制备方法，所述原料处理为将柚子的中层白果皮海绵体切块置于5-10倍重的70-100℃热水中搅拌灭酶3-10分钟，再用清水浸泡漂洗3-5次，沥干水分待用。

7、  根据权利要求1所述的制备方法，所述乙醇沉淀为将95％乙醇加入均质后的滤液，使果胶和不溶性膳食纤维沉淀，所述乙醇加入量占总混合物重量的30-60％。

8、  权利要求1-7任一所述方法制备得到的含不溶性膳食纤维的果胶，其中可溶性纤维占50-70％，不溶性纤维占20-40％，pH2.0-5.0。

9、  权利要求8所述的含不溶性膳食纤维的果胶在食品中的应用。

10、  根据权利要求9所述的应用，所述食品为酸奶制品。

说明书含不溶性膳食纤维的果胶、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及食品技术领域，特别是涉及一种含不溶性膳食纤维的果胶。
背景技术
膳食纤维(Dietary Fiber)是1972年由H.C.Trowell首先提出并于1976年定义为“指不为人体消化吸收的多糖类碳水化合物与木质素的总称被称为“第七大营养素”，膳食纤维在人体小肠内不被消化吸收.但可在人体大肠内被细菌发酵的物质成分。近年来，国内外研究学者发现膳食纤维在预防冠心病、动脉硬化、高血脂、糖尿病、肥胖症等“文明病”方面具有潜在的有利作用。膳食纤维还可降低龋齿的发生率，延缓食物在胃中的停留时间，缩短食物通过肠道的时间，预防大肠癌及其病变。促进肠道内益生菌的生长。按溶解度分类可分为可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。可溶性膳食纤维(SDF)：树胶、果胶、藻胶、豆胶等亲水胶体物质和部分半纤维素。不可溶膳食纤维(IDF)：包括纤维素、木质素和部分半纤维素。
可溶性膳食纤维(果胶)的作用
1)预防血糖值急促上升，水溶性膳食纤维的降糖机制主要是在肠腔内吸收水分后，形成具有粘滞性的凝胶过滤系统，减缓营养素在小肠中的吸收速度，防止血糖值急剧上升。
2)降低血浆胆固醇，在小肠部位，要消化进食的食肠，胆汁就要排出来，胆汁一个重要组成部分是胆固醇，水溶性膳食纤维具有结合胆汁和胆固醇的作用，最后一起被排出体外。
胆固醇在体内合成的数量远比从日常饮食中摄取的多，所以要降低胆固醇值，控制饮食中的胆固醇量虽然重要，但抑制胆固醇在体内的合成，促进胆固醇排出体外会更为有效。水溶性膳食纤维可以抑制胆固醇的合成，或是帮助排出过多的胆固醇，这显然有利于预防心脑血管疾病对人们的侵害。
2、不溶性膳食纤维的作用
1)增加大便量，预防及改善便秘。不溶性膳食纤维不能在胃部及肠道内被溶解，亦不会被肠内细菌分解，而是保持原状被排泄出体外。不溶性膳食纤维结构中充满缝隙，水分便可在纤维之间的缝隙中进出，这些缝隙可吸纳比其本身大5—10倍或更多的水，膳食纤维吸水膨胀，容易使肠道推动食物残渣，以便能加快大便通过肠道的速度，从而改善便秘。
2)吸附及排出肠内的有害功能，如肠道内有对人体不利的有害物质，如Pb2+、Cd2+、Cr6+等，不溶性膳食纤维的缝隙能将它们吸附，减少有害物质接触肠壁(肠粘膜)的机会，同时，大便通过肠道的速度加快，粪便内含的有害物质触及肠道的时间便会缩短。
3)改善腹泻，如果肠道内的水分未能被顺利吸收，令大便水分过多，便会形成腹泻。不溶性膳食纤维的缝隙由于能吸收及储存水分，所以能令大便处于适当的柔软度而改善腹泻。
福建省平和县是全国乃至全世界的柚类主产区，全县琯溪蜜柚种植面积已达50多万亩，年产量60万吨。琯溪蜜柚果肉多汁、甜酸适口，果瓤可食用部分外，果皮部分含有丰富的膳食纤维，主要包括纤维素、半纤维素、果胶等，其中，纤维素、半纤维是不溶性膳食纤维，果胶是可溶性膳食纤维。柚果皮富含果胶，其含量达6％左右，是提取果胶的主要原料，但是琯溪蜜柚果皮中所含的纤维素、半纤维素等不溶性膳食纤维比果胶的含量还要高，且果胶中可溶性成分颗粒较大，口感粗糙等原因，使其应用范围受到一定的限制。
传统的果胶提取方法，是将柑桔类果皮预处理、酸水解、过滤、浓缩、沉淀、压滤、干燥粉碎得成品。其酸水解过滤后的滤渣中含有大量的不溶性膳食纤维未加以利用，所以从果皮中提取的果胶均以可溶性膳食纤维为主，而不含有或只有微量的不溶性膳食纤维，造成原材料的巨大浪费。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供一种果胶提取方法，其工艺简单，操作容易，可更大限度的提取柚皮中的不溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维(果胶)。
本发明还提供该方法得到的含不溶性膳食纤维的果胶，该产品口感细腻，可作为食品添加剂，增加食品中的膳食纤维成分，调整消费者的膳食结构。
一种含不溶性膳食纤维的果胶的制备方法，包括原料处理、酸式提取、乙醇沉淀，过滤干燥步骤，其特征在于：所述酸式提取溶液经过高压射流均质机均质后直接乙醇沉淀，过滤干燥。
所述均质条件为压力20-180MPa，温度20-80℃。
所述酸式提取为原料中加入1-20倍重量的80-100℃去离子水，用酸调pH值为1-3.5，搅拌保温1-4小时。
所述酸为草酸或无机酸。
所述过滤采用螺旋压榨机压榨分离出滤液。
所述原料处理为将柚子的中层白果皮海绵体切块置于5-10倍重的70-100℃热水中搅拌灭酶3-10分钟，再用清水浸泡漂洗3-5次，沥干水分待用。
所述乙醇沉淀为将95％乙醇加入均质后的滤液，使果胶和不溶性膳食纤维沉淀，所述乙醇加入量占总混合物重量的30-60％。
上述方法制备得到的含不溶性膳食纤维的果胶，其中可溶性纤维占50-70％，不溶性纤维占20-40％，pH2.0-5.0。
含不溶性膳食纤维的果胶在食品中的应用。
所述食品为酸奶制品。
本发明采用高压射流均质工艺结合酸萃取、螺旋压榨提取果胶，高压射流均质机又称高压均质机或高压微射流均质机，是利用高压条件下混悬液，通过一个可调节的限流均质阀缝隙失压膨胀爆炸、剪切和高速撞击等综合效应，将存在于液体中的颗粒和油滴粉碎成很小尺寸(可根据产品需求调节其射流均质阀缝隙大小)，获得理想的乳化液或分散液，这个工艺过程中集内射流、超声波均质机，胶体磨、球磨机等功能原理于一体。产品保持原有的活性，稳定性、混合性和易吸收性、营养值、保质期、口味、色彩都可在均质机中得以实现。由于采用了高压射流均质工艺，使提取物中的果胶分子和不溶性膳食纤维不与其它杂质如淀粉等聚结在一起，同时在高压射流均质工艺中可使果胶分子和不溶性膳食纤维切短，均质后得到的液体(不溶性膳食纤维细且短悬浮在液体中)直接用于乙醇沉淀，减少了原有工序中的过滤、浓缩步骤，避免了过滤工序中将大部分不溶性膳食纤维过滤出去，同时还避免了在浓缩过程中由于浓度提高使杂质再次与果胶分子和不溶性膳食纤维聚结，使得本发明方法提取得到的含不溶性膳食纤维的果胶纯度较高，其它杂质少，不溶性膳食纤维的细且短，用于食品添加剂时口感细滑，无粗糙感，易于为消费者接受。本发明工艺中虽然用于沉淀的乙醇量较大，但可以回收利用，从而减少废水量和节约成本。
本发明实施例中虽然只是从琯溪蜜柚皮中提取果胶，但根据本领域技术人员的常规技术可以将其扩展应用于其它果皮，甚到是含有果胶的果肉渣等原料。
本发明得到的含不溶性膳食纤维的果胶中可溶性纤维占50-70％，不溶性纤维占20-40％，pH2.0-5.0，同时高压射流均质工艺使是果胶中的膳食纤维细且短，口感变得细腻，比较适口，可作为食品添加剂使用，如将其加入酸奶中，成为高纤维酸奶，推荐加入量为0.05-1％，由于果胶的胶凝性，在制备酸奶时可减少增稠剂的用量。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。高压射流均质机外购。
一、果胶制备
实施例1
1、将琯溪蜜柚1000Kg鲜果清洗，削去外层皮；
2、将削去外层皮的中层白果皮海绵体200Kg切块置于1000Kg，80℃热水中浸泡搅拌灭酶5分钟后，用清水浸泡漂洗3次，沥干水分；
3、加入1000Kg的80℃去离子水，用草酸调节至pH＝3，浸泡、搅拌保温4小时，溶液中含果胶、纤维素；
4、高压射流均质处理，将滤液用高压射流均质机处理，压力20MPa，温度80℃；
5、经高压射流均质处理后的胶液直接加入95％食用乙醇300Kg混合，乙醇重量占该混合物重约30％左右，使果胶沉淀，沉淀物经压滤机(滤网目数为40目)压滤、真空干燥、粉碎，过40目筛，得精制果胶粉产品30Kg，收率15％(按白海绵体计)。
实施例2
1、将琯溪蜜柚1000Kg鲜果清洗，削去外层皮；
2、将削去外层皮的中层白果皮海绵体200Kg切块置于10倍重量，100℃热水中浸泡搅拌灭酶3分钟后，用清水浸泡漂洗5次，沥干水分；
3、加入200Kg的100℃去离子水，用盐酸调pH1，浸泡、搅拌保温2小时，溶液中含果胶、纤维素；
4、高压射流均质处理，将滤液用高压射流均质机处理，压力180MPa，温度60℃；
5、经高压射流均质处理后的胶液直接加入95％食用乙醇120Kg混合，乙醇重量占该混合物重的60％，使果胶沉淀，沉淀物经压滤机(滤网目数为60目)压滤、真空干燥、粉碎，过60目筛，得精制果胶粉产品28Kg，收率14％(按白海绵体计)。
实施例3
1、将琯溪蜜柚1000Kg鲜果清洗，削去外层皮；
2、将削去外层皮的中层白果皮海绵体200Kg切块置于8倍重量，70℃热水中浸泡搅拌灭酶10分钟后，用清水浸泡漂洗3次。
3、加入2000Kg重量的100℃去离子水，用草酸调pH3.5，浸泡、搅拌保温1小时，溶液中含果胶、纤维素；
4、高压射流均质处理，将滤液用高压射流均质机处理，压力100MPa，温度20℃；
5、经高压射流均质处理后的胶液直接加入95％食用乙醇1000Kg混合，乙醇重量占该混合物重的50％，使果胶沉淀，沉淀物经压滤机(滤网目数为60目)压滤、真空干燥、粉碎，过50目筛，得精制果胶粉产品32.4Kg，收率16.2％(按白海绵体计)。
二、含量检测
意大利VELP公司的膳食纤维测定仪，按说明书操作。
上述三个实施例所得产品，其中膳食纤维含量分析如表1，
产品检测结果：       表1
 示例可溶性膳食纤维含量(％)不溶性膳食纤维含量(％)实施例152％35％实施例260％28％实施例370％20％
三、应用
按常规方法制备酸奶，在发酵前的配料中加入0.05-1％的本发明果胶产品，可稍减少增稠剂的用量，制备得到的酸奶可以口感细滑，无粗糙感。