技术领域
本发明涉及食品加工领域,具体而言,涉及一种芦笋的综合利 用方法。
背景技术
芦笋是世界十大名菜之一,又名石刁柏、龙须菜(区别于海发 菜-深海蔬菜,亦有别名龙须菜)。在国际市场上享有“蔬菜之王” 的美称,芦笋富含多种氨基酸、蛋白质、维生素、生物多糖、黄酮 类化合物及植物甾体类化合物等,其含量均高于一般水果和菜蔬, 特别是芦笋中的天冬酰胺和微量元素硒、钼、铬、锰等,具有调节 机体代谢,提高身体免疫力的功效,还具有抗肿瘤、抗衰老、降血 脂、抗疲劳和护肝等功效。
新鲜的芦笋不易保存,常将其加工成粉体或液体等易保存的单 一产品。然而现有的加工方法目标产物单一,即整个生产工艺只能 得到一种类型的产品。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的在于提供一种芦笋的综合利用方法,所述的综合利用 方法对芦笋进行了深度开发,可以得到芦笋液体饮料、芦笋黄酮两 个目标产品,具有综合效益高、产品种类多、无破坏无添加生产等 优点。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
一种芦笋的综合利用方法,包括下列步骤:
对芦笋进行预处理;
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆,得到料浆;
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶,在45-55℃和酸性条件 下进行酶解反应,得到分解产物;
吸附所述分解产物中的黄酮,得到芦笋黄酮和残液;
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌,在35-45℃ 下发酵,得到发酵液;
过滤所述发酵液,得到截留液和透过液。
上述综合利用方法在对芦笋预处理之后,首先粉碎打浆,再加 入纤维素酶和果胶酶,在45-55℃和酸性条件下进行酶解反应,分 解得到主要营养物质-黄酮类物质,再结合吸附的方式将黄酮提取 出来,即得到目标产物之一-芦笋黄酮。
而吸附后剩余的残液在保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌的作用 下在35-45℃发酵,以丰富残液中的粗纤维含量,改善残液的口感, 使其更加香甜,持水力更高,生理活性更加,之后通过过滤的方式 得到目标产物之一-芦笋液体饮料,透过液即为芦笋液体饮料。
由此可见,上述综合利用方法可得到营养价值较高的两个目标 产物:芦笋黄酮和芦笋液体饮料,芦笋液体饮料中富含糖类和纤维 物质。上述综合利用方法全程仅采用生物酶解、发酵及物理吸附、 过滤的方式,这些工艺均为无害的生物或物理加工方法,可以有效 保留芦笋中的生物活性物质及营养成分,且不引入外加的化学试剂, 即无添加剂,因而目标产物价值高。另外,整个过程中的反应均在 中低温下进行,不会破坏芦笋中的热敏性营养成分,完全避免了高 温对生物活性物质破坏这一弊端。
优选地,还包括:浓缩所述透过液,得到芦笋多糖。
通过浓缩将液体饮料转化为更易保存的固体食品-芦笋多糖。
优选地,所述浓缩采用三效浓缩法,且一效的条件为:70-85℃, -0.02~0.04Mpa,二效的条件为:60-75℃,-0.04~0.06Mpa,三效 的条件为:50-65℃,-0.06~0.08Mpa。
上述三效浓缩可以达到以下技术效果:
蒸发速度快,不需要敞口设备收膏,更安全。
采用三效同时蒸发,二次蒸汽得到反复使用,与单效比能耗降 低约70%,一年内的节能费用即可收回加工设备的全部投资。
可以一次成膏,由第一效进料,经过第二效,第三效出来已一 次成膏。
优选地,在所述浓缩之后还包括:将所述芦笋多糖和大米在流 化床中混合,得到营养强化大米。
创新将芦笋多糖和大米综合利用,开发一种营养价值更高的强 化大米。
优选地,所述流化床中的反应条件为:进液速度40-60mL/min, 进风温度150-160℃,出风温度60-70℃。
采用以上反应条件,适应芦笋多糖的性质,既不会破坏营养成 分,又可以快速、均匀地将芦笋多糖稳定地包覆在大米表面。
优选地,吸附所述分解产物中的黄酮的方法为:
利用NKA大孔吸附树脂进行洗脱,洗脱液为乙醇。
NKA大孔吸附树脂提取黄酮的效率更高。
进行所述酶解反应时,纤维素酶和果胶酶的重量比为1.8-2.2∶1;
本发明酶解使用混合酶的形式,纤维素酶和果胶酶1.8-2.2∶1比 例促进反应时,酶解效率最佳,得到黄酮含量最高,更优选地,两 支的比例为2∶1。
优选地,纤维素酶和果胶酶的总重量为所述料浆的 0.04%-0.06%。
酶加入量过多,既浪费,又不利于反应地进行,加入量过少, 反应不充分。而采用上述用量可以兼顾反应速率高、成本低等优点。
优选地,所述酶解反应的时长为1h以上。
在芦笋的酶解反应中,反应为1h以上后,产物的增加量明显减 少,此时反应接近平衡点。
优选地,所述发酵的条件为:保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌 的重量比为0.8-1.2∶1,两者的总加入重量为所述残液的3-4%。
在0.8-1.2∶1的复合菌下,芦笋得到充分和有益的发酵,分泌出 更多鲜甜产物,粗纤维含量接近顶峰值,持水力更佳,更具备良好 的口感,并且具备生理性营养成分活性更高。另外,在该条件下发 酵也不会产生异味。
优选地,所述发酵时长为20h以上。经验证,20h以上,发酵 状态最佳。
优选地,还包括:对所述截留液进行喷雾干燥处理,得到可溶 膳食纤维。
截留液富含丰富的膳食纤维,将其喷雾干燥可得到固态的另一 目标产物一可溶膳食纤维,充分利用了原料的营养价值,降低能源 浪费率,还为消费者增加了食品种类。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)充分利用了芦笋的营养价值,几乎将芦笋中的所有营养成 分利用完全,必然回收率高。
(2)对芦笋进行了更深度、更具针对性的开发,生产出五种目 标产物,种类的增多不仅扩大了消费人群,而且使芦笋的保健效果 或药效更具针对性。
(3)整个综合利用法不采用引入化学试剂、避免高温反应,因 此得到产品生理活性高,无毒无害,营养价值更高。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本 领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视 为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件 或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均 为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种芦笋的综合利用方法,包括下列步骤:
对芦笋进行预处理;
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆,得到料浆;
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶((两者重量比2.2∶1)), 总重量为底物的0.03%,在45℃和pH4.0条件下进行酶解反应1h, 得到分解产物;
在NKA大孔吸附树脂中用乙醇洗脱分解产物中的黄酮,得到 芦笋黄酮和残液;
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌(重量比为 0.8∶1),菌加入总量为所述残液的3%,在35℃下发酵15h,得到发 酵液;
过滤所述发酵液,回收截留液,将透过液杀菌、包装,即为液 体饮料。
实施例2
一种芦笋的综合利用方法,包括下列步骤:
对芦笋进行预处理;
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆,得到料浆;
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶(两者重量比1.8∶1),总 重量为底物的0.04%,在55℃和pH4.0条件下进行酶解反应0.5h, 得到分解产物;
在NKA大孔吸附树脂中用乙醇洗脱分解产物中的黄酮,得到 芦笋黄酮和残液;
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌(重量比为 1.2∶1),菌加入总量为所述残液的4%,在45℃下发酵25h,得到发 酵液;
过滤所述发酵液,回收截留液,将透过液杀菌、包装,即为液 体饮料。
实施例3
对芦笋进行预处理;
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆,得到料浆;
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶(两者重量比2∶1),总重 量为底物的0.05%,在50℃和pH5.0条件下进行酶解反应1h,得到 分解产物;
在NKA大孔吸附树脂中用乙醇洗脱分解产物中的黄酮,得到 芦笋黄酮和残液;
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌(两者重量 比为1∶1),菌加入总量为所述残液的3.5%,在40℃下发酵20h,得 到发酵液;
过滤所述发酵液,回收截留液,将透过液杀菌、包装,即为液 体饮料。
实施例4
一种芦笋的综合利用方法,包括下列步骤:
对芦笋进行预处理。
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆,得到料浆。
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶(两者重量比2∶1),总重 量为底物的0.05%,在50℃和pH5.0条件下进行酶解反应1h,得到 分解产物。
在NKA大孔吸附树脂中用乙醇洗脱分解产物中的黄酮,得到 芦笋黄酮和残液。
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌(两者重量 比为1∶1),菌加入总量为所述残液的3.5%,在40℃下发酵20h,得 到发酵液。
过滤所述发酵液,回收截留液,将透过液杀菌、包装,即为液 体饮料。
对截留液进行喷雾干燥处理,得到可溶膳食纤维。
该实施例共得到三种目标产物:芦笋黄酮、液体饮料、可溶膳 食纤维。
实施例5
一种芦笋的综合利用方法,包括下列步骤:
对芦笋进行预处理。
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆,得到料浆。
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶(两者重量比2∶1),总重 量为底物的0.05%,在50℃和pH5.0条件下进行酶解反应1h,得到 分解产物。
在NKA大孔吸附树脂中用乙醇洗脱分解产物中的黄酮,得到 芦笋黄酮和残液。
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌(两者重量 比为1∶1),菌加入总量为所述残液的3.5%,在40℃下发酵20h,得 到发酵液。
过滤所述发酵液,回收截留液,将透过液杀菌、包装,即为液 体饮料。
在以下条件下采用三效浓缩法浓缩部分所述透过液,得到芦笋 多糖:一效的条件为:85℃,0.04Mpa,二效的条件为:75℃, 0.06Mpa,三效的条件为:65℃,0.08Mpa。
将部分所述芦笋多糖和大米在流化床中混合,得到营养强化大 米,流化床中的反应条件为:进液速度60mL/min,进风温度160℃, 出风温度70℃。
对截留液进行喷雾干燥处理,得到可溶膳食纤维。
该实施例共得到五种目标产物:芦笋黄酮、液体饮料、芦笋多 糖、强化大米、可溶膳食纤维。
实施例6
一种芦笋的综合利用方法,包括下列步骤:
对芦笋进行预处理。
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆,得到料浆。
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶(两者重量比2∶1),总重 量为底物的0.05%,在50℃和pH5.0条件下进行酶解反应1h,得到 分解产物。
在NKA大孔吸附树脂中用乙醇洗脱分解产物中的黄酮,得到 芦笋黄酮和残液。
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌(两者重量 比为1∶1),菌加入总量为所述残液的3.5%,在40℃下发酵20h,得 到发酵液。
过滤所述发酵液,回收截留液,将透过液杀菌、包装,即为液 体饮料。
在以下条件下采用三效浓缩法浓缩部分所述透过液,得到芦笋 多糖:一效的条件为:70℃,-0.02Mpa,二效的条件为:60℃, -0.04Mpa,三效的条件为:50℃,-0.06Mpa。
将部分所述芦笋多糖和大米在流化床中混合,得到营养强化大 米,流化床中的反应条件为:进液速度40mL/min,进风温度150℃, 出风温度60℃。
对截留液进行喷雾干燥处理,得到可溶膳食纤维。
该实施例共得到五种目标产物:芦笋黄酮、液体饮料、芦笋多 糖、强化大米、可溶膳食纤维。
实施例7
一种芦笋的综合利用方法,包括下列步骤:
对芦笋进行预处理。
将所述预处理后的芦笋粉碎、打浆,得到料浆。
向所述料浆中加入纤维素酶和果胶酶(两者重量比2∶1),总重 量为底物的0.05%,在50℃和pH5.0条件下进行酶解反应1h,得到 分解产物。
在NKA大孔吸附树脂中用乙醇洗脱分解产物中的黄酮,得到 芦笋黄酮和残液。
向所述残液中加入保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌(两者重量 比为1∶1),菌加入总量为所述残液的3.5%,在40℃下发酵20h,得 到发酵液。
过滤所述发酵液,回收截留液,将透过液杀菌、包装,即为液 体饮料。
在以下条件下采用三效浓缩法浓缩部分所述透过液,得到芦笋 多糖:一效的条件为:78℃,0.02Mpa,二效的条件为:70℃, 0.02Mpa,三效的条件为:60℃,0.08Mpa。
将部分所述芦笋多糖和大米在流化床中混合,得到营养强化大 米,流化床中的反应条件为:进液速度50mL/min,进风温度155℃, 出风温度65℃。
对截留液进行喷雾干燥处理,得到可溶膳食纤维。
该实施例共得到五种目标产物:芦笋黄酮、液体饮料、芦笋多 糖、强化大米、可溶膳食纤维。
检测以上实施例1-7得到五类目标产物,结果显示均符合国家 规定的相关食品标准,详见下表1。
注:表1中附注了上述实施例所用的原料的标准及生产标准。
表1实施例1-7得到的五类目标产物的质量标准
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到, 在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和 修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的 所有这些变化和修改。